البحر الميت: حل لغز "أصابع الملح"

نمو بلورات الملح في قاع البحر الميت يتناقض على ما يبدو مع الفيزياء

في البحر الميت ، تتشكل طبقات سميكة من بلورات الملح ليس فقط على الحافة ، ولكن الغريب ، في منتصف البحر أيضًا - كيف ولماذا ، اكتشف الباحثون الآن فقط. © David Leshem / iStock
قراءة بصوت عال

اللغز المادي: في الواقع ، من غير المرجح أن تكون التكوينات البلورية المالحة المتنامية في قاع البحر الميت - لأن تكوينها لا يمكن تفسيره جزئيًا إلا من الناحية المادية. لكن الآن الباحثون حلوا اللغز. تبعا لذلك ، يتم تشكيل هذه البلورات لأن الاضطرابات الصغيرة على سطح الماء تكررت بشكل متكرر أصابع المالحة ، والماء الدافئ في العمق. هذه "أصابع الملح" تغرق وتصبح باردة ثم تمطر بلورات الملح إلى أسفل.

البحر الميت هو واحد من أكثر المياه ملوحة في العالم - ولا تزال ملوحة المياه تزداد. لأن سحب المياه المتزايد باستمرار من الأردن ، تدفقه الرئيسي ، بالكاد يسمح بتدفق المياه العذبة. في الوقت نفسه ، تبخر الحرارة الكثير من المياه لدرجة أن مستوى البحر الميت ينخفض ​​بنحو متر في السنة. ونتيجة لذلك ، تقلصت البحيرة ، وحوافها مغطاة بالملح وبجانبها الآلاف من ثقوب الانهيار الممزقة.

كما يتم تغطية الكابلات وأدوات القياس في قاع البحيرة بقشرة ملح سميك. نداف لنسكي / المسح الجيولوجي لإسرائيل

أمطار غامضة من بلورات الملح

ولكن هناك ظاهرة أخرى ظهرت مؤخراً في البحر الميت: منذ أواخر سبعينيات القرن الماضي ، لاحظ الباحثون أن "عاصفة ثلجية" حقيقية من بلورات الملح تمطر من الطبقات الوسطى من البحيرة. هناك ، يشكل الملح المتبلور طبقة تنمو بمعدل حوالي عشرة سنتيمترات سنويًا.

ومع ذلك ، فإن الشيء المميز هو أنه يجب ألا يكون هناك "ثلج" من بلورات الملح في البحر الميت. للوهلة الأولى هذا يتناقض مع قواعد الفيزياء. السبب: تقع المياه السطحية الدافئة ، خاصة المالحة بسبب التبخر ، على طبقة أبرد عشر درجات ، وأقل طبقة مياه مالحة. بسبب كثافتها العالية ، تعمل هذه الطبقة الباردة كحاجز وينبغي أن تمنع في الواقع غرق المياه السطحية المملحة وبالتالي تبلور الملح. لكن من الواضح أن هذا ليس هو الحال.

أصابع المياه المالحة

تم العثور على حل لهذا اللغز الآن من قبل رافائيل أويلون من جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا وزملاؤه. قاموا بنمذجة الظروف في البحر الميت في نموذج مادي وبحثوا عن الآليات التي يمكن أن تفسر تكوين بلورات الملح في المياه العميقة. لقد أولوا اهتمامًا خاصًا للعمليات في الطبقة الحدودية بين طبقات المياه الأكثر دفئًا وبرودة. عرض

اتضح أن يكون مفاجئا. لأنه حتى أصغر الاضطرابات يمكن أن يتسبب في ظهور "أصابع" صغيرة من المياه السطحية الدافئة في المياه العميقة. "في البداية ، هذه الأصابع صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها. لكنهم يتفاعلون مع بعضهم البعض أثناء غرقهم ، وبالتالي تشكيل هياكل أكبر من أي وقت مضى ، "يشرح Ouillon.

على غرار أصابع الماء الدافئ المتنامي ، ترتفع "الأصابع" الدقيقة من الماء البارد الأقل ملوحة باتجاه السطح. وقال الباحثون "نتيجة لذلك ، تتشكل أصابع الماء الدافئ المالح أسفل الطبقة الحدودية وتصبح أبرد وأصابعها أكثر ملوحة".

"نظام فريد"

الخدعة: هذه الأصابع الصغيرة المليمترية المصنوعة من المياه السطحية الدافئة مخصبة بشدة بالملح. عندما تغوص في العمق ، فإنها تدخل في طبقات المياه الباردة وتبرد تدريجياً. ومع ذلك ، نظرًا لأن الماء البارد يمكن أن يذوب أقل من الملح من الماء الدافئ ، فإن الملح الموجود في هذه الأصابع يبدأ في بلورة بلورات الأملاح البيضاء الصغيرة التي تتشكل ، والتي تغرق في قاع البحر الميت.

هذا وراء رواسب الملح الغامضة في قاع البحر الميت

"تجري هذه العمليات على نطاق صغير للغاية ، بأصابع الملح التي لا يزيد سمكها عن مليمترات إلى سنتيمترات" ، كما يشرح Ouillon وفريقه. ولكن الحجم الهائل لأصابع الملح هذه يكفي لنقل كميات كبيرة من الملح إلى الطبقة المتوسطة الباردة من الماء مع مرور الوقت. هذا مشبع بالملح ويتبلور الملح. هذا هو السبب في تشكيل قشور سميكة من بلورات الملح ليس فقط على طول البحيرة الضحلة ، ولكن أيضا في مركزها العميق.

"هذا يجعل البحر الميت نظامًا فريدًا" ، يقول مؤلف مشارك نداف لينسكي من هيئة الجيولوجيا الإسرائيلية. لأنها البحيرة المالحة العميقة الوحيدة في العالم التي ترسب فيها بلورات الهاليت بهذه الطريقة.

شرح أيضا عن رواسب الملح البدائية؟

لا تفسر النتائج الجديدة سبب زيادة سماكة طبقة الملح في قاع البحر الميت مع مرور الوقت. كما أنها توفر أدلة حول كيفية تشكيل مئات الأمتار من طبقات الملح في العديد من حوادث الملح الصخري بمجرد تشكيلها. على سبيل المثال ، أدى الجفاف التدريجي للبحر الأبيض المتوسط ​​منذ ما يقرب من ستة ملايين سنة إلى ترسب طبقات من الملح بسماكة كيلومتر.

وفقًا للباحثين ، كان بإمكانهم الركض في المياه المتبقية شديدة الملوحة في البحر الأبيض المتوسط ​​، وهي عملية مماثلة لتلك الموجودة في البحر الميت. "من الخصائص الأساسية لأحواض التبخير هذه أن طبقات الصخور الملحية تزداد سماكة في اتجاه الوسط" ، يفسرون. ولكن هذا هو الحال بالنسبة لبلورة من قبل "أصابع الملح". نظرًا لعدم وجود طبقة عميقة أكثر برودة عند حواف هذه المياه ، لا يوجد أيضًا تبلور مركز لأصابع المياه المالحة هناك.

وهكذا ، فإن البحر الميت هو اليوم المياه المالحة الوحيدة التي تحتوي على "أصابع الملح" هذه. ومع ذلك ، خلال التاريخ الجيولوجي ، كان من الممكن وجود خلجان وبحيرات وبحيرات متشابهة. يمنحنا البحر الميت أيضًا نظرة ثاقبة على العمليات التي شكلت كوكبنا منذ ملايين السنين. (بحوث موارد المياه ، 2019 ؛ دوي: 10.1029 / 2019WR024818)

المصدر: الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي

- ناديا بودبريجار