Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые

С 1979 по 2019 год уровень Мертвого моря упал примерно на 34 метра, и за это время его вода стала заметно теплее. Долгое время ученые были уверены, что главный виновник нагревания — это раскаленный воздух над соленым озером. Однако новое исследование показало, что разгадка тайны кроется в самой воде. Так что же «кипятит» Мертвое море изнутри?

Все дело в соли

Мертвое море сегодня похоже на естественную лабораторию под открытым небом. Люди десятилетиями отводили воду, питавшую озеро, уровень падал, а по обнажившимся берегам начали выпадать соли. Многочисленные туристы гуляют теперь по дну, которое еще совсем недавно было залито рассолом.

Февральские снимки 2022 и 2023 годов показывают одно и то же — береговую линию, покрытую свежим слоем соли. По словам ученых, «снежок» — это побочный продукт процесса, который заодно подогревает глубины. Как именно соль связана с температурой, станет ясно чуть позже.



Исследование вышло в научном журнале Geophysical Research Letters. Группу возглавил Эммануэль Гийерм, работающий в немецком Центре наук о Земле имени Гельмгольца и Бингемтонском университете в США. Его команда построила модель, которая связала между собой потерю воды, концентрацию соли и обмен теплом.

Глубже — горячее

Авторы откалибровали модель по измерениям 2012–2015 годов, после чего она показала и общее потепление за 1979–2019 годы, и сезонные колебания температуры. Таким образом, программа показала, что работает корректно.

Дальше исследователи поступили хитро. Они прогнали два сценария. В одном варианте развития событий температура воздуха оставалась неизменной, в другом — застыл на месте уровень озера. Только можно было понять, что сильнее влияет на состояние Мертвого моря.
Цифры получились почти равные. К 2010-м годам нагрев воздуха добавил глубинам около 1,3 °C, а падение уровня озера — примерно 1,5 °C. Второй механизм оказался не слабее первого, и дальше он вообще вышел на первый план.

Соль ломает механику

Испарение всегда забирает тепло и остужает то, что осталось. Тот же принцип работает с нашей кожей: выступивший пот испаряется и сбивает температуру тела. С чистой водой такая схема работает безотказно.



Растворенные соли ломают эту механику. Они снижают готовность воды испаряться при той же температуре, и чем крепче становится рассол, тем слабее испарительное охлаждение. Вода перестает себя остужать и начинает греться.

Когда озеро оказывается теплее воздуха над собой, перепад температур сам поддерживает испарение, несмотря на густой рассол. Возникает замкнутый круг: воды меньше — теплее, теплее — испарение продолжается, воды еще меньше.


— рассказал Гийерм изданию ScienceAlert.

Лето и зима

Но почему же сильнее всего прогрелись именно глубинные воды? Как оказалось, тут работают два механизма: летний и зимний. Летом над более прохладной и менее соленой водой лежит слой потеплее и посолонее. Тепло расходится быстрее, чем соль, поэтому вниз уходят узкие нисходящие струи, уносящие и тепло, и соль. Процесс называют соляным пальцеванием.

Зимний механизм проще. В холодное время года Мертвое море в буквальном смысле переворачивается целиком. Поэтому атмосферный нагрев добирается до дна. Этот ежегодный цикл авторы исследования заложили и в прогнозные расчеты.

Отработав два варианта, модель показала, что к 2100 году уровень может опуститься примерно на 85 метров, а вода нагреется 5–8 °C. При этом прогноз исходил из двух жестких условий. Первое — в озеро перестает поступать вода извне. Второе — предприятия перестают откачивать рассол для извлечения минералов. Эти параметры уравновешивают друг друга и дают максимальное приближение к реальной жизни. Единственное, что не удалось просчитать — это приток из подземных источников.

Древние архивы внутри соли

Ученые промоделировали, как ведет себя соленый водоем, отрезанный от притока свежей воды. Вышло занятно: даже когда внешний нагрев выключали, рассол продолжал теплеть сам, ведь соль работала как батарея.



Но если в такой бассейн начинала снова поступать пресная вода и уровень поднимался, то «солевое потепление» останавливалось. Тонкий пресный слой не давал солнцу прогреть глубины.

Кроме того, оказалось, что даже при влажности 65% (то есть экстремальной засухи не было) модель все равно показывала выпадение калийных солей. Обычно такие минералы вместе с горячими древними рассолами считаются признаком невыносимой жары. Получается, достаточно просто запереть бассейн и дать ему усохнуть. А климат при этом может быть вполне умеренным.

При этом в кристаллах соли застревают микроскопические капли рассола, и они хранят температуру воды своего времени. Если слой за слоем температура растет, значит, водоем тогда усыхал. А по величине скачков можно, настолько глубоко упал уровень воды.