Zapanjujući slani džinovi se formiraju ispod površine Mrtvog mora

Mrtvo more nije samo najslanija vodena masa na Zemlji – ono je živa laboratorija za formiranje džinovskih podzemnih naslaga soli.

Istraživači otkrivaju kako isparavanje, promene temperature i neobični obrasci mešanja proizvode fenomene poput „slanog snega“, isalinitet tokom leta i tokom zime.

Preporučujemo

Ovi procesi odražavaju ono što se desilo pre više miliona godina u Mediteranu, ostavljajući debele slane slojeve zakopane i danas.

Mrtvo more je sticaj izvanrednih uslova: najniža tačka na površini Zemlje, sa jednim od najviših saliniteta na svetu. Visoka koncentracija soli daje visoku gustinu, a status tog vodenog tela kao najdubljeg hiperslanog jezera uzrokuje zanimljive i često sa temperaturom povezane fenomene ispod površine vode koji nisu sasvim otkriveni.

Jedna od najinteresantnijih odlika Mrtvog mora se još otkriva – slani džinovi, naslage soli velikih razmera.

„Ovi ogromni sedimenti u Zemljinoj kori mogu imati mnogo kilometara horizontalno i mogu biti debeli više od kilometra u vertikalnom pravcu“, kažu istraživači sa Kalifornijskog univerziteta u Santa Barbari. „Kako su nastali? Mrtvo more je jedino mesto na svetu gde danas možemo da istražujemo mehanizam tih fenomena“.

Zaista, iako postoje druga vodena tela na svetu sa masivnim formacijama soli, kao što su Mediteransko i Crveno more, samo u Mrtvom moru se mogu naći u nastajanju, što omogućava istraživačima da ispitaju fizičke procese odgovorne za njihovu evoluciju, a naročito vremenske i prostorne varijacije njihove debljine.

Naučnici sa Kalifornijskog univerziteta u Santa Barbari i iz Geološkog zavoda Izraela bave se procesima dinamike fluida i transporta sedimenata. Na te procese utiče nekoliko faktora, uključujući status Mrtvog mora kao slanog „terminalnog jezera“ – jezera bez odliva – što ostavlja isparavanje kao glavni način na koji voda napušta jezero, koje se smanjuje milenijumima i ostavlja naslage soli dok se to dešava.

U novije vreme, pregrađivanje reke Jordan, koja se uliva u jezero, ubrzalo je opadanje nivoa jezera, otprilike jedan metar godišnje.

Temperature duž vodenog stuba takođe imaju ulogu u dinamici u osnovi slanih džinova i drugih formacija kao što su slane kupole i dimnjaci. Nekad „meromiktičko“ (stabilno stratifikovano) jezero – Mrtvo more je imalo slojeve tako da manje gusta toplija voda na površini prekriva slaniji, hladniji sloj u dubini tokom cele godine.

„Tako je bilo čak i tokom zime kad se stvari ohlade – gornji sloj je i dalje bio manje gust nego donji sloj. Stoga je rezultat bila stratifikacija soli“, kažu istraživači.

To se promenilo početkom 1980-ih zahvaljujući delimičnom skretanju reke Jordan, što je uzrokovalo da evaporacija nadmaši stopu dotoka sveže vode. Tada je površinski salinitet dostigao nivoe prisutne u dubini, omogućavajući mešanje dva sloja i tranziciju jezera od meromiktičkog ka holomiktičkom (jezero koje doživljava godišnje obrte u vodenom stubu). Mrtvo more nastavlja sa stratifikacijom, ali samo tokom osam toplijih meseci u godini).

Godine 2019, istraživači su identifikovali prilično specifičan proces koji se dešava u jezeru tokom leta: halitsku kristalnu precipitaciju ili „sneg“ koji je bio tipičniji za hladniju sezonu. Halit (kamena so) ispada kad koncentracija soli premaši količinu koju voda može da rastvori i zato su dublji, hladniji, gušći uslovi donjeg sloja najverovatnije mesto da se to desi, u hladnijim mesecima.

Međutim, osmotreno je da tokom leta, kad evaporacija povećava salinitet gornjeg sloja, soli ipak nastavljaju da se rastvaraju u tom sloju zbog njegove toplije temperature. Ovo dovodi do stanja zvanog „dvostruka difuzija“ na spoju između dva sloja, gde se delovi slanije toplije vode gornjeg sloja hlade i tonu, dok se delovi niže, hladnije, relativno manje guste vode zagrevaju i izdižu. Dok se gornji, gušći sloj hladi, soli se izdvajaju, stvarajući efekat „slanog snega“.

Kombinacija isparavanja, fluktuacija temperature i promena gustine širom vodenog stuba, pored drugih faktora među kojima su interne struje i površinski talasi, stvaraju naslage soli raznih oblika i veličina.

Nasuprot plićim hiperslanih telima u kojima se precipitacija i taloženje dešavaju tokom suve sezone, osmotreno je da su u Mrtvom moru ovi procesi najintenzivniji tokom zimskih meseci. „Snežna“ sezona tokom čitave godine u dubini objašnjava nastanak slanih džinova, koji postoje u drugim slanim telima poput Mediteranskog mora, koje se jednom osušilo pre oko 5,96 do 5,33 miliona godina.

„Uvek je postojao neki dotok iz Severnog Atlantika u Mediteran kroz Gibraltarski moreuz. Međutim, kad je tektonsko kretanje zatvorilo moreuz, nije bilo dotoka vode. Nivo mora je opao 3-5 kilometara zbog isparavanja, stvarajući iste uslove koji sad postoje u Mrtvom moru i najdeblju slanu koru koja je i dalje zakopana ispod dubokih delova Mediterana“, kažu istraživači.

Nekoliko miliona godina kasnije, Gibraltarski moreuz se ponovo otvorio, počeo je dotok iz Severnog Atlantika i Mediteran se opet napunio.

U međuvremenu, fluksevi saliniteta i prisustvo izvora na morskom dnu doprinose formiranju drugih zanimljivih struktura od soli, poput kupola i dimnjaka.

Osim fundamentalnog razumevanja nekih od specijalnih procesa evaporacije, hiperslanih jezera, istraživanje povezanih procesa transporta sedimenata na nastajućim plažama može dati uvid u stabilnost i eroziju aridnih obalskih linija ispod promene na nivou mora, kao i potencijal za ekstrakciju resursa.

(Telegraf Nauka/Science Daily)