Находки из Мертвого моря могут объяснить древнее высыхания Средиземного моря

Фото из открытых источников

Около 5,5 миллионов лет назад Средиземное море почти полностью высохло, оставив после себя мощные отложения соли — так называемые «соляные гиганты» — толщиной до 3 километров. Причины этого события до сих пор остаются предметом дискуссий, однако исследование сверхсоленого Мертвого моря позволило получить новые сведения. Результаты были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Ученые сходятся во мнении, что так называемый «мессинский кризис солености» был вызван сокращением притока воды из Атлантического океана в Средиземное море, из-за чего объем испарившейся влаги не восполнялся. Однако исследователи расходятся в оценках ряда важных аспектов — например, был ли приток воды перекрыт полностью.

По словам Эммануэля Гийерма из Центра геоисследований имени Гельмгольца (GFZ) в Потсдаме (Германия), в ходе этих дискуссий зачастую упускаются из виду важные физические закономерности поведения соленой воды. В частности, существующие модели данного события не учитывают тот факт, что высокая соленость препятствует испарению. По мере роста концентрации соли море должно переставать уменьшаться в объеме — если только воздух над ним не является аномально сухим или значительно более холодным, чем сама вода.

Чтобы разобраться в этом вопросе, Гийерм и его коллеги обратились к современному аналогу — Мертвому морю. Долгое время оно находилось в стабильном состоянии: плотные, насыщенные солью глубинные воды были перекрыты слоем менее плотной воды. Это поддерживалось постоянным притоком пресной воды из реки Иордан, которая компенсировала испарение и удерживала соленость верхнего слоя на относительно низком уровне.

Ситуация изменилась, когда из-за роста городов и развития сельского хозяйства потребление воды из реки Иордан увеличилось, что привело к сокращению ее притока в озеро. Начиная с 1979 года, разница в плотности между двумя слоями воды стала исчезать каждую зиму: верхний слой, ставший более соленым, при охлаждении становится еще плотнее. Это запустило ряд серьезных процессов: с тех пор уровень Мертвого моря понизился на 40 метров, вода в нем прогрелась на 3°C, а на дне скопилось от 3 до 4 миллиардов тонн соли.

Повышение температуры объясняется тем, что летом из-за уменьшения разницы в плотности слоев тепло легче проникает в глубинные воды. Зимой же, когда эти воды поднимаются к поверхности, они оказываются теплее, чем воздух над ними. Этот фактор способствует испарению в большей степени, чем соленость препятствует ему, что позволяет процессу потери воды продолжаться.

Применив этот подход к водоему размером со Средиземное море, Гийерм подсчитал, что его изоляция от океана привела бы к повышению температуры на 20°C и падению уровня воды на величину порядка километра всего за несколько тысяч лет.

«Это интересная идея, которая, вероятно, весьма актуальна для понимания уровня воды в Мертвом море», — отмечает Ваут Крейгсман из Утрехтского университета (Нидерланды), не принимавший участия в исследовании. Однако, что касается Средиземного моря, он считает, что существующие модели мессинского кризиса солености вполне адекватны, поскольку они уже демонстрируют значительное снижение уровня моря в климатических условиях, близких к современным.

Тем не менее, по словам Гийерма, если бы в этих моделях учитывалось негативное влияние солености на испарение, им было бы крайне сложно «потерять» такой объем воды. Только при включении в расчеты ежегодного перемешивания вод модели смогли бы показать столь масштабное высыхание Средиземного моря.

Гийерм полагает, что его работа также может помочь прояснить вопрос о том, была ли связь с Атлантическим океаном прервана полностью. Только в таком случае бассейн вел бы себя подобно Мертвому морю: терял бы воду и — что особенно важно — нагревался. «Поэтому следующий шаг — реконструировать динамику температуры воды в Средиземном море в период мессинского кризиса солености», — говорит он.