Onko merijää suolaista?

Onko merijää suolaista? Suolapitoisuuden muutos jään iän mukaan

Monet pohtivat, onko merijää suolaista ja voiko sitä hyödyntää juomavetenä luonnossa liikkuessa. Meriveden jäätymisprosessi ja jään ikääntyminen vaikuttavat ratkaisevasti sen lopulliseen makuun sekä puhtauteen. Tämän luonnonilmiön ymmärtäminen auttaa hahmottamaan arktisten alueiden vesielementtien toimintaa ja välttämään virheellisiä oletuksia jään ominaisuuksista.

Onko merijää suolaista ja miksi merijää on suolaista?

Kyllä, toisin kuin järvien ja jokien makean veden jäät, onko merijää suolaista. Meriveden jäätymistä ja sulamista ohjaavat fysiikan lait, ja tapahtumina ne ovat hyvin erilaisia. Vaikka itse jääkiteet muodostuvat puhtaasta vedestä, jäätyvä merivesi sulkee sisäänsä väkevää suolaliuosta pienten taskujen ja kanavien muotoon.

Rehellisesti sanottuna luulin itsekin vuosia, että suola pusertuu kokonaan pois jään tieltä. Kuulostaa loogiselta, eikö? Kun aloin tutkia talvista saaristoa tarkemmin, todellisuus yllätti. Valtamerissä vastamuodostuneen merijään suolapitoisuus on tyypillisesti noin 4 - 15 promillea, kun taas itse merivedessä suolaa on keskimäärin 35 promillea. Suola ei mahdu jään tiukkaankaan kiderakenteeseen (natriumkloridi eli ruokasuola hylkii kiteytymistä), mutta nopea jäätyminen jättää suolapisarat satimeen kiteiden väliin. Mutta tähän liittyy yksi yllättävä vaaratekijä, jonka melkein jokainen talviretkeilijä sivuuttaa - palaan tähän kriittiseen virheeseen tuonnempana, kun käymme läpi jään juomakelpoisuutta.

Suolataskut jäässä ja fysiikan lait jäätymisen taustalla

Makea vesi jäätyy tasan nollassa asteessa. Merivesi vaatii enemmän pakkasta. Koska suola laskee veden jäätymispistettä, valtamerivesi alkaa jäätyä vasta noin -1,8 asteessa C (ja silloinkin hitaasti). Kun pakkanen kiristyy, puhtaat vesimolekyylit järjestäytyvät kuusikulmaisiksi kiteiksi. Ylimääräinen suola työntyy sivuun. Se tiivistyy erittäin väkeväksi liuokseksi.

Tämä väkevä liuos jää jumiin kiteiden väliin, jolloin syntyy mikroskooppisia rakenteita nimeltä suolataskut jäässä sekä kapeita suolakanavia. Mitä nopeammin pakkanen paukkuu, sitä enemmän suolataskuja jää jään sisään. Hidas jäätyminen puolestaan antaa suolalle aikaa valua takaisin sulaan mereen.

Merijään ja järvijään ero: Miten suolataskut vaikuttavat lujuuteen?

Suurin merijään ja järvijään ero piilee niiden sisäisessä rakenteessa ja kantavuudessa. Koska suolatasku ja suolakanava rikkovat jään kiinteän kiderakenteen, merijää on huomattavasti huokoisempaa, joustavampaa ja hauraampaa kuin yhtenäinen makean veden teräsjää. Sama jään paksuus ei siis tarkoita samaa turvallisuutta merellä.

Käytännössä tämä rakenne-ero muuttaa kaiken jäällä liikkujan näkökulmasta. Ohjeissa sanotaan aina, että viisi senttiä teräsjäätä kantaa ihmisen, mutta merellä en luottaisi siihen hetkeäkään. Kun tein ensimmäisen pitkän retkiluistelureissuni merenjäällä vuosia sitten, oletin jään käyttäytyvän kuin kotijärveni kova kansi, vaikka merijää huokoisuutensa, suolakanaviensa ja vaihtelevien merivirtojen takia elää jatkuvasti jalkojen alla ja voi pettää täysin varoittamatta jopa kymmenen senttimetrin paksuisena, mikä sai minut lopulta ryömimään rantaan sydän kurkussa.

Varpaani olivat aivan tunnottomat kylmästä ja kädet tärisivät, kun pääsin vihdoin kuivalle kalliolle. Pelko oli aito. Tuo reissu opetti kantapään kautta, miten petollista hauraus voi olla. Keväällä tilanne muuttuu vieläkin vaarallisemmaksi. Kun aurinko lämmittää jäätä, suolataskut alkavat sulaa ympäröivää jäätä aiemmin alhaisemman sulamispisteensä takia. Jää muuttuu sisältäpäin reikäjuustoksi.

Seuraava seikka hämmentää lähes jokaista suomalaista ulkoilijaa.

Merijään suolapitoisuus: Miten Itämeri eroaa valtameristä?

Merijään suolapitoisuus riippuu suoraan siitä, kuinka suolaista jäätyvä merivesi on lähtötilanteessa. Itämeri on murtovesiallas, jonka veden suolapitoisuus on paljon alhaisempi kuin valtamerissä. Tämän vuoksi suomalainen merijää sisältää huomattavasti vähemmän suolataskuja, mutta se ei silti ole täysin suolatonta makeaa vettä.

Harvoin tulee ajatelleeksi, kuinka raju vaihtelu omilla rannikoillamme on. Pohjanlahden perukoilla ja Suomenlahden itäosissa pintaveden suolapitoisuus on usein vain 1 - 3 promillea, kun taas Tanskan salmissa se nousee yli 20 promilleen. Tästä syystä Perämeren jää muistuttaa lujuudeltaan melko paljon järvijäätä. Mutta entä Saaristomerellä tai Hangon edustalla? Siellä murtovesi tekee jäästä selvästi suolaisempaa ja sitkeämpää.

Käytännössä tämä tarkoittaa, että jää käyttäytyy eri tavalla eri puolilla Suomea. Yhtä ja samaa nyrkkisääntöä ei voi soveltaa. Puhutaanpa suoraan: moni kokenutkin pilkkijä menee lankaan luullessaan, että Itämeren vähäinen suola ei vaikuta jään kestävyyteen. Kyllä se vaikuttaa. Kevätauringossa murtovedenkin jää haurastuu puikkomaisiksi kiteiksi paljon nopeammin kuin sisämaan järvijää.

Voiko merijäätä juoda ja miten suola poistuu ajan myötä?

Kysymykseen siitä, voiko merijäätä juoda sulatettuna, ei ole yhtä suoraa vastausta ilman tietoa jään iästä, sillä käyttökelpoisuus riippuu täysin olosuhteista. Tuoretta, samana talvena jäätynyttä merijäätä ei yleensä pidä juoda sen korkean suolapitoisuuden vuoksi, mutta yli vuoden vanha merijää on lähes suolatonta ja juomakelpoista.

Tässä on se kriittinen virhe, josta mainitsin aiemmin: moni kuvittelee, että minkä tahansa merijääkimpaleen sulattaminen retkikeittimellä tuottaa heti raikasta juomavettä. Täysin väärin. Jos sulatat nuorta valtameren jäätä, saat suolaista vettä, joka vain pahentaa nestehukkaa ja rasittaa elimistöä.

Huomio: Älä koskaan juo sulatettua nuorta merijäätä hätätilanteessa, sillä liiallinen suola kiihdyttää elimistön kuivumista ja voi johtaa vakaviin terveysongelmiin.

Aika kuitenkin tekee tehtävänsä. Kun merijää selviää kesän yli - mitä tapahtuu lähinnä arktisilla alueilla, ei niinkään Itämerellä - painovoima ja lämpötilavaihtelut saavat aikaan ihmeitä. Painovoima vetää raskaan suolaliuoksen suolakanavia pitkin alaspäin takaisin mereen. Lisäksi kesän sulamisvedet huuhtelevat jään huokosia.

miksi merijää on suolaista selviää tarkastelemalla tätä pitkää prosessia, joka muuttaa jään koostumuksen täysin. Monivuotisen merijään suolapitoisuus laskee tyypillisesti alle 1 promilleen, mikä alittaa reilusti juomaveden maistuvuusrajan. Naparetkeilijät etsivätkin aina vanhoja, sinertäviä ja pyöreämuotoisia jäävalleja, joista suola on valunut pois. Jos siis joskus joudut arktisilla vesillä etsimään vettä, vältä tasaista, harmaata ja nuorta jäätä. Valitse vanha, korkealle kohonnut jää - tai kerää jään päälle satanutta puhdasta lunta.

Vertailu: Merijään ja järvijään rakenne- ja lujuuserot

Jotta merijään ja järvijään ero hahmottuu nopeasti, tarkastellaan niiden keskeisiä ominaisuuksia rinnakkain.

Merijää (Valtameret ja Itämeri)

• Tuoreessa jäässä tyypillisesti noin 4 - 15 promillea valtamerissä, Itämerellä huomattavasti vähemmän mutta silti suolaista.

• Joustavampaa ja sitkeämpää uutena, mutta murtolujuus on selvästi heikompi kuin samankokoisella makean veden jäällä.

• Huokoinen kiderakenne, jota rikkovat lukuisat suolataskut ja suolakanavat.

• Suolataskut laajenevat lämmössä nopeasti ja tekevät jäästä haurasta ja petollista sisältäpäin.

Järvijää (Makean veden teräsjää)

• Käytännössä 0 promillea, muodostuu puhtaasta makeasta vedestä.

• Erittäin korkea kantavuus ja kovuus, kantaa ihmisen jo noin 5 senttimetrin paksuisena.

• Tiivis, yhtenäinen ja kirkas kuusikulmainen kiderakenne ilman suolaonteloita.

• Sulaa ja puikkoontuu hitaammin kuin merijää, koska rakenteessa ei ole sulamista kiihdyttäviä suolakanavia.

Mikko ja talvivaelluksen vesiongelma Turun saaristossa

Mikko, 34-vuotias retkeilijä Turusta, lähti helmikuussa kahden päivän hiihtovaellukselle ulkosaaristoon. Hän halusi keventää rinkkaansa ja päätti jättää raskaat vesipullot kotiin, luottaen saavansa juomavettä merenjäästä.

Ensimmäisenä iltana leirissä hän hakkasi kirveellä paloja kirkkaasta rantajäästä ja sulatti ne retkikeittimellään. Vesi maistui kuitenkin pistävän suolaiselta ja murtovedelle tyypillisesti tunkkaiselta, ja sen juominen teki olon vain entistä janoisemmaksi.

Turhautuneena ja janoisena Mikko tajusi virheensä muistaessaan, että nuori merijää sitoo itseensä suolataskuja. Hän muutti taktiikkaa ja alkoi etsiä kallionkoloista puhdasta, tuulen kasaamaa lunta sekä vanhempia, korkealle pakkautuneita ahtojäävalleja, joista suola oli jo valunut alaspäin.

Keittämällä ahtojään huipulta kerättyä lunta ja pintajäätä hän sai lopulta yli 3 litraa täysin juomakelpoista vettä. Loppumatka sujui ilman nestehukkaa, ja Mikko oppi kantapään kautta, ettei tuoreeseen merijäähän voi luottaa vesilähteenä.