دریای مرده هرچه کوچک‌تر می‌شود، گرم‌تر هم می‌شود

دریای مرده، دریاچه‌ای بسیار شور میان اردن و کرانه باختری است. در دهه‌های اخیر، انحراف آب ورودی توسط انسان باعث شده سطح آن به‌سرعت پایین بیاید و بخش‌های وسیعی از بستر سابق دریاچه آشکار شود.

بین سال‌های ۱۹۷۹ تا ۲۰۱۹، سطح آب حدود ۳۴ متر افت کرد. در همین دوره، دمای آب‌های عمیق ۲٫۸ درجه سانتی‌گراد و دمای لایه‌های سطحی حدود ۱٫۷ درجه افزایش یافت. افزایش دمای هوا بخشی از این گرمایش را توضیح می‌دهد، اما پژوهشگران می‌گویند عامل مهم دیگری هم وجود دارد: خودِ کاهش حجم آب.

تیمی به سرپرستی امانوئل گی‌یرم از مرکز علوم زمین GFZ هلمهولتز آلمان و دانشگاه بینگهمتون آمریکا، مدلی ساخت تا ارتباط میان کاهش سطح آب، افزایش شوری و تبادل گرما را بررسی کند.

در حالت عادی، تبخیر بخشی از گرمای آب را با خود می‌برد و سطح دریاچه را خنک می‌کند؛ همان فرایندی که باعث می‌شود تبخیر عرق بدن را خنک کند. اما وقتی آب دریای مرده کاهش می‌یابد، نمک بیشتری در حجم کمتری از آب باقی می‌ماند و شورابه غلیظ‌تر می‌شود. افزایش شوری، تبخیر آب را دشوارتر می‌کند و در نتیجه اثر خنک‌کنندگی تبخیر کاهش می‌یابد.

پژوهشگران برای جداکردن اثر عوامل مختلف، چند شبیه‌سازی انجام دادند. به گزارش ساینس آلرت، نتایج نشان داد تا دهه ۲۰۱۰، افزایش دمای هوا حدود ۱٫۳ درجه از گرمایش آب‌های عمیق را توضیح می‌داد، درحالی‌که کاهش سطح آب حدود ۱٫۵ درجه دیگر به آن افزوده بود. گی‌یرم می‌گوید این بخش از گرمایش مستقیماً با انحراف آب ورودی مرتبط است و جدا از افزایش دمای هوا بر اثر فعالیت‌های انسانی رخ می‌دهد.

افزایش دما محدود به سطح آب نیست. در تابستان، لایه‌ای از آب گرم‌تر و شورتر روی آب خنک‌تر و کمی کم‌شورتر قرار می‌گیرد. ازآنجاکه گرما سریع‌تر از نمک پخش می‌شود، جریان‌هایی باریک می‌توانند گرما و نمک را به لایه‌های عمیق‌تر منتقل کنند.

اختلاط فصلی آب در زمستان نیز راه دیگری برای انتقال گرمای سطح به اعماق دریاچه است.

پژوهشگران آینده دریای مرده را در چند سناریوی گرمایشی شبیه‌سازی کردند. در یکی از این سناریوها فرض شد ورودی آب کاملاً متوقف شود، برداشت صنعتی پایان یابد و دریاچه سالی یک‌بار مخلوط شود. در چنین شرایطی، مدل نشان می‌دهد سطح آب تا سال ۲۱۰۰ ممکن است حدود ۸۵ متر دیگر پایین برود و دمای آب، بسته به میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای، ۵ تا ۸ درجه سانتی‌گراد افزایش پیدا کند.

جالب اینکه در شبیه‌سازی‌های بلندمدت، حتی پس از توقف افزایش دمای هوا، غلیظ‌ترشدن شورابه همچنان می‌توانست گرمایش آب را ادامه دهد.

به گفته گی‌یرم، بازگرداندن جریان تاریخی آب شیرین می‌تواند افت سطح دریاچه را متوقف کند و هم‌زمان روند گرمایشی ناشی از افزایش شوری را هم کاهش دهد.

پژوهش فقط به آینده دریای مرده محدود نبود. تیم تحقیق بررسی کرد اگر پهنه آبی بزرگی مثل مدیترانه شرقی به‌طور کامل از اقیانوس جدا شود و شروع به خشک‌شدن کند، چه اتفاقی ممکن است بیفتد. در این شبیه‌سازی، طی حدود ۸ هزار سال دمای آب نزدیک به ۲۰ درجه سانتی‌گراد افزایش یافت و سطح آب حدود ۲٫۵ کیلومتر پایین رفت.

پایین‌رفتن سطح آب باعث شد سطح باقی‌مانده در ارتفاع کمتری قرار بگیرد و در معرض هوای گرم‌تری باشد. افزایش شوری و تغییر ساختار لایه‌های آب نیز به گرمایش کمک کردند.

مدل حتی در رطوبت نسبی ۶۵ درصد توانست تشکیل نمک‌های بسیار محلول حاوی پتاسیم را بازسازی کند؛ کانی‌هایی که معمولاً وجودشان به‌عنوان نشانه‌ای از اقلیم‌های بسیار گرم و خشک تفسیر می‌شود.

یافته‌ها می‌توانند در تفسیر تاریخ دریاهای باستانی هم کاربرد داشته باشند. رسوبات نمکی گسترده و شورابه‌های بسیار گرم گذشته همیشه لزوماً نشانه اقلیمی فوق‌العاده گرم و خشک نیستند؛ جدایی یک حوضه آبی از اقیانوس و کوچک‌شدن تدریجی آن هم می‌تواند شرایط مشابهی ایجاد کند.

بلورهای نمک قدیمی نیز سرنخ‌های مهمی در خود حفظ کرده‌اند. قطره‌های بسیار کوچکی از شورابه که هنگام تشکیل بلورها درون آن‌ها به دام افتاده‌اند، اطلاعاتی از دمای آب آن زمان ثبت می‌کنند. بررسی این ردپاهای دمایی می‌تواند به پژوهشگران کمک کند میزان افت سطح دریاهای باستانی را در دوره‌های خشک‌شدنشان بازسازی کنند.

پژوهش در ژورنال Geophysical Research Letters منتشر شده است.