Bałtyk to największy zbiornik wody słonawej na świecie – ani słodkiej jak w jeziorze, ani słonej jak w oceanie. Zasolenie jest tu cechą, od której zaczyna się prawie wszystko, co odróżnia Morze Bałtyckie od typowego morza: dwuwarstwowa woda, martwe strefy przy dnie, uboga liczba gatunków i uzależnienie głębin od kilku wlewów słonej wody na dekadę. Średnie zasolenie wód powierzchniowych wynosi około 7 – mniej więcej pięć razy mniej niż w otwartym oceanie, gdzie jest to około 35.
Zasolenie Bałtyku w pigułce
- Średnie zasolenie powierzchni: około 7 (ocean: około 35 – pięć razy więcej).
- Gradient: od 20-30 przy Cieśninach Duńskich do 2-3 w Zatoce Botnickiej i Fińskiej.
- Bałtyk to największy zbiornik wody słonawej (brakicznej) na świecie.
- Woda jest uwarstwiona – haloklina na głębokości 40-80 m oddziela słodszą warstwę powierzchniową od słonej wody przydennej.
- Głębiny są dotleniane głównie przez wlewy słonej wody z Morza Północnego; między nimi tworzą się strefy beztlenowe.
Czy Bałtyk jest słony?
Tak, ale bardzo słabo. Woda w Bałtyku jest słonawa (brakiczna) – to stan pośredni między wodą słodką a morską. Średnie zasolenie wód powierzchniowych to około 7, podczas gdy w oceanie jest to około 35. Dlatego kąpiel w Bałtyku smakuje mniej słono niż w Morzu Śródziemnym, a woda słabiej wypycha ciało ku górze – unosi się w niej trudniej niż w morzach pełnosłonych, nie mówiąc o Morzu Martwym. Mimo to woda pozostaje słona na tyle, że nie nadaje się do picia.
Zasolenie to po prostu ilość rozpuszczonych soli w wodzie. Dawniej podawano je w PSU (praktyczna jednostka zasolenia) albo w promilach (‰), czyli w gramach soli na kilogram wody; dziś w oceanografii jest to wartość bezwymiarowa, ale rząd wielkości pozostaje ten sam. Bałtycka „siódemka” oznacza z grubsza 7 gramów soli na litr.
Ile wynosi zasolenie i skąd bierze się gradient
Liczba średnia niewiele mówi, bo zasolenie zmienia się wzdłuż morza jak na skali. Najwyższe jest na zachodzie, przy wejściu z Morza Północnego, a najniższe na północy i wschodzie, gdzie uchodzi najwięcej rzek. Woda w najdalszych zatokach bywa niemal słodka.
| Obszar Bałtyku | Orientacyjne zasolenie powierzchni | Dlaczego tyle |
|---|---|---|
| Cieśniny Duńskie i Kattegat (zachód) | około 20-30 | tuż przy wlocie słonej wody z Morza Północnego |
| Basen Bornholmski i Gotlandzki (otwarty Bałtyk) | około 7-8 | równowaga między dopływem rzek a resztkami słonej wody |
| Zatoka Gdańska (polskie wybrzeże) | około 7 | blisko średniej, z wpływem wód Wisły |
| Zatoka Botnicka i Fińska (północ i wschód) | około 2-3 | uchodzi tu najwięcej rzek, woda bywa niemal słodka |
Powód niskiego zasolenia jest prosty. Do Bałtyku wpada około 250 rzek, a razem z opadami dostarczają one więcej słodkiej wody, niż ubywa jej przez parowanie. Jednocześnie wymiana ze słonym Morzem Północnym jest ograniczona, bo prowadzą do niego tylko wąskie i płytkie Cieśniny Duńskie. Słodka woda dopływa więc szybciej, niż słona zdąży ją uzupełnić – i morze pozostaje mało słone.
Morza słonawe są na świecie rzadkością. Większość dużych akwenów jest albo słodka, jak jeziora, albo w pełni słona, jak oceany i morza otwarte. Bałtyk jest największym wyjątkiem od tej reguły, a złożyły się na to dwie rzeczy: młody, poglacjalny wiek morza oraz wąskie i płytkie połączenie z oceanem, przez które słona woda przedostaje się z trudem. Ta sama cecha, która czyni Bałtyk osobliwością geograficzną, decyduje o jego wrażliwości – w słonawej, słabo przewietrzanej wodzie łatwiej o niedobory tlenu i trudniej o bogactwo gatunków.
Haloklina i uwarstwienie wody
Woda w Bałtyku nie jest jednorodna – jest wyraźnie uwarstwiona. Lżejsza, słabiej zasolona woda powierzchniowa leży na cięższej, bardziej słonej wodzie głębinowej. Granicę między nimi wyznacza haloklina: warstwa gwałtownego skoku zasolenia i gęstości. W Bałtyku leży ona zwykle na głębokości od 40 do 80 metrów – płycej na zachodzie, głębiej na wschodzie.
Haloklina działa jak pokrywa. Utrudnia mieszanie się obu warstw, przez co tlen z powierzchni z trudem dociera do dna. W najgłębszych basenach, tam gdzie o głębokości Bałtyku decydują takie zagłębienia jak Głębia Gotlandzka czy Bornholmska, prowadzi to do powstawania stref beztlenowych. W tych „martwych strefach” zwierzęta denne nie przeżywają, a w wodzie pojawia się trujący siarkowodór. To nie jest wynik jednorazowego zanieczyszczenia, lecz stała cecha morza, które słabo się przewietrza.
Wlewy – jak Morze Północne ratuje głębiny
Skoro haloklina odcina dno od tlenu, głębiny mogłyby się dusić bez końca. Ratują je wlewy – okresowe zastrzyki słonej, natlenionej wody z Morza Północnego. To główne źródło tlenu dla najgłębszych warstw Bałtyku.
Mechanizm jest wymagający i dlatego wlewy zdarzają się rzadko. Najpierw długo utrzymujące się wiatry wschodnie wypychają wodę z Bałtyku i obniżają jego poziom. Potem musi nastąpić szybka zmiana kierunku na zachodni, który wpycha do morza dużą masę ciężkiej, słonej wody. Zanim dotrze ona do głębin, pokonuje kolejno Basen Arkoński, Głębię Bornholmską i Próg Słupski, płynąc przy samym dnie i wypierając zalegającą tam wodę beztlenową. Woda nie stoi przy tym w miejscu – w rozprowadzaniu tych mas uczestniczą też prądy morskie.
Wyraźne wlewy miały miejsce w 1993, 2003 i 2014 roku. Ten z 2014 roku był, jak podał dr Daniel Rak z Instytutu Oceanologii PAN, najmocniejszym zdarzeniem tego typu zarejestrowanym przez instytut w ciągu szesnastu lat systematycznych pomiarów. Zasolenie wód przydennych w Basenie Bornholmskim wzrosło wtedy powyżej 21, a zawartość tlenu przy dnie przekroczyła 10 mg na litr. Powstały idealne warunki do rozrodu ryb, w tym dla ikry dorsza. Efekt nie trwał jednak długo: nowy tlen szybko zużył się na rozkład materii organicznej i już około dziewięć miesięcy później warunki beztlenowe wróciły do basenu. Powrót zasolenia do wartości średnich w Bałtyku Właściwym po dużym wlewie zajmuje z kolei 2,5-3 lata.
Takich zdarzeń jest coraz mniej. Odpowiadają za to zmiany w cyrkulacji atmosferycznej związane ze zmianą klimatu – coraz rzadziej układ wiatrów pozwala słonej wodzie wlać się do Bałtyku. Naukowcy zwracają uwagę, że dla stanu głębin południowego Bałtyku większego znaczenia mogą dziś nabierać mniejsze, ale częstsze wlewy baroklinowe.
Zasolenie Bałtyku od strony badań morskich tłumaczy odcinek „Niepodręcznika Oceanicznego” – serii tworzonej wspólnie przez Instytut Oceanologii PAN i Akwarium Gdyńskie MIR-PIB.
Dlaczego zasolenie decyduje o życiu w Bałtyku
Woda słonawa jest dla organizmów najtrudniejszym środowiskiem. Gatunki morskie mają w niej za mało soli, a słodkowodne – za dużo. Dlatego Bałtyk zamieszkuje stosunkowo niewiele gatunków, a część z nich występuje w formie skarlałej, czyli mniejszej niż w morzach pełnosłonych. Dobrze widać to na konkretach: omułek jadalny, ten sam gatunek co w Morzu Północnym, w Bałtyku osiąga ułamek tamtej wielkości, a im dalej na wschód i płycej, tym częściej morskie skorupiaki i szkarłupnie ustępują miejsca gatunkom słodkowodnym. Im niższe zasolenie, tym uboższa staje się fauna denna.
Zasolenie decyduje też o rybołówstwie. Rozród dorsza bałtyckiego zależy od odpowiednio słonej i natlenionej warstwy wody – jego ikra potrzebuje wody dostatecznie gęstej, by się w niej unosić, i dostatecznie natlenionej, by przeżyć. Dlatego lata z dużymi wlewami bywały dla dorsza dobre, a długie okresy bez nich – złe. Niskie zasolenie ma jeszcze jeden skutek: obniża temperaturę zamarzania i ułatwia zamarzanie płytkich zatok, dlatego lód tworzy się najpierw tam, gdzie woda jest najsłodsza.
Jak mierzy się zasolenie i kto pilnuje stanu Bałtyku
Zasolenia nie da się ocenić z brzegu – trzeba je zmierzyć w słupie wody, na kolejnych głębokościach. Służy do tego sonda (CTD), którą opuszcza się za burtę: rejestruje ona przewodność elektryczną, temperaturę i ciśnienie, a z przewodności wylicza się zasolenie. Zasada jest prosta – im więcej rozpuszczonych soli, tym lepiej woda przewodzi prąd.
Systematyczne pomiary południowego Bałtyku prowadzi Instytut Oceanologii PAN z pokładu statku badawczego R/V Oceania, śledząc temperaturę, zasolenie, ciśnienie i zawartość tlenu wzdłuż stałych profili. Uzupełniają je autonomiczne pływaki Argo, które same zanurzają się i wynurzają, przesyłając dane o całej kolumnie wody. Stan wód i prognozy dla polskiego wybrzeża publikuje w serwisie morskim IMGW-PIB, a kondycję całego morza, w tym skutki eutrofizacji, monitoruje komisja HELCOM. Dzięki wieloletnim seriom pomiarów widać nie pojedynczy odczyt, lecz trend – a w przypadku wlewów i natlenienia głębin jest on niepokojący.
Profil zasolenia i schemat wlewu – plansza do pobrania
Przekrój Bałtyku z gradientem zasolenia zachód-wschód, halokliną (40-80 m), strefą beztlenową przy dnie oraz schematem wlewu w trzech krokach. Jedna strona A4 do wydruku i do zajęć.
Najczęstsze pytania
Ile wynosi zasolenie Bałtyku?
Średnie zasolenie wód powierzchniowych to około 7 – mniej więcej pięć razy mniej niż w oceanie (około 35). Wartość zmienia się jednak z zachodu na wschód: od 20-30 przy Cieśninach Duńskich do 2-3 w Zatoce Botnickiej i Fińskiej.
Dlaczego Bałtyk jest mało słony?
Bo do morza wpada około 250 rzek, a wraz z opadami dają więcej słodkiej wody, niż ubywa przez parowanie. Wymiana ze słonym Morzem Północnym jest przy tym ograniczona wąskimi Cieśninami Duńskimi, więc słona woda nie nadąża uzupełniać słodkiej.
Czy Bałtyk jest słodki czy słony?
Ani jedno, ani drugie – jest słonawy (brakiczny). To woda pośrednia: zbyt słona, by nazwać ją słodką, i zbyt słodka, by uznać ją za morską. Bałtyk to największy taki zbiornik na świecie.
Co to jest haloklina?
To warstwa gwałtownego skoku zasolenia i gęstości, która oddziela słodszą wodę powierzchniową od słonej wody przydennej. W Bałtyku leży na głębokości 40-80 m i utrudnia mieszanie wody, przez co tlen z trudem dociera do dna.
Czym są wlewy do Bałtyku?
To okresowe napływy słonej i natlenionej wody z Morza Północnego. Powstają, gdy po długich wiatrach wschodnich następuje szybka zmiana na zachodnie, które wpychają ciężką wodę przez Cieśniny Duńskie. Wlewy dotleniają głębiny – to główne źródło tlenu dla najgłębszych warstw morza.
Czy zasolenie Bałtyku rośnie czy maleje?
W skali dekad decydują o tym wlewy, a tych jest coraz mniej z powodu zmian w cyrkulacji atmosferycznej. Po dużym wlewie zasolenie w Bałtyku Właściwym wraca do średniej przez 2,5-3 lata, po czym w głębinach znów zaczyna brakować tlenu.
Źródła
- Instytut Oceanologii PAN w Sopocie – badania zasolenia, halokliny i wlewów; pomiary z rejsów R/V Oceania (m.in. dr Daniel Rak, prof. Waldemar Walczowski).
- Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego – komunikaty o badaniach wlewów do Bałtyku prowadzonych przez IO PAN.
- Zintegrowana Platforma Edukacyjna (MEN) – charakterystyka Morza Bałtyckiego, uwarstwienie wód i haloklina.
- Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – PIB – monitoring wód Bałtyku i serwis morski.
- Uniwersytet Gdański, Wydział Oceanografii i Geografii – oceanografia Bałtyku, gradient zasolenia.
- HELCOM – stan środowiska i eutrofizacja Morza Bałtyckiego.
- Morski Instytut Rybacki – PIB – zależność rozrodu dorsza bałtyckiego od zasolenia i natlenienia.