Уявіть, що йдете вздовж берега Мертвого моря, який щороку відступає. Вода йде, оголюючи дно, яке ще недавно було під нею. Але найцікавіше не саме відступання. Найцікавіше те, що озеро, втрачаючи воду, стає теплішим. І це не просто побічний ефект спекотнішого повітря – частина нагрівання йде зсередини самої водойми.
Повідомляє T4 з посиланням на sciencealert.com.
Мертве море – це, мабуть, найдивніший “природний лабораторний стенд” на планеті. Йорданія на сході, Ізраїль і Західний берег на заході, а між ними – надзвичайно солоне озеро, рівень якого падає десятиліттями, бо люди відвели частину води, що до нього впадала. Між 1979 і 2019 роками рівень впав приблизно на 34 метри. За той самий період глибокі води нагрілися на 2,8°C, а верхній шар – приблизно на 1,7°C.
Що показала модель Гійєрма і чому це важливо
Команда під керівництвом Еммануеля Гійєрма з німецького центру GFZ Helmholtz Centre for Geosciences та Binghamton University у США побудувала модель, яка пов’язує три речі: втрату води, концентрацію солі та обмін теплом. І ось що цікаво: коли дослідники розділили два впливи – окремо спекотніше повітря, окремо падіння рівня води – цифри виявилися майже рівними. До 2010-х років зростання температури повітря додало близько 1,3°C до нагрівання глибоких вод. А падіння рівня води – близько 1,5°C. Тобто сама втрата води дала трохи більше тепла, ніж клімат навколо.
Фото: sciencealert.com
Механізм тут неочевидний, але красивий. Випаровування забирає тепло – саме тому піт охолоджує тіло. Розчинені солі ламають цей процес: вони знижують здатність води випаровуватися за даної температури. Чим менше води й більше розсолу, тим слабше працює випаровувальне охолодження. Вода, що залишилася, може нагріватися. А коли вона тепліша за повітря над нею, ця різниця температур сама підтримує випаровування – попри високу солоність.
“Ця частина нагрівання води зумовлена саме відведенням води і додається поверх нагрівання, спричиненого антропогенним потеплінням повітря”, – пояснює Гійєрм виданню ScienceAlert. Виходить замкнене коло: менше води – солоніше – тепліше – більше випаровування – ще менше води.
Сіль, яка переносить тепло вглиб
Тепло не просто залишається на поверхні. Влітку тепліша й солоніша вода лежить над прохолоднішою та трохи пріснішою. Оскільки тепло дифундує швидше за сіль, низхідні потоки переносять і тепло, і сіль у глибший шар – це явище називають “сольовими пальцями” (salt fingering). Зимове перемішування дає атмосферному теплу ще один шлях дістатися дна.
Тут є нюанс, який зазвичай не згадують. Модель відтворила спостережуване нагрівання 1979-2019 років, відкалібрувавши її на вимірюваннях 2012-2015 років, і відтворила сезонні коливання температури. Але в довгих симуляціях зростання концентрації розсолу підтримувало нагрівання навіть після того, як задане нагрівання повітря припинялося. Тобто процес має власну інерцію.
Що буде далі – і що це каже про давні моря
Дослідники прогнали два сценарії на майбутнє, припустивши, що весь приплив води припиняється, промислове видобування зупиняється, а озеро перемішується раз на рік. За таких умов до 2100 року рівень може впасти приблизно на 85 метрів, а вода нагрітися на 5-8°C – залежно від викидів парникових газів. Тут варто бути чесними: виключення припливу завищує падіння й нагрівання, а виключення промислового видобутку його занижує. Гійєрм вважає, що ці ефекти врівноважують одне одного, і додає, що приплив підземних вод залишається невизначеним.
А якщо чесно, найцікавіше в цій роботі – не прогноз для Мертвого моря. Найцікавіше – погляд у минуле. Команда змоделювала й зовсім інший сценарій: величезний басейн, східний басейн Середземного моря, повністю відрізаний від океану. Симуляція стартувала з поверхнею за 400 метрів нижче рівня моря й розсолом, уже досить концентрованим, щоб кристалізувався кам’яний сіль. Приблизно за 8 тисяч років температура води зросла орієнтовно на 20°C, а рівень упав на 2,5 кілометра. І в цій симуляції утворилися добре розчинні калієві солі – попри відносну вологість 65%.
Ось у чому практичний сенс. Такі мінерали й незвично теплі давні розсоли часто трактують як доказ надзвичайно спекотного чи сухого клімату в минулому. Модель показує: ізоляція й усихання басейну можуть давати той самий результат за значно м’якшого регіонального клімату. “Наша робота не дає остаточної відповіді”, – каже Гійєрм. Чи справді Середземне море колись повністю втрачало зв’язок з океаном – досі предмет дискусій.
А ще крихітні бульбашки розсолу, замкнені в кристалах солі, зберігають сліди давніх температур води. Якщо нагрівання справді проходить шар за шаром, то за цими змінами температур можна оцінити, наскільки глибоко впало давнє море, поки висихало. Це вже інструмент для палеокліматологів, а не просто цікавий факт.
Часті питання
Чи справді Мертве море висихає?
Так, рівень падає десятиліттями через відведення води, що колись до нього впадала. Між 1979 і 2019 роками він знизився приблизно на 34 метри.
Чому нагрівання води – це погано?
Тепліша вода легше випаровується, а отже, втрачає об’єм швидше. Нагрівання й усихання підживлюють одне одного.
Що станеться, якщо повернути природний приплив води?
За словами Гійєрма, це зупинило б падіння рівня, а нагрівання через зростання солоності припинилося б. Прісніший поверхневий шар ізолював би глибші води від атмосферного тепла.
Чому це важливо для розуміння давніх морів?
Бо процес ізоляції й усихання може сам створювати мінерали й теплі розсоли, які досі вважали свідченням екстремально спекотного клімату.
Мертве море – це не просто сумна історія про озеро, яке зникає. Це рідкісна нагода побачити на власні очі, як водойма сама змінює свій клімат зсередини. І якщо повернути воду, процес справді можна розвернути. Питання лише в тому, чи готові країни регіону домовитися про це – бо сама природа тут уже нічого не вирішить.The post Мертве море нагрівається, поки міліє – вчені знайшли причину в самій воді first appeared on T4 - сучасні технології та наука.