Für Menschen und die meisten Landbewohner ist Süsswasser überlebenswichtig. Dabei macht es nur 3 % des Wassers auf der Erde aus – das gebundene Wasser in Eisschichten und Gletschern sowie das Grundwasser sind mitgerechnet. 97 % des globalen Wassers ist Salzwasser, d.h. es enthält einen Salzanteil von mindestens 1,8 %. Süsswasser dagegen ist dadurch definiert, dass es einen Salzgehalt von weniger als 0,1 % aufweist.
Je salzhaltiger das Wasser ist, desto höher sind die Dichte und damit auch der Auftrieb. Da das Tote Meer bis zu 33 % Salze enthält, ist der Auftrieb dort besonders gross. Es gibt einige Seen, deren Salzgehalt sogar noch grösser ist als jener im Toten Meer. So besteht der Don-Juan-See in der Antarktis bis zu 44 % aus Salzen. Das ist ein Extrembeispiel - der durchschnittliche Salzgehalt der Meere beträgt 3,5 %. Jener des Mittelmeers liegt etwas höher bei 3,8 %, in der Ostsee jedoch ist der Salzanteil deutlich kleiner mit 0,2 bis 2 %.
Meerwasser ist eine Lösung aus Salz und Wasser. Doch wie ist das Meersalz genau aufgebaut? Meersalz ist nicht gleich Speisesalz: Während das Salz aus der Küche grösstenteils aus Natriumchlorid besteht, sind im Meersalz zu über 50 % Chlorid-Ionen enthalten. Knapp ein Drittel des Meersalzes besteht aus Natrium-Ionen. Es gibt aber auch kleinere Anteile an Sulfat-, Magnesium-, Calcium- und Kalium-Ionen. Spurenelemente wie Jod kommen im Salzwasser ebenfalls vor. Die Stoffe schwimmen als geladene Teilchen (Ionen) frei im Wasser und gehen grundsätzlich keine molekularen Verbindungen mit anderen Stoffteilchen ein.
Der Salzkreislauf der Meere
Das Meersalz war nicht schon immer da, sondern stammt vom Festland: Die Ionen werden vom Regen und Schmelzwasser aus dem Untergrund und dem Gestein gespült und gelangen durch Fliessgewässer in die Meere. Verdunstung aufgrund von Sonnenenergie führt dazu, dass das Meerwasser salziger wird. Dieser Prozess würde laufend fortschreiten und der Salzgehalt ständig steigen, wenn den Meeren nicht auch Salz entzogen würde. Dies geschieht grösstenteils durch die Einschliessung der Salze in die Poren der Sedimente. Andererseits trocknen manche Meere langsam aus, wodurch Salz an den Küsten abgelagert wird. Dies ist etwa im nördlichen Teil des Toten Meeres der Fall – seit fast vierzig Jahren sinkt der Wasserspiegel um ca. einen Meter pro Jahr, weil Israel, Jordanien und Palästina ihre Trinkwasserzufuhr mit Wasser aus den Zuflüssen des Meeres speisen.
Der Salzkreislauf schliesst sich wieder, wenn die Erdplatten im Laufe der Zeit wieder aneinanderstossen und sich aus dem Meeresboden neue Gebirge aufwerfen.
Anpassung der Fische an das Salz
Im Salzwasser lebende Organismen – sogenannte Halophile (wörtl. „salzliebende“) – weisen einen anderen Körperhaushalt auf als Süsswasserlebewesen. Um zu überleben, müssen sie den Wassergehalt in ihren Zellen regulieren. Das hat wesentlich mit im Wasser gelösten Stoffen wie auch dem Meersalz zu tun. Denn je höher die Konzentration der Stoffe im Wasser ist, desto geringer ist der Wassergehalt und desto höher der sogenannte osmotische Druck. Die Regulierung des Wassergehalts und des osmotischen Drucks heisst in der Fachsprache Osmoregulation.
Die Osmokonformer weisen in ihrem Körperinneren denselben osmotischen Druck auf wie jenen ihrer Umgebung. Das sind zum Beispiel Haie, Rochen, Muscheln, Stachelhäuter wie Seesterne, Krabben, Hummer sowie Quallen.
Die meisten Fische und Meeressäuger sind allerdings Osmoregulierer. Der Salzgehalt ihren Körperzellen unterscheidet sich von jenem in ihrer Umgebung, was bedeutet, dass sie den osmotischen Druck ständig anpassen müssen, um nicht zu wenig bzw. zu viel Körperflüssigkeit zu besitzen.
Im Falle von Salzwasserfischen ist der Salzgehalt im Meerwasser höher als in ihren Zellen. Der osmotische Druck in ihrer Umgebung ist also grösser. Wasser strömt immer dorthin, wo der osmotische Druck grösser, d.h. wo die Salzkonzentration höher ist (Osmose). Osmoregulierende Salzwasserfische verlieren also ständig Körperflüssigkeit an das Meer. Deshalb müssen sie Meerwasser trinken, um nicht zu „verdursten“. Einen Teil nehmen sie auch mit der Nahrung auf. Mit dem Meerwasser gelangten jedoch auch zusätzliche Salz-Ionen in ihren Körper. Diese stossen sie durch den Urin und ihre Kiemen wieder aus.
Bei Süsswasserfischen verläuft das Ganze genau umgekehrt: In ihren Zellen befindet sich mehr Salz als im Süsswasser, d.h., es strömt natürlicherweise Wasser in ihr Körperinneres. Damit sie nicht platzen, geben sie dieses durch einen wasserhaltigen Urin wieder ab. Im Gegensatz zu Salzwasserfischen nehmen sie Salz-Ionen durch die Kiemen aktiv auf.
Im Bereich von Flussmündungen, in sogenannten Brackwasser-Gebieten, vermischen sich Süss- und Salzwasser. Dort lebende Organismen müssen sich deshalb an unterschiedliche Salzkonzentrationen in ihrer Umgebung anpassen können, sie sind euryhalin. Beispiele dafür sind Lachse und Aale. Organismen hingegen, die nur im Salzwasser bzw. Süsswasser überleben, werden stenohalin genannt.
Durch den Klimawandel ändern sich mancherorts Meeresströmungen und damit auch der Salzgehalt eines Gebietes. Euryhaline Organismen kommen mit den veränderten Verhältnissen eher zurecht als stenohaline, die auf einen konstanten Salzgehalt in ihrer Umgebung angewiesen sind.
Quellen und weitere Informationen:
Mehr Details zur Osmoregulation
Youtube-Video: Osmoregulation anschaulich erklärt
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