Egy új tanulmány megoldotta a só felhalmozódásának rejtélyét a Holt-tenger fenekén

Egy új kutatás elmagyarázza, miért halmozódnak fel a sókristályok a Holt-tenger padlójának legmélyebb részein. Ez a megállapítás segíthet a tudósoknak abban, hogy megértsék, hogyan alakultak ki nagy sótelepek a Föld geológiai múltjában.

tanulmány

A Holt-tenger, a Jordánia, Izrael és Ciszjordánia által határolt sós tó közel tízszer sósabb, mint az óceán. Az emberek évezredek óta járják a Holt-tengert, hogy megtapasztalják állítólagos gyógyító tulajdonságait, és lebegjenek rendkívül sűrű, lendületes vizükben, és a tenger említése a bibliai időkig nyúlik vissza.

A Holt-tengert tápláló édesvíz nagy részét az elmúlt évtizedekben elterelték, csökkentve a tenger vízszintjét és sósabbá téve azt, mint korábban. A tudósok először 1979-ben, miután ez a folyamat elkezdődött, észrevették, hogy a felső vízrétegből sókristályok csapódnak ki, "esnek" és felhalmozódnak a tóparton. A tófenéken a sóréteg évente körülbelül 10 centiméterrel (4 hüvelyk) vastagabbá vált.

Ez a sókristály "hó" és a sós rétegek felhalmozódása a tóparton zavarba ejtette a tudósokat, mert a fizika törvényei szerint ennek nincs értelme. Az AGU Water Resources Research című folyóiratának új tanulmánya azt javasolja, hogy a tóban fellépő apró zavarok, amelyeket hullámok vagy egyéb mozgások okoznak, olyan "sóujjokat" teremtsenek, amelyek lassan töltenek le sót a tópartig.

"Kezdetben ezeket az apró ujjakat képezed, amelyek túl kicsiek ahhoz, hogy megfigyelhessék őket. De gyorsan kölcsönhatásba lépnek egymással, miközben lefelé haladnak, és egyre nagyobb struktúrákat alkotnak" - mondta Raphael Ouillon, a kaliforniai Santa Barbara Egyetem gépészmérnöke az új tanulmány szerzője.

"Lehet, hogy a kezdeti ujjak csak néhány milliméter vagy pár centiméter vastagok, de a tó teljes felületén mindenütt vannak" - mondta Eckart Meiburg, az UC Santa Barbara gépészmérnöke és az új társszerzője is. tanulmány. "Ezek a kis ujjak együtt óriási mennyiségű sóáramot generálnak."

Az új megállapítás segít a kutatóknak jobban megérteni a Holt-tenger fizikáját, de segít megmagyarázni a földkéregben található hatalmas sóbetétek kialakulását is.

A Holt-tenger napjainkban csak hipersálos víztest a Földön, ahol ez a sófogás folyamata zajlik, így a kutatók egyedülálló laboratóriumot jelentenek a kutatók számára, hogy tanulmányozzák azokat a mechanizmusokat, amelyek révén ezek a vastag sóbetétek kialakultak.

"Összességében ez a Holt-tengert egyedülálló rendszerré teszi" - mondta Nadav Lensky, az Izraeli Geológiai Intézet geológusa és az új tanulmány társszerzője. "Alapvetően itt van egy új megállapításunk, amely szerintünk nagyon releváns e medencék elrendezésének megértése szempontjából, amelyek olyan gyakoriak voltak a Föld történetében."

Sós rejtély

Mivel a Holt-tenger az utóbbi évtizedekben sósabbá vált, ennek a sónak a nagy része a felszínéhez koncentrálódott. A nyár folyamán a Nap további hője felmelegíti a Holt-tenger felszínét, és két különálló rétegre osztja: Meleg felső réteg ül egy hidegebb alsó réteg tetején. Mivel a víz a legfelső rétegből elpárolog a nyári melegben, sósabbá válik, mint az alatta lévő hűvösebb réteg.

A kutatók rájöttek, hogy az általuk megfigyelt sós hó e felső sós rétegből származik, de ez a meleg víz nem keveredik az alatta lévő hűvösebb vízzel, mert sokkal melegebb és kevésbé sűrű. Ezért értetlenkedtek azon, hogy a felszínről érkező só hogyan jut be a hűvösebb rétegbe és zuhan a tó fenekére.

Lensky és munkatársai magyarázatot javasoltak 2016-ban, és az új kutatások először tesztelik ezt az elméletet.

Azt javasolják, hogy amikor a tó felső rétegét hullámok vagy egyéb mozgások zavarják, apró meleg vízcsomagok jutnak be az alatta lévő hűvösebb víztározóba. A hő gyorsabban diffundál, mint a só, ezért ez a meleg vizes csomag gyorsan lehűl. De ahogy hűl, kevesebb sót tart, így a só kicsapódik, és kristályokat képez, amelyek az aljára süllyednek. Nézze meg a sós ujjak animációját itt.

Az új tanulmányban a kutatók számítógépes szimulációt készítettek arról, hogyan áramlik a víz és a só a Holt-tengerben, ha a sóujjak elmélete helyes. Megállapították, hogy a sóujjak elmélete helyesen jósolta a sós hó lefolyását és a sórétegek felhalmozódását a tó padlójának közepén. Mivel a tó szintje csökken, a közeli Jordán folyó édesvízének szivattyúzása miatt a sók a tó középső részében koncentrálódnak a szerzők szerint.

A sóbetétek megértése másutt

Az új megállapítás segít megmagyarázni a földkéregben található hatalmas sólerakódások kialakulását is.

"Tudjuk, hogy a világ számos pontján sűrű lerakódások vannak a földkéregben, és ezek a lerakódások akár egy kilométer vastagságúak is lehetnek" - mondta Meiburg. "De nem vagyunk biztosak abban, hogy ezek a sólerakódások hogyan keletkeztek a geológiai történelem során."

Az egyik figyelemre méltó példa a vastag sóréteg a Földközi-tenger alatt. A kutatók tudják, hogy mintegy hatmillió évvel ezelőtt a Gibraltári-szoros bezárult a Föld tektonikus lemezeinek mozgása miatt. Ez megszakította a vízellátást az Atlanti-óceántól a Földközi-tengerig, ami óriási sekély belvízt alkot.

Több százezer év elteltével a Földközi-tenger vízszintje annyira lecsökkent, hogy a tenger részben vagy csaknem kiszáradt, sűrű sóbetéteket hagyva maga után. Az új megállapítás azt sugallja, hogy ezek a lerakódások ebben az időben hasonló módon keletkeztek, mint ami jelenleg a Holt-tengeren történik. Amikor a gibraltári szoros újból megnyílt, a víz elöntötte a medencét, és a sókészleteket új hordalékrétegek temették el, ahol ma is megmaradnak.