સમુદ્રજળ

સમુદ્રજળ : સમુદ્ર-મહાસાગર-થાળામાં રહેલો જળરાશિ. પૃથ્વીની સપાટી પર આવેલા સમુદ્રો-મહાસાગરોની ભૌગોલિક સ્થિતિ જોતાં તેમની વિશાળતાનો ખ્યાલ આવે છે. ઉત્તર ગોળાર્ધમાં 45°થી 70° અક્ષાંશો વચ્ચે ખંડોનો ભૂમિભાગ પથરાયેલો છે, જ્યારે દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં 35°થી 65° અક્ષાંશો વચ્ચે 98 % જેટલો જળરાશિ પથરાયેલો છે. આ વિતરણ પરથી કહી શકાય કે ઉત્તર ગોળાર્ધ એ ભૂમિ-ગોળાર્ધ છે, જ્યારે દક્ષિણ ગોળાર્ધ એ જળ-ગોળાર્ધ છે.

સમુદ્રો અને મહાસાગરોનાં જળથી ભૂમિભાગો પર ઘણા ફેરફારો ઉદ્ભવે છે. જળઘસારાથી તથા જમાવટથી સમુદ્ર-ભેખડો, કંઠાર રેતપટો, સોપાનો અને અગાશીઓ તૈયાર થતાં હોય છે. સમુદ્રસપાટીના ફેરફારોથી ભૂસ્તરીય કાળગાળે અતિક્રમણ-પ્રતિક્રમણ થતાં હોય છે. આબોહવાના ફેરફારોથી વરસાદ, વાવાઝોડાં થાય છે, ગરમ અને ઠંડા સમુદ્રપ્રવાહો વહે છે. સમુદ્રજળ હેઠળ ભૂકંપ થાય તો સુનામી ઉદ્ભવે છે, જ્વાળામુખી-પ્રસ્ફુટનોથી ટાપુઓ રચાય છે. પવનોને કારણે મોજાં અને સમુદ્રલહેરો ઉત્પન્ન થાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણની અસરથી ભરતી આવે છે. કિનારા પર આવેલાં બંદરો પરથી જળમાર્ગ-વ્યવહાર વિકસે છે, આયાતી-નિકાસી ચીજોનો વેપાર થાય છે. ખોજ-અભિયાનો અને સફરો ખેડાય છે. વિવિધ પ્રકારની માછલીઓ તેમજ દરિયાઈ ખાદ્યસામગ્રી મળે છે.

બંધારણ : સમુદ્રજળ એ કાર્બનિક-અકાર્બનિક ક્ષારોનું મંદ સંમિશ્રણ છે. સમુદ્રજળના બંધારણમાં ઘણાં તત્ત્વો સમાયેલાં છે; યુરેનિયમ, સુવર્ણ અને ચાંદી જેવાં કીમતી તત્ત્વો પણ (ગૌણ માત્રામાં) રહેલાં છે. રાસાયણિક દૃષ્ટિએ જોતાં તેમાં સોડિયમ, કૅલ્શિયમ, મૅગ્નેશિયમ, પોટૅશિયમ, સ્ટ્રૉન્શિયમ તથા ક્લોરાઇડ, સલ્ફેટ, કાર્બોનેટ, બાયકાર્બોનેટ વગેરેનું પ્રમાણ 99.97 % જેટલું છે. આ ઉપરાંત, તેમાં કાર્બન, બોરૉન, સિલિકોન અને ફ્લોરિન ગૌણ પ્રમાણમાં રહેલાં છે. આ ઉપરાંત તદ્દન સૂક્ષ્મ પ્રમાણમાં નાઇટ્રોજન, લિથિયમ, રુબિડિયમ, ફૉસ્ફરસ, આયોડિન, લોહ, જસત, મોલિબ્ડિનમ જેવાં તત્ત્વો પણ છે. ઑક્સિજન અને કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ પણ ઓગળેલી સ્થિતિમાં રહેલાં છે.

ક્ષારતા : સમુદ્રજળમાં રહેલા મીઠાના પ્રમાણને ક્ષારતા કહે છે. ક્ષારતાના પ્રમાણનું માપ ppt (parts per thousand) મુજબ ગણાય છે. રાસાયણિક પૃથક્કરણ તપાસતાં દર એક હજાર ભાગ સમુદ્રજળમાં સરેરાશ 965 ભાગ પાણી અને 35 ભાગ ક્ષારો રહેલા હોય છે, 965 ભાગ સમુદ્રજળમાં 857 ભાગ ઑક્સિજન અને 108 ભાગ હાઇડ્રોજન હોય છે; આમ સમુદ્રજળની સરેરાશ ક્ષારતા 35 ppt હોય છે. બાષ્પીભવનથી સાદું મીઠું (NaCl) તેમજ મૅગ્નેશિયમના ક્ષારો મેળવી શકાય છે.

સરેરાશ 1,000 ગ્રામ સમુદ્રજળમાં ક્ષાર–પ્રમાણ

ક્ષારો	પ્રમાણ (ગ્રામમાં)	પ્રમાણ (ટકામાં)
સોડિયમ ક્લોરાઇડ (NaCl)	27.213	77.8
મૅગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ (MgCl2)	3.807	10.9
મૅગ્નેશિયમ સલ્ફેટ (MgSO4)	1.658	4.7
કૅલ્શિયમ સલ્ફેટ (CaSO4)	1.260	3.9
પોટૅશિયમ સલ્ફેટ (K2SO4)	0.863	2.5
કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ (CaCO3)	0.123	0.3
મૅગ્નેશિયમ બ્રોમાઇડ (MgBr2)	0.076	0.2
	35.000	100.3

દુનિયાના જુદા જુદા સમુદ્રોના જુદા જુદા ભાગોમાંથી મેળવેલા જળનમૂનાઓના અભ્યાસ પરથી તારણ નીકળ્યું છે કે બધા જ સમુદ્રજળનું બંધારણ લગભગ સરખું છે. ક્ષારોની ટકાવારી ઉપર સારણીમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણેની, પરંતુ ક્ષારોના પ્રમાણમાં તફાવત જોવા મળેલો છે; તેથી જ સ્થળભેદે અને સમુદ્રભેદે ક્ષારતા ઓછીવત્તી હોય છે. સમુદ્રજળનું આ લક્ષણ સમુદ્રશાસ્ત્રમાં ખૂબ મહત્ત્વનું ગણાય છે.

સમુદ્ર-મહાસાગરોના જળરાશિના સ્થાનભેદે સમુદ્રજળની ક્ષારતા જુદી જુદી હોઈ શકે છે. બંધિયાર સમુદ્રોની ક્ષારતા વિશેષ હોય છે. સમુદ્ર-મહાસાગરોના જળમાં સંચય પામતા ક્ષારો ભૂમિ પરના ખડકોમાંથી મળે છે. ખડકોનાં ખવાણ-ધોવાણથી ક્ષારો ઓગળીને નદીઓ દ્વારા વહન પામીને સમુદ્રજળમાં ભળે છે. આ રીતે તે ક્ષારતાવાળું બને છે. પ્રતિ વર્ષ ભળતા રહેતા ક્ષારોનું પ્રમાણ ઘણું બધું હોય છે, પ્રતિવર્ષ તેમાં 2.5 અબજ ટન ક્ષારો ભળતા રહે છે. ભળતા રહેતા ક્ષારોના આટલા બધા પ્રમાણથી તો સમુદ્ર-મહાસાગરના જીવનકાળ દરમિયાન તેનાં જળ અતિસંતૃપ્ત થઈ ગયાં હોવાં જોઈએ, પરંતુ તેમ થતું નથી; કારણ કે ત્યાં વસતાં જળચર પ્રાણીઓ તેમજ વનસ્પતિ તેમનાં હાડપિંજર, રક્ષાકવચ અને કોષના બંધારણમાં કૅલ્શિયમ, સિલિકોન અને ફૉસ્ફરસ જેવા ક્ષારોનો ઉપયોગ કરે છે; પોટૅશિયમ અને સોડિયમ મૃદ તેમજ ખનિજકણોની જમાવટમાં વપરાય છે; તાંબા, સીસા જેવાં તત્ત્વો સલ્ફાઇડ ખનિજો રૂપે જુદાં પડે છે. આમ સમુદ્રજળના ક્ષારીય બંધારણનું સંતુલન જળવાઈ રહે છે.

ઉત્પત્તિ : પૃથ્વીનું વય 460 કરોડ વર્ષનું છે; પૃથ્વી જેમ જેમ ઠરતી ગઈ અને આકાર ધારણ કરતી ગઈ તેમ તેમ તેમાં સંકોચનને કારણે થાળાં વિકસતાં ગયાં. આગ્નેય પ્રક્રિયાઓ અને જ્વાળામુખી-પ્રસ્ફુટનોમાંથી વરાળ છૂટી પડીને છેવટે પડતા ગયેલા વરસાદથી થાળાં ભરાતાં ગયાં. કણજમાવટથી સમુદ્રતળ પર તૈયાર થયેલા જૂનામાં જૂના જળકૃત ખડકોનું વયનિર્ધારણ 380 કરોડ વર્ષનું મુકાયેલું છે, એનો અર્થ એમ થાય કે સમુદ્રજળ તેનાથી જૂના વયનું અને થાળાં તેનાથી પણ જૂનાં હોવાં જોઈએ.

સમુદ્રજળગતિ : સમુદ્રજળ સમુદ્રપ્રવાહોના રૂપે ક્ષૈતિજ દિશામાં ગતિ કરતું હોય છે. સ્થળભેદે તે ગરમ અને ઠંડા પ્રવાહોના રૂપે વહે છે. સમુદ્રસપાટીમાં થતા ફેરફારો તેની ઊર્ધ્વગતિ દર્શાવે છે. મોજાં અને ભરતીનાં સ્વરૂપોમાં ક્ષૈતિજ અને ઊર્ધ્વગતિ બંને જોવા મળે છે. (જુઓ, ‘સમુદ્રસપાટી’ અધિકરણ.)

ભરતી : સમુદ્ર-મહાસાગર-જળમાં મોટા પાયા પરનાં મોજાંને ભરતી તરીકે ઓળખાવાય છે. સૂર્ય, પૃથ્વી અને ચંદ્ર જ્યારે એક રેખામાં આવે ત્યારે ઊભા થતા વિશેષ ગુરુત્વાકર્ષણ-બળથી તે ઉદ્ભવે છે, આ ભરતીને મોટી ભરતી કહે છે. સામાન્ય ભરતી દર બાર કલાકે આવે છે. ભરતી અને ઓટને કારણે સમુદ્રજળસપાટી વધે છે અને ઓછી થાય છે. (જુઓ ‘ભરતી’.)

પ્રવાહો : સમુદ્રસપાટી પરના છીછરા જળરાશિ પૂરતી જળની ક્ષૈતિજ ગતિને પ્રવાહ કહે છે. મુખ્ય જળપ્રવાહો નીચે પ્રમાણેનાં ચાર પરિબળોથી ઉદ્ભવે છે : 1. વાતા પવનો, 2. પૃથ્વીનું અક્ષભ્રમણ, 3. સમુદ્રજળની ઘનતા, 4. મહાસાગરીય થાળાની આકારિકી.

પ્રવાહો ત્રણ પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત છે :

1. ભરતીજન્ય પ્રવાહો (tidal currents) : સૂર્ય અને ચંદ્રના ભેગા ગુરુત્વાકર્ષણ-બળથી સમુદ્ર-મહાસાગર સપાટી પર જળઉછાળો ઉદ્ભવે તે ભરતી તરીકે ઓળખાય છે. આ ક્રિયામાં જળની ક્ષૈતિજ અને ઊર્ધ્વ-ગતિ થાય છે. જળપ્રવાહની ગતિ ભૂમિ તરફ હોય ત્યારે તેને પૂરની ભરતી (flood tide) અને તે જ્યારે સમુદ્ર તરફ પાછી જાય ત્યારે તેને ઓટ-ભરતી (ebb tide) કહે છે. ભરતીજન્ય પ્રવાહની ગતિ 200 કિમી/કલાકની હોઈ શકે છે. ભરતી-પ્રવાહથી ઘસારો અને જમાવટ બંને થાય છે.

2. ગુરુત્વીય પ્રવાહો (density currents) : (i) ક્ષારતા-પ્રવાહો : સમુદ્રજળમાં ક્ષારતાનો તફાવત થવાથી ઉદ્ભવતા પ્રવાહો. વધુ ક્ષારતા ધરાવતું જળ ઓછી ક્ષારતાવાળા જળની નીચે તરફ વહે છે. ભૂમધ્ય સમુદ્ર જેવા બંધિયાર સમુદ્રમાં બાષ્પીભવનથી ક્ષારતા વધે છે, જે નીચે તરફ ગતિ કરે છે.

(ii) તાપમાનથી ઉદ્ભવતા પ્રવાહો (temperature currents) (સંવહન પ્રવાહો) : ધ્રુવીય જળ ઠંડું હોવાથી તે નીચેની સપાટી પર વહે છે, જ્યારે વિષુવવૃત્તીય જળ ગરમ હોવાથી ઉપરની સપાટી પર વહે છે. વિષુવવૃત્તીય જળપ્રવાહો ધ્રુવો તરફ અને ધ્રુવીય જળપ્રવાહો વિષુવવૃત્ત તરફ વહે છે.

(iii) આવિલતા (પંકિલપણું) (turbidity currents) : મહાસાગરતળ નજીક વહેતા પંકમિશ્રિત જળપ્રવાહો. ઊંડા મહાસાગર જળમાં ભૂપાત થવાથી તે ઉદ્ભવે છે. ક્યારેક ભયંકર વાવાઝોડાં થવાથી પાણી ડહોળાઈ જાય તોપણ તે ઉદ્ભવે છે.

3. પવનથી ઉદ્ભવતા પ્રવાહો : ઍટલૅન્ટિક કે પૅસિફિક મહાસાગરના વિષુવવૃત્તીય વિસ્તારમાં વ્યાપારી પવનોના ઘર્ષણથી જળ પર અસર થાય છે, પરિણામે વિષુવવૃત્તીય પ્રવાહો ઉદ્ભવે છે. તે જ્યારે ખંડીય કાંઠાને અથડાય ત્યારે ઉત્તર અને દક્ષિણ તરફ બે ફાંટાઓમાં વિભાજિત થાય છે. તે ઉત્તર અને દક્ષિણ તરફ ફંટાઈને વહે છે અને પાછા વિષુવવૃત્ત તરફ આવે છે. (જુઓ સમુદ્રપ્રવાહો.)

મોજાં : જળસપાટી પર વાતા પવનોનું ઘર્ષણ લાગવાથી મોજાં ઉદ્ભવે છે, તે શીર્ષ અને ગર્તમાં વહેંચાયેલાં હોય છે. તેમની ગતિ ઝડપી હોય છે. તેમાંનાં જળબુંદ ચક્રાકાર ગતિમાં આગળ ધપે છે. ગતિમાન મોજાં ઊછળે છે અને પાછાં નીચે પડે છે. શીર્ષભાગમાં આગળ વધે છે અને ગર્તભાગમાં પાછળ પડે છે. સપાટીથી ઊંડાઈ તરફ મોજાંનું કદ ઘટતું જાય છે. આછા ઢોળાવવાળા કાંઠે પહોંચે ત્યારે તેમની તરંગલંબાઈ ઘટે છે, પરંતુ ઊંચાઈ વધે છે. પાસપાસેનાં તરંગશીર્ષ અને તરંગગર્ત વચ્ચેનું અંતર તેની તરંગલંબાઈ કહેવાય છે. મોજાંનાં નાનાં-મોટાં કદ પવનના બળ પર આધાર રાખે છે.

સમુદ્રજળનાં ઘસારાજન્ય લક્ષણો : સમુદ્રજળમાં ઉદ્ભવતાં મોજાંના મારાથી કાંઠા પર ઊંચી ભૂમિ હોય તો તેમાં ઊર્ધ્વ ઘસારો થવાથી સમુદ્રભેખડ (sea-cliff) રચાય છે. સમય વીતતાં નીચેનો ભાગ વધુ કોરાય તો તેમાંથી ગુફા અને ગુફાનો ભાગ કોરાઈને પોલાણ થાય તો કમાન ઊભી થાય છે; આવી કમાન વધુ લંબાઈની હોય તો તે પુલ જેવું દૃશ્ય રચે છે.

મોજાંની ઘર્ષણક્રિયાથી આછા ઢોળાવવાળા કંઠારભાગમાં ફાટો-તડો પડે તો ત્યાંના ખડકો તૂટે છે, ખારું જળ રાસાયણિક ખવાણ કરે છે. ચૂનાખડકો હોય તો તેમનું ધોવાણ થાય છે. ક્યાંક કંઠાર-રેતપટ તો ક્યાંક અગાશીઓ, ક્યાંક જમાવટથી આડશો, અવરોધો તૈયાર થાય છે, વળી ક્યાંક ખાડીસરોવરો(lagoons)ની રચના પણ થતી હોય છે. દા.ત., ઓરિસાનું ચિલકા સરોવર. કિનારા પર નદી મળતી હોય તો ત્યાં જમાવટથી ત્રિકોણપ્રદેશો રચાય છે.

સમુદ્રજળરાશિના અંદરના તળભાગ પર છીછરા જળના અને ઊંડા જળના નિક્ષેપો જામે છે. ઓછાવત્તા ઘસારાને કારણે ક્યાંક મરડિયા, કંકર, સ્થૂળ-સૂક્ષ્મ રેતીકણો, કાંપ અને મૃદ જેવા નિક્ષેપો જામે છે. ઊંડા જળમાં સિલિકાયુક્ત, ડાયઍટમયુક્ત તથા રેડિયોલેરન પ્રકારનાં સ્યંદનો પણ રચાય છે. આ ઉપરાંત ફિલિપ્સાઇટ અને લોહ, મૅગ્નેશિયમ, કોબાલ્ટ, નિકલ, તાંબુ, મૅંગેનીઝ, ટાઇટેનિયમ અને ઝિર્કોનિયમ જેવી ધાતુઓના બહુધાત્વિક (પૉલિમેટાલિક) ગઠ્ઠા પણ જામે છે.

ગિરીશભાઈ પંડ્યા

નીતિન કોઠારી