Pe măsură ce țărmul Mării Moarte se retrage, iese la suprafață teren care odinioară era acoperit de apă. Sub apa rămasă se ascunde însă o enigmă: de ce un lac care se micșorează devine, în același timp, tot mai cald.
Marea Moartă, mărginită de Iordania la est și de Israel și Cisiordania la vest, este un lac extrem de sărat. Suspectul evident e aerul mai cald. Un nou studiu sugerează însă că o parte a explicației se află chiar în lac. Pierderea de apă poate contribui la încălzire, iar încălzirea poate susține, la rândul ei, evaporarea și pierderea de apă în continuare. Între micșorare și încălzire se formează un cerc vicios.
Mecanismul ar putea explica și cum au produs mările antice vaste depozite de sare fără ca clima din jur să fi fost neapărat extrem de caldă și uscată.
Studiul, publicat în revista Geophysical Research Letters, a fost condus de Emmanuel Guillerm, de la Centrul GFZ Helmholtz pentru Geoștiințe din Germania și de la Universitatea Binghamton din SUA. Echipa a construit un model care leagă între ele pierderea de apă, concentrația de sare și schimbul de căldură.
Marea Moartă oferă un laborator natural pentru o astfel de analiză. Prin devierea apei care se varsă în lac, oamenii au contribuit la scăderea nivelului și la precipitarea sării. Între anii 1979 și 2019, nivelul lacului a scăzut cu aproximativ 34 de metri. În aceeași perioadă, apele de adâncime s-au încălzit cu 2,8 °C, iar stratul superior cu aproximativ 1,7 °C.
În simulări: 1,3 °C de la aer, 1,5 °C de la apa pierdută
Modelul a fost calibrat pe măsurătorile din perioada 2012–2015. A reprodus apoi atât tendința de încălzire observată între 1979 și 2019, cât și tiparele sezoniere ale temperaturii.
Pasul următor a fost separarea celor două influențe. Într-o simulare, cercetătorii au menținut constantă temperatura aerului, iar în alta, nivelul lacului.
Până în anii 2010, creșterea temperaturii aerului a contribuit în aceste simulări cu aproximativ 1,3 °C la încălzirea apelor de adâncime. Scăderea nivelului apei a cântărit ceva mai mult: aproximativ 1,5 °C.
Scutul de sare: cum se oprește evaporarea termică
Evaporarea elimină căldură și răcește apa rămasă, la fel cum transpirația care se evaporă ne răcorește corpul. Sărurile dizolvate intervin însă în acest proces și acționează ca un scut molecular. Pe măsură ce saramura devine tot mai densă, ionii de sare rețin moleculele de apă, împiedicându-le să mai scape în atmosferă. Fără această supapă de eliberare a vaporilor, energia termică rămâne captivă, forțând apa să se încălzească.
Așa că apa rămasă se poate încălzi. Iar când ajunge mai caldă decât aerul de deasupra, diferența de temperatură poate susține evaporarea, în ciuda concentrației mari de sare.
„Această parte a încălzirii apei se datorează, așadar, devierii cursului apei și se adaugă celei cauzate de încălzirea antropogenică a aerului”, a declarat Guillerm.
Căldura se deplasează și în jos. Vara, apa mai caldă și mai sărată stă deasupra apei mai reci și ceva mai dulci. Deoarece căldura se propagă mai repede decât se disipă sarea, ia naștere un fenomen numit salt fingering (degete de sare). Din cauza diferențelor de densitate, sarea și căldura pătrund sub forma unor tentacule invizibile, injectând temperaturi ridicate direct în adâncurile lacului. Amestecarea apei în timpul iernii deschide încă o cale prin care încălzirea atmosferică ajunge în adâncime.
Proiecția pentru 2100: o apă cu 5–8 °C mai caldă
Cercetătorii au explorat apoi viitorul în două scenarii de încălzire. Au presupus că toate afluxurile de apă se opresc, extracția industrială încetează, iar lacul continuă să se amestece o dată pe an.
În aceste condiții, studiul prognozează până în anul 2100 o scădere a nivelului cu aproximativ 85 de metri și o încălzire a apei cu aproximativ 5–8 °C, în funcție de emisiile de gaze cu efect de seră.
Cele două presupuneri trag în direcții opuse. Excluderea afluxurilor tinde să supraestimeze scăderea nivelului și încălzirea, iar excluderea extracției industriale tinde să subestimeze pierderea de apă. Guillerm consideră că efectele se echilibrează și observă că scăderea simulată nu are nicio întrerupere la trecerea din 2019 spre proiecții. Afluxul de apă subterană rămâne însă incert.
Simulările presupun, de asemenea, că aerul se va încălzi în viitor, în timp ce umiditatea, vântul și lumina solară primită rămân la tiparele sezoniere istorice, care se repetă. În simulările pe termen mai lung, creșterea concentrației saramurii a întreținut încălzirea chiar și după ce încălzirea atmosferică impusă în model a încetat.
Potrivit lui Guillerm, restabilirea afluxului istoric de apă dulce ar opri scăderea nivelului lacului. „Încălzirea datorată creșterii salinității s-ar opri”, a explicat el. Un strat superficial diluat ar izola apele mai adânci de încălzirea atmosferică, care ar continua însă la suprafață, mai spune cercetătorul.
De la Marea Moartă la o Mediterană izolată de ocean
Echipa de cercetare s-a întrebat apoi ce s-ar întâmpla într-un bazin mult mai mare: partea estică a Mării Mediterane, complet izolată de ocean. Experimentul a pornit de la ipoteza unei izolări complete. Rămâne însă în dezbatere dacă o asemenea izolare a existat și în trecut, când Mediterana a pierdut apă. „Cercetarea noastră nu oferă soluția”, a spus Guillerm.
Simularea a început cu o suprafață aflată la 400 de metri sub nivelul mării și cu o saramură deja destul de concentrată pentru ca sarea gemă să cristalizeze. În aproximativ 8.000 de ani, temperatura simulată a apei a crescut cu circa 20 °C, iar nivelul a coborât cu 2,5 kilometri. Coborând la altitudini tot mai joase, suprafața a fost expusă unui aer mai cald. Au contribuit, de asemenea, concentrația de sare și schimbările din straturile apei.
În simulare s-au format săruri cu conținut de potasiu, foarte solubile, deși modelul presupunea o umiditate relativă de 65%. Astfel de minerale, ca și saramurile antice neobișnuit de calde, sunt adesea interpretate drept dovezi ale unor condiții excepțional de calde sau de uscate. Modelul sugerează însă că izolarea și micșorarea suprafeței le pot produce chiar și într-un climat regional mai puțin extrem.
Mici cavități cu saramură, prinse în cristalele de sare, păstrează indicii despre temperatura apei din trecut. Creșterea temperaturii de la un strat la altul ar putea păstra urma contracției treptate a unei mări.
Astăzi, Marea Moartă funcționează ca un laborator în direct, o mașină a timpului la scară mică. Analizând modul în care propriile săruri o sufocă și o încălzesc independent de aerul de afară, cercetătorii dețin acum o cheie de decriptare: pot citi semnăturile termice din adâncuri nu ca pe un simplu raport meteo antic, ci ca pe o dovadă a agoniei fizice prin care mările uriașe ale Pământului s-au transformat în cimitire de sare.
Ce s-a mai descoperit în Natură & Geografie?
„Bazinele morții” de pe fundul oceanului ar putea ține cheia originii vieții pe Pământ și, poate, chiar dincolo de el
Topirea permafrostului otrăvește râurile cu metale: concentrații de 70 de ori peste normal
„Timpul se scurge rapid”: 7 dintre cele 9 sisteme care susțin viața pe Pământ și-au depășit deja limitele, iar situația se agravează, avertizează un raport
Oamenii de știință ar fi putut interpreta greșit un indiciu vechi de 2 miliarde de ani despre Pământ
