“الماء ، الماء في كل مكان ، / ولا أي قطرة للشرب.” يلخص هذا الخط الشهير ، الذي تحدث عنه البحار المفقود في قصيدة صموئيل تايلور كوليردج The Rime of the Ancient Mariner ، إحدى الصعوبات الأساسية للحياة في البحر: يحتاج البشر إلى الماء للبقاء على قيد الحياة ، لكن مياه البحر مالحة جدًا للشرب. في الواقع ، معظم الأرض مغطاة بمياه غير صالحة للشرب. تغطي المحيطات 70 في المائة من سطح الأرض وتمثل حوالي 97 في المائة من جميع المياه. يبلغ متوسط محتوى الملح في مياه المحيطات 35 جزءًا في الألف ، والذي – على الرغم من أنه قد لا يبدو كثيرًا – يصل إلى 120 مليون طن من الملح لكل ميل مكعب من مياه البحر. وهناك حوالي 332.519.000 ميل مكعب (1.386.000.000 كيلومتر مكعب) من المياه في المحيط. من أين أتى كل هذا الملح؟
يأتي من الأرض ، في الغالب. عندما يتشكل المطر ويسقط في الهواء ، فإنه يتراكم ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ، مما يجعله يصبح حامضيًا قليلاً. ثم يتدفق فوق الأرض ، مما يؤدي إلى تآكل الصخور والتقاط كميات صغيرة من الأملاح والمعادن الأخرى الذائبة. في هذه المرحلة ، لا يزال الماء طازجًا بشكل أساسي ؛ يحتوي على بعض الملح ولكنه عادة لا يكفي لجعله غير صالح للشرب. في النهاية ، على الرغم من ذلك ، تجد معظم مياه الأمطار طريقها إلى المحيط. بمجرد وصوله إلى هناك ، تتم إزالة بعض المعادن الذائبة – مثل الكالسيوم – من الماء عن طريق العمليات البيولوجية ، لكن الملح يميل إلى البقاء. يساهم الملح الإضافي في النشاط الحراري المائي والبركاني تحت الماء.
اقترح عالم الفلك البريطاني إدموند هالي فكرة أن الملح تترسب تدريجيًا في البحر عن طريق الأنهار في عام 1715. اتخذ هالي ملاحظته خطوة أبعد واقترح أن ملوحة مياه البحر يمكن أن تكون بمثابة نوع من الساعات التي يمكن استخدامها لتحديد عصر المحيط (وبالتالي ، افترض ، الأرض). ورأى أن قسمة الحجم الإجمالي لمياه المحيطات على معدل ترسب الملح في المحيط سيُظهر المدة التي استغرقها المحيط للوصول إلى مستوى الملوحة الحالي. لم تكن تقنيات القياس دقيقة بما يكفي لإجراء الحساب في زمن هالي ، لكن الفيزيائي الأيرلندي جون جولي جربها في عام 1899 ، حيث توصل إلى تقدير 90 مليون سنة. (كشفت التقنيات الأكثر تقدمًا لاحقًا أن هذا أقل تقديرًا ؛ العمر الفعلي هو أكثر من أربعة مليارات.) لسوء الحظ ، مخطط هالي كان معيبًا منذ البداية ؛ من بين مشاكل أخرى ، فشل في تفسير حقيقة أن بعض ملح البحر يتم عزله على شكل رواسب معدنية في قاع البحر.