Laut Mati: Misteri "jari garam" diselesaikan

Pertumbuhan kristal garam di dasar Laut Mati hanya bertentangan dengan fizik

Di Laut Mati, lapisan tebal kristal garam tidak hanya di tepi, tetapi, anehnya, di tengah laut juga - bagaimana dan mengapa, para penyelidik hanya dapat mengetahui. © David Leshem / iStock
membaca dengan kuat

Misteri fizikal: Sebenarnya, pembentukan kristal garam yang tumbuh di dasar Laut Mati tidak dapat wujud - kerana pembentukannya secara fizikal hanya boleh dijelaskan sebahagiannya. Tetapi sekarang penyelidik telah menyelesaikan teka-teki. Oleh itu, kristal-kristal ini terbentuk kerana turbulen-turbulen kecil di permukaan air berulang kali menjejaskan jari-jari asin, air suam di kedalaman. Ini "garam jari" tenggelam, menjadi sejuk dan kemudian hujan kristal garam ke bawah.

Laut Mati adalah salah satu perairan paling salji di dunia - dan salinitasnya terus meningkat. Kerana pengeluaran air yang semakin meningkat dari Jordan, aliran masuknya yang utama, tidak dapat mengalir air segar. Pada masa yang sama, haba menguapkan begitu banyak air sehingga tahap Laut Mati turun sebanyak kira-kira satu meter setahun. Akibatnya, tasik mengecut, tepinya tertutup garam dan banknya telah beribu-ribu lubang keruntuhan yang dibuka.

Juga kabel dan alat ukur di bahagian bawah tasik dilindungi oleh kerak garam yang tebal. © Nadav Lensky / Kajian Geologi Israel

Hujan kristal garam yang enigmatic

Tetapi ada satu lagi fenomena yang baru muncul di Laut Mati: sejak akhir 1970-an, para penyelidik telah melihat bahawa "salji salju" kristal garam yang benar turun dari lapisan tengah tasik. Di sana, garam yang terhablur membentuk lapisan yang tumbuh sekitar sepuluh sentimeter setiap tahun.

Walau bagaimanapun, perkara yang luar biasa ialah tidak ada "salji" kristal garam di Laut Mati ini. Untuk pandangan pertama ini bercanggah dengan peraturan fizik. Sebabnya: Air permukaan yang hangat, terutamanya asin kerana penyejatan terletak pada sepuluh darjah lebih sejuk, lapisan air masin. Kerana ketumpatan yang lebih tinggi, lapisan sejuk ini berfungsi sebagai penghalang dan sebenarnya akan menghalang tenggelam air permukaan yang lebih masin dan dengan demikian juga penghabluran garam. Tetapi itu jelas tidak berlaku.

Jari air masin

Penyelesaian teka-teki ini kini telah ditemui oleh Raphael Ouillon dari University of California di Santa Barbara dan rakan-rakannya. Mereka memodelkan keadaan di Laut Mati dalam model fizikal dan mencari mekanisme yang dapat menjelaskan pembentukan kristal garam dalam air yang lebih dalam. Mereka memberi perhatian khusus kepada proses di lapisan sempadan antara lapisan air yang hangat dan sejuk. paparan

Ia ternyata mengejutkan. Kerana walaupun pergolakan yang paling kecil dapat menyebabkan "jari" kecil air permukaan hangat menonjol ke dalam air yang lebih dalam. "Pada mulanya jari-jari ini terlalu kecil untuk dilihat. Tetapi mereka berinteraksi sesama mereka apabila mereka tenggelam, sehingga membentuk struktur yang lebih besar, "jelas Ouillon.

Sama seperti jari-jari air hangat dan bawah yang tumbuh, jari-jari "baik" yang sama juga meningkat dari air sejuk, kurang masin ke arah permukaan. "Akibatnya, jari-jari air hangat dan asin terbentuk di bawah lapisan sempadan dan menjadi lebih sejuk, jari-jari lebih banyak di atasnya, " laporan penyelidik.

"Sistem unik"

Silap mata: "jari-jari" kecil ini yang diperbuat daripada air permukaan hangat sangat diperkaya dengan garam. Apabila mereka tenggelam ke dalam, mereka masuk ke lapisan air sejuk dan secara beransur-ansur menjadi sejuk. Walau bagaimanapun, kerana air sejuk dapat membubarkan garam kurang daripada air suam, garam dalam jari-jari ini mula mengkristal keluar kristal garam putih kecil yang terbentuk, yang tenggelam ke dasar Laut Mati.

Ini adalah di sebalik deposit garam misteri di dasar Laut Mati

"Proses-proses ini berlaku pada skala yang sangat kecil, dengan jari-jari garam yang hanya satu milimeter hingga sentimeter tebal, " jelas Ouillon dan pasukannya. Tetapi jumlah semacam jarum garam semacam itu cukup untuk mengangkut sejumlah besar garam ke dalam lapisan tengah air yang lebih sejuk dari masa ke masa. Ini tepu dengan garam dan garam mengkristal. Inilah sebabnya mengapa keretakan tebal kristal garam bukan hanya di sepanjang lakeshore cetek, tetapi juga di dalamnya.

"Ini menjadikan Laut Mati sebagai sistem yang unik, " kata pengarang bersama Nadav Lensky dari Perkhidmatan Geologi Israel. Kerana ia adalah satu-satunya tasik garam yang berlapis dalam dunia di mana kristal halite diendapkan dengan cara ini.

Penjelasan juga untuk deposit garam purba?

Penemuan baru menjelaskan bukan sahaja mengapa lapisan garam di bahagian bawah Laut Mati semakin tebal dari masa ke masa. Mereka juga memberi petunjuk mengenai bagaimana ratusan meter lapisan garam banyak kejadian garam batu terbentuk sekali. Sebagai contoh, dehidrasi secara beransur-ansur Mediterranean hampir enam juta tahun lalu membawa kepada pemendapan garam lapisan tebal kilometer.

Menurut para penyelidik yang boleh dijalankan di air sisa yang sangat asin di Mediterranean, proses yang sama seperti hari ini di Laut Mati. "Salah satu ciri asas mangkuk evaporit tersebut ialah lapisan batu garam semakin tebal ke arah tengah, " jelas mereka. Tetapi ini biasa untuk penghabluran oleh "garam jari". Kerana tidak ada lapisan mendalam yang sejuk di pinggir perairan tersebut, tidak juga ada penghabluran pekat dari jari-jari air asin di sana.

Oleh itu, Laut Mati adalah hari ini hanya air asin yang mempunyai "garam jari" ini. Dalam perjalanan sejarah geologi, bagaimanapun, mungkin terdapat teluk, laguna dan tasik dengan keadaan yang sama. Laut Mati juga memberikan kita gambaran tentang proses-proses yang membentuk planet kita berjuta-juta tahun yang lalu. (Penyelidikan Sumber Air, 2019; doi: 10.1029 / 2019WR024818)

Sumber: Kesatuan Geofizik Amerika

- Nadja Podbregar