Предельно солёное Мёртвое море продолжает уходить в сторону берега. По мере исчезновения воды на дне появляется сухая корка и новые участки, ранее скрытые под волной. Но даже в остатках воды кроется головоломка: почему сокращение объёма воды сопровождается ростом температуры самого водоёма? Это сочетание сокращения и нагрева держится в рамках одной взаимосвязи, которая, по словам учёных, может объяснить образование солёных отложений в древних морях без необходимости считать региональный климат исключительно жарким и сухим. [0, 2, 3]

Работа над этим вопросом велась под руководством Emmanuel Guillerm из GFZ Helmholtz Centre for Geosciences (Германия) и Университета Бингемтона (США). Команда построила модель, соединившая потерю воды, концентрацию соли и теплообмен между слоями, чтобы увидеть, как эти факторы взаимно усиливают друг друга. Море служит естественной лабораторией: вмешательство человека в подачу воды способствовало снижению уровней воды и выпадению соляной корки. [4,5]

За период с 1979 по 2019 год уровень Мёртвого моря снизился примерно на 34 метра. За те же годы глубокие воды прогрелись на 2,8°C, верхний слой — на примерно 1,7°C. При калибровке модели по данным 2012–2015 годов она воспроизводит как историческую динамику потепления 1979–2019 годов, так и сезонные температурные паттерны. [7,8]

Исследователи разделили две влияющие силы и протестировали их отдельно: при фиксированной температуре воздуха в одной симуляции и при фиксированном уровне воды — в другой. К 2010-м годам повышение температуры воздуха внесло около 1,3°C в нагрев глубинных вод, тогда как спад уровня воды добавил около 1,5°C. Это демонстрирует вклад и антропогенного подогрева, и гидрологического стока в общий тренд. [9,10]

Эвaporaция охлаждает воду при испарении, но растворённые соли меняют этот процесс: они снижают склонность воды к испарению при заданной температуре. По мере исчезновения воды и повышения концентрации brine охлаждение ослабляется, и оставшееся водоёма может становиться теплее. Когда температура воды становится выше воздуха над ней, разница температур поддерживает испарение даже при высокой солёности. [11,12,13]

«Эта часть нагрева воды обусловлена переносом воды и добавляется к нагреву, вызванному антропогенным подогревом воздуха», — говорит геоучёный Emmanuel Guillerm. Он подчёркивает, что это не просто анализ климата: внутренняя динамика водоёма тоже вносит вклад. [14]

Когда вода теплее и солёнее, тепло движется вниз: летом тёплая солёная вода лежит поверх более прохладной менее солёной. Поскольку тепло диффундирует быстрее соли, нисходящие потоки могут переносить тепло и соль вообщем в более глубокий слой через процесс, известный как «мальтийские палочки» — по сути соль-фингеринг. Зимнее перемешивание обеспечивает ещё одну траекторию для того, чтобы атмосферное тепло достигало глубин. [15,16]

Авторы затем смоделировали будущее при двух сценариях потепления: если все притоки прекращаются, добыча в индустриальном масштабе завершается, и море продолжает перемешиваться раз в год. В таких условиях к 2100 году прогнозируется примерно 85 метров падения уровня воды и подъем температуры воды на 5–8°C в зависимости от выбросов парниковых газов. [18]

При анализе ограничений: исключение притоков обычно завышает падение уровня и нагрев, а исключение индустриального отвлекающего воздействия — занижает водные потери. Гийерм отмечает, что эти эффекты, по сути, сбалансированы, и изменений траектории между 2019 годом и проекциями не прослеживается. Уровень грунтовых вод остаётся неопределённым. [20]

В более долгих моделях brine-соль становится всё более плотной, что sustains warming даже после прекращения imposed air warming. Восстановление исторных стоков пресной воды могло бы остановить падение уровня моря, отмечает Guillerm: «warming due to increasing salinity would stop» — но при этом действует слой поверхностной разбавленной воды, который может изолировать глубже лежащие воды от подогрева атмосферы. [22,25]

Авторы также рассмотрели сценарий более крупного бассейна: восточное Средиземное море, полностью отделённое от океана. Эксперимент запустили с поверхностью на 400 метров ниже уровня моря, а brine был уже концентрирован до условий кристаллизации каменной соли. За около восьми тысяч лет температура воды выросла примерно на 20°C, а уровень воды опустился на 2,5 километра. Исследование демонстрирует, что изоляция и сокращение водоносной среды могут привести к таким результатам без крайне жарких или сухих климатических условий. [26,27,31,34]

Соль и жара древних водоёмов оставляют следы в кристаллах: кристаллы остаются с маленькими водяными слоями в карманах brine, что позволяет хранить ключи к прошлым температурам. Моделирование указывает на то, что такие «потепления» могут фиксировать эволюцию моря по мере его сокращения. Эти данные можно использовать для реконструкции степени падения древних морей, утверждают авторы. [35,36]

Сводка по результатам опубликована в Geophysical Research Letters. Исследование подчеркивает, что пока это не решение проблемы, но даёт рамку понимания того, как взаимодейство процессов внутри водоёма может усиливать нагрев и ускорять его высыхание. [37]