潜水员在死海湖底发现了奇怪的烟囱状喷口,喷出闪闪发光的羽状液体。
这是一个不断变化的动态系统。目前,其水位每年下降约 1 米(3.3 英尺),这种情况已经持续了 50 多年。这是因为死海是一个内陆湖,而不是海洋(尽管有这个名字),并且与主要支流隔绝。多年来,由于干旱、炎热和农业开发,它已经流失了大量的水,导致其海拔下降至海平面以下约 438 米(1,437 英尺)。
这种损失具有重大的地缘政治影响和环境影响结果因为它与以色列、约旦和巴勒斯坦管理下的西岸接壤。其中一个问题与地下水位有关。随着这一数字的下降,邻国将其作为资源获取变得越来越困难。
正是在调查地下水系统的动态性质以及含水层如何变化时,潜水员在湖底发现了奇怪的烟囱状结构。
莱比锡亥姆霍兹环境研究中心的克里斯蒂安·西伯特博士在一份报告中解释道:“它们与深海中的黑烟民有着惊人的相似之处,但其系统却完全不同。”陈述。
Siebert 和来自 10 个研究机构的跨学科研究团队(包括矿物学家、地球化学家、地质学家、水文学家、遥感专家、微生物学家和同位素化学家)现在将注意力转向了这些奇怪的结构。
尽管这些死海烟囱类似于大洋中脊上看到的黑烟囱,但它们却有很大不同。黑烟囱通常位于地表以下数千米深处,排放出含有硫化物的热水。相比之下,死海烟囱似乎流出高盐度地下水,并且更接近地表。
这本身就很有趣,但这在哪里?来自?含水层(地下水库)周围的地下水似乎渗透到盐湖沉积物中,并从极其古老且厚的岩石层中渗出,这些岩石层主要由矿物组成。然后它作为盐水流入湖中。
西伯特补充道:“由于这种盐水的密度比死海的水密度稍低,所以它会像喷气式飞机一样向上上升。它看起来像烟雾,但它是一种含盐液体。”
当这种液体与湖水接触时,盐(和石盐)会溶解,并在从湖床上出现后自发结晶,形成刚刚发现的独特的喷口。这些通风口可以在一天之内增长几厘米。虽然许多高度约为 1 或 2 米(3.3 至 6.5 英尺),但有些高度为数米,直径超过 2 至 3 米(6.5 至 9.8 英尺)。
研究人员还发现了氯 36 的痕迹,这是一种放射性同位素,被称为宇宙成因核素因为它是由高能宇宙射线形成的,这些宇宙射线在裂变反应中影响物质——在这些白烟中。再加上对烟囱排出水中淡水微生物的基因验证结果,表明白烟起源于周边地区的含水层。
研究人员认为,这些白烟可以充当天坑的早期预警指标,近几十年来,死海沿岸出现了数千个天坑。这些洞的出现是由于底土中大量盐层的溶解(这一过程称为岩溶作用)。这可能会产生巨大的空洞,最终导致塌陷。
几十年来,黑海沿岸不断出现天坑。现在,科学家们相信,白色吸烟者可能有助于确定未来的吸烟者会出现在哪里。
图片来源:亥姆霍兹环境研究中心 (UFZ)
“迄今为止,没有人能够预测下一个天坑将出现在哪里。它们还危及生命,并对农业和基础设施构成威胁”,西伯特补充道。
通过他们的工作,研究小组能够证明,只要地表因岩溶作用而在更大范围内塌陷,烟囱就会形成。
西伯特说:“这使得白色烟囱成为一个出色的预测工具,可以用来定位在不久的将来有崩溃风险的地区。”
配备多波束回声测深仪(一种常用于导航或测量海底的声纳)或侧扫描声纳系统的自主船只有可能用于高精度地绘制烟囱地图。
西伯特总结道:“这将是迄今为止唯一的方法,也是一种高效的方法,可以识别面临即将崩溃风险的区域。”
该论文发表于整体环境科学。