Laut Mati: Misteri "jari asin" terpecahkan

Pertumbuhan kristal garam di dasar Laut Mati tampaknya hanya bertentangan dengan fisika

Di Laut Mati, lapisan tebal kristal garam terbentuk tidak hanya di tepi, tetapi, anehnya, di tengah laut juga - bagaimana dan mengapa, para peneliti baru sekarang mengetahuinya. © David Leshem / iStock
membacakan

Misteri fisik: Sebenarnya, formasi kristal garam yang tumbuh di dasar Laut Mati tidak mungkin ada - karena formasi mereka secara fisik hanya dapat dijelaskan sebagian. Tetapi sekarang para peneliti telah memecahkan teka-teki itu. Dengan demikian, kristal-kristal ini terbentuk karena turbulensi kecil di permukaan air berulang kali mengotori jari air asin, hangat di kedalaman. "Jari-jari garam" ini tenggelam, menjadi dingin dan kemudian menghujani kristal garam sampai ke dasar.

Laut Mati adalah salah satu perairan paling asin di dunia - dan salinitasnya terus meningkat. Karena penarikan air yang terus meningkat dari Yordania, aliran utamanya, hampir tidak memungkinkan air segar mengalir. Pada saat yang sama, panas menguap begitu banyak air sehingga tingkat Laut Mati turun sekitar satu meter per tahun. Akibatnya, danau menyusut, tepiannya bertabur garam dan tepiannya sudah ribuan lubang runtuh terkoyak.

Juga kabel dan alat pengukur di dasar danau ditutupi oleh kerak garam tebal. © Nadav Lensky / Survei Geologi Israel

Hujan garam kristal yang membingungkan

Tetapi ada satu fenomena lagi yang baru-baru ini muncul di Laut Mati: sejak akhir 1970-an, para peneliti telah mengamati bahwa "badai salju" kristal garam yang sesungguhnya turun dari lapisan tengah danau. Di sana, garam mengkristal membentuk lapisan yang tumbuh sekitar sepuluh sentimeter per tahun.

Namun, hal yang luar biasa adalah bahwa seharusnya tidak ada "salju" kristal garam di Laut Mati ini. Sepintas ini bertentangan dengan aturan fisika. Alasannya: Air permukaan yang hangat, terutama yang asin karena penguapan, terletak pada suhu sepuluh derajat lebih dingin, lapisan air yang kurang asin. Karena kepadatannya yang lebih tinggi, lapisan dingin ini bertindak sebagai penghalang dan harus benar-benar mencegah tenggelamnya air permukaan yang lebih asin dan dengan demikian juga kristalisasi garam. Tapi jelas bukan itu masalahnya.

Jari air asin

Solusi untuk teka-teki ini sekarang telah ditemukan oleh Raphael Ouillon dari University of California di Santa Barbara dan rekan-rekannya. Mereka memodelkan kondisi di Laut Mati dalam model fisik dan mencari mekanisme yang bisa menjelaskan pembentukan kristal garam di air yang lebih dalam. Mereka memberikan perhatian khusus pada proses pada lapisan batas antara lapisan air yang lebih hangat dan yang lebih dingin. pameran

Ternyata mengejutkan. Karena bahkan turbulensi terkecil dapat menyebabkan "jari" kecil dari air permukaan hangat menjulur ke dalam air yang lebih dalam. "Awalnya jari-jari ini terlalu kecil untuk dilihat. Tetapi mereka berinteraksi satu sama lain ketika mereka tenggelam, sehingga membentuk struktur yang semakin besar, "jelas Ouillon.

Serupa dengan jari-jari air yang hangat dan tumbuh ke bawah, "jari-jari" halus yang sama naik dari pendingin, lebih sedikit air asin ke permukaan. "Akibatnya, jari-jari air asin yang hangat terbentuk di bawah lapisan batas dan menjadi lebih dingin, jari-jari lebih asin di atasnya, " lapor para peneliti.

"Sistem unik"

Caranya: "jari" milimeter-kecil ini terbuat dari air permukaan hangat sangat diperkaya dengan garam. Ketika mereka tenggelam ke dalam, mereka masuk ke lapisan air yang lebih dingin dan secara bertahap menjadi dingin. Namun, karena air dingin dapat melarutkan lebih sedikit garam daripada air hangat, garam di jari-jari ini mulai mengkristal keluar kristal garam putih kleine kecil yang terbentuk, yang tenggelam ke dasar Laut Mati.

Ini adalah di balik endapan garam misterius di dasar Laut Mati. AGU

"Proses ini berlangsung dalam skala yang sangat kecil, dengan jari-jari garam yang tebalnya hanya milimeter hingga sentimeter, " jelas Ouillon dan timnya. Tetapi volume jari-jari garam seperti itu sudah cukup untuk mengangkut garam dalam jumlah besar ke lapisan tengah air yang lebih dingin dari waktu ke waktu. Ini jenuh dengan garam dan garam mengkristal keluar. Ini adalah alasan mengapa kerak tebal kristal garam terbentuk tidak hanya di sepanjang tepi danau yang dangkal, tetapi juga di pusatnya yang dalam.

"Ini membuat Laut Mati sistem yang unik, " kata rekan penulis Nadav Lensky dari Layanan Geologi Israel. Karena itu satu-satunya danau garam yang dalam dan berlapis di dunia di mana kristal halit disimpan dengan cara ini.

Penjelasan juga untuk deposit garam purba?

Temuan baru menjelaskan tidak hanya mengapa lapisan garam di dasar Laut Mati semakin tebal dari waktu ke waktu. Mereka juga memberikan petunjuk bagaimana ratusan meter lapisan garam dari banyak kejadian garam batu pernah terbentuk. Sebagai contoh, dehidrasi Mediterania secara bertahap hampir enam juta tahun yang lalu menyebabkan pengendapan lapisan garam setebal kilometer.

Menurut para peneliti bisa berjalan di air sisa yang sangat asin dari Mediterania, proses yang sama seperti hari ini di Laut Mati. "Salah satu karakteristik dasar dari bak penguap seperti itu adalah bahwa lapisan batu garam menjadi lebih tebal ke arah tengah, " jelas mereka. Tapi ini tipikal untuk kristalisasi oleh "jari garam". Karena tidak ada lapisan dalam yang lebih dingin di tepi perairan tersebut, tidak ada kristalisasi pekat jari-jari air asin di sana.

Jadi, Laut Mati saat ini adalah satu-satunya air garam yang memiliki "jari-jari garam" ini. Dalam perjalanan sejarah geologis, bagaimanapun, mungkin ada teluk, laguna dan danau dengan kondisi yang sama. Laut Mati juga memberi kita wawasan tentang proses yang membentuk planet kita jutaan tahun yang lalu. (Penelitian Sumber Daya Air, 2019; doi: 10.1029 / 2019WR024818)

Sumber: American Geophysical Union

- Nadja Podbregar