Deniz suyunun ortalama tuzluluk oranı yaklaşık binde 35′tir. Bu çok büyük bir orandır -bir bardak suda bir çay kaşığı suya denktir. Okyanuslardaki toplam su hacminden hareketle, denizdeki su miktarının 50 katrilyon ton gibi ilginç bir miktara ulaştığını çıkarabilirsiniz – okyanuslardaki bütün bu tuz çıkarılacak olursa, yeryüzü 150 metre kalınlığında bir tuz örtüsünün altında kalır!
Tuz derişimi yerden yere değişir -bunu çoğunlukla William Dittmar’ın 1884′te Challenger adlı İngiliz korveti ile dünya çapında yürüttüğü bir dizi kimyasal testten biliyoruz. Oran Kızıldeniz ve Basra Körfezi’nde en yüksek, Baltık Denizi ve Kuzey Buz Denizi’nde en düşük düzeydedir. Bu değişkenlik bize tuzun niçin öncelikle denizde bulunduğuna ilişkin bir ipucu verir. Saf suyun buharlaşması ile geride tuzun kaldığı ve tuz içeriğinin arttığı ılık denizlerde düzey yüksektir; eriyen buzların ve nehirlerin sürekli saf su eklediği daha serin denizlerde ise düşüktür.
Okyanuslar muhtemelen bir zamanlar sıcak yeryüzünün büyük bir bölümün kaplayan erimiş kayaçlardan “gaz olarak kaçan” su buharının oluşturduğu bulutların dünyadaki soğuma sürecinde yağmur olarak düşmesiyle ortaya çıktı. Başlangıçta okyanus suları büyük ölçüde “tatlı“ydı; ama üç ana kaynaktan gelen tuz ile birlikte tuz içeriği gittikçe arttı -denizlere akan nehirler, deniz tabanındaki hidrotermal delikler ve denizaltı yanardağları.
Karalara (ve okyanuslara) düşen yağmur büyük ölçüde saf sudur; erimiş atmosfer gazlarından dolayı biraz asitlidir. Nehirlerin, tuzlu sudan ziyade tatlı su taşımasının sebebi budur. Ancak sularının genellikle tatlı olmasına karşın, nehirler tamamen katışıksız değildir. Aksine, az miktarda tuz ve başka katı maddeler barındırırlar – bunlardan bazıları ufalanmış kayaç parçaları, diğerleri suyun toprak içinde sızarak nehre karışması sırasında kireçtaşı gibi hassas kayaçları doğrudan eriterek kaptığı parçalardır.
Her yıl dünyanın çeşitli yerlerindeki nehirlerden denizlere 4 milyar ton kadar tuz taşındığı tahmin edilmektedir. Böyle bir miktarla okyanusların mevcut tuz içeriğine kavuşması yaklaşık 200-300 milyon yılı almış olsa gerek. Nehirlerden gelen tatlı su okyanustaki tuz içeriğini seyreltmez; çünkü aynı anda okyanus yüzeyinde sürekli tatlı su buharlaşır. Tuzluluk oranının genelde nehirlerin sürekli tatlı su taşıdığı okyanus kenarlarında en düşük, okyanus ortalarında ise en yüksek düzeyde olmasının sebebi budur. Peki, daha fazla tuzun katılmasına ve suyun buharlaşmasına karşın, okyanuslar niçin ittikçe daha tuzlu hale gelmez? Okyanusların tuz içeriğini kararlı düzeyde tutan bir dengeye ulaştığı sanılmaktadır. Her yıl aşağı yukarı nehirlerin kattığı miktarda tuz okyanus tabanını çökelmektedir.
İşin ilginç tarafı, “tatlı su” nehirleri genelde denizdeki “tuzlu su“ya oranla çok daha fazla kalsiyum, bikarbonat ve silis taşır. Deniz suyu ise çok daha fazla sodyum ve klorür barındırır. Bunun sebeplerinden biri okyanusların kimyasal dengesinde deniz canlılarının oldukça önemli bir rol oynamalarıdır. İskelet ve kabuk yapımı için kalsiyum kullanan yumuşakçalar, kabuklular, delikliler ve mercanlar gibi çok sayıda canlı, deniz suyundan epeyce kalsiyum alır. Diyatomlar denizden silis çeker. Başka canlılar kimyasal bileşimi daha incelikli yollarla etkiler; sözgelimi salyangozlar kurşun alırken, denizhıyarları vanadyum salgılar.