دریای مرده با کاهش اندازه‌اش، دمای بالاتری پیدا می‌کند
دریای مرده، دریاچه‌ای بسیار نمکی واقع در مرز اردن و کرانه باختری، در سال‌های اخیر به خاطر انحراف آب‌های ورودی توسط انسان، دچار کاهش سریع در سطح خود شده است و بخش‌های وسیعی از بستر قبلی دریاچه در حال نمایان شدن است.
در بازه زمانی بین سال‌های ۱۹۷۹ تا ۲۰۱۹، سطح آب به میزان تقریباً ۳۴ متر افت کرده است. در همین حال، دما در اعماق این دریاچه به‌طور میانگین ۲٫۸ درجه سانتی‌گراد و دمای لایه‌های سطحی حدود ۱٫۷ درجه افزایش یافته است. گرمای هوا بخشی از این تغییرات دمایی را توضیح می‌دهد، اما پژوهشگران بر این باورند که عامل مهم دیگری نیز در این میان وجود دارد: خود کاهش حجم آب.
یک تیم تحقیق به رهبری امانوئل گی‌یرم از مرکز علوم زمین GFZ هلمهولتز آلمان و دانشگاه بینگهمتون آمریکا، مدلی توسعه دادند تا ارتباط میان کاهش سطح آب، افزایش شوری و تبادل گرما را مورد بررسی قرار دهند.
در اوضاع طبیعی، تبخیر بخشی از حرارت موجود در آب را منتقل می‌کند و به این ترتیب سطح دریاچه را خنک‌تر می‌سازد؛ به همان شیوه‌ای که تبخیر عرق بدن به ما احساس خنکی می‌دهد. اما با کاهش آب دریای مرده، نمک بیشتری در حجم کمتری از آب باقی می‌ماند و موجب غلیظ‌تر شدن شورابه می‌شود. افزایش شوری، روند تبخیر آب را دشوارتر نموده و در نتیجه اثر خنک‌کنندگی تبخیر را به حداقل می‌رساند.
در فاصله سال‌های ۱۹۷۹ تا ۲۰۱۹، سطح آب دریای مرده تقریباً ۳۴ متر کاهش یافته و دما در آب‌های عمیق آن نزدیک به ۲٫۸ درجه سانتی‌گراد افزایش یافته است.
این افزایش در دما به این معناست که آب باقی‌مانده می‌تواند داغ‌تر شود. آب داغ‌تر نیز می‌تواند باعث تسریع تبخیر شود و بدین ترتیب چرخه‌ای ایجاد گردد که در آن کاهش سطح آب و بالا رفتن دما یکدیگر را تشدید کنند.
پژوهشگران برای تفکیک تأثیر عوامل گوناگون، چندین شبیه‌سازی انجام دادند. به گفته ساینس آلرت، نتایج این مطالعات نشان داد که تا دهه ۲۰۱۰، افزایش دما در هوا حدود ۱٫۳ درجه از گرمای آب‌های عمیق را توجیه می‌کند، در حالی که افت سطح آب حدود ۱٫۵ درجه دیگر به این مقدار افزوده است. گی‌یرم به این نکته اشاره می‌کند که این بخش از گرمایش به‌طور مستقیم با انحراف آب‌های ورودی مرتبط است و به غیر از افزایش دمای ناشی از فعالیت‌های انسانی اتفاق می‌افتد.
افزایش دما تنها به سطح آب محدود نمی‌شود. در تابستان، لایه‌ای از آب گرم‌تر و شورتر بر روی آب خنک‌تر و کمی کم‌شورتر نشسته و به همین دلیل، گرما سریع‌تر از نمک جابه‌جا می‌شود. جریان‌های باریکی می‌توانند حرارت و نمک را به لایه‌های عمیق‌تر منتقل کنند.
مخلوط شدن فصلی آب در زمستان نیز روش دیگری برای انتقال حرارت از سطح به اعماق دریاچه محسوب می‌شود.
پژوهشگران آینده دریای مرده را در چندین سناریو متفاوت از نظر گرما شبیه‌سازی کردند. در یکی از این سناریوها فرض بر این گذاشته شده بود که ورودی آب به‌طور کامل قطع شده، برداشت صنعتی متوقف گردیده و دریاچه سالی یک‌بار مخلوط شود. تحت چنین شرایطی، مدل پیش‌بینی می‌کند که سطح آب تا سال ۲۱۰۰ ممکن است به‌طور تقریبی ۸۵ متر دیگر کاهش یابد و دما، بسته به شدت انتشار گازهای گلخانه‌ای، به میزان ۵ تا ۸ درجه سانتی‌گراد افزایش یابد.
با غلیظ‌تر شدن شورابه، اثر خنک‌کنندگی تبخیر کاهش یافته و این امر می‌تواند به یک چرخه از گرمایش بیشتر و ادامه فرایند تبخیر منجر شود.
محققان همچنین به طور واضح بیان کرده‌اند که این پیش‌بینی‌ها قطعی نیستند. به طور کلی، قطع کامل جریان‌های ورودی ممکن است کاهش سطح آب را بیش از حد تخمین بزند در حالی که عدم توجه به برداشت صنعتی می‌تواند در خلاف این سمت اثر بگذارد. همچنین، مقدار ورود آب زیرزمینی هنوز به‌طور دقیق مشخص نشده است.
جالب آنکه در شبیه‌سازی‌های بلندمدت، حتی با توقف افزایش دما، غلیظ‌تر شدن شورابه همچنان قادر به ادامه فرایند گرمایش آب خواهد بود.
به گفته گی‌یرم، بازگرداندن جریان تاریخی آب شیرین می‌تواند به متوقف ساختن افت سطح آب دریاچه کمک کرده و همزمان روند گرمایش ناشی از افزایش شوری را نیز کاهش دهد.
این پژوهش تنها به آینده دریای مرده محدود نبوده و تیم تحقیق همچنین بررسی کرده‌اند که اگر یک پهنه آبی بزرگ مانند مدیترانه شرقی به‌طور کامل از اقیانوس جدا شود و روند خشکی را آغاز کند، ممکن است چه سناریوهایی به وقوع بپیوندد. در این شبیه‌سازی، در طول تقریباً ۸۰۰۰ سال دمای آب ممکن است به میزان ۲۰ درجه سانتی‌گراد افزایش یابد و سطح آب به حدود ۲٫۵ کیلومتر کاهش یابد.
افت سطح آب منجر به قرارگیری سطح باقی‌مانده در ارتفاع کمتر و در معرض هوای گرم‌تر خواهد شد. همچنین، افزایش شوری و تراکم لایه‌های آب به گرمایش کمک خواهند کرد.
مدل حتی در رطوبت نسبی ۶۵ درصد توانست تشکیل نمک‌های بسیار محلول حاوی پتاسیم را شبیه‌سازی کند؛ کانی‌هایی که معمولاً به‌عنوان نشانه‌ای از اقلیم‌های بسیار گرم و خشک به حساب می‌آیند.
یافته‌های این تحقیق می‌توانند در تفسیر تاریخ دریاهای باستانی نیز کاربرد داشته باشند. رسوبات نمکی گسترده و آب‌های گرم گذشته همیشه نشانه‌ای از اقلیم‌های بسیار گرم و خشک نیستند؛ جدا شدن یک حوضه آبی از اقیانوس و کوچک شدن تدریجی آن نیز می‌تواند شرایط مشابهی را ایجاد کند.
بلورهای نمکی قدیمی نیز حاوی سرنخ‌های حائز اهمیت هستند. قطرات ریز نمک که در زمان تشکیل بلورها درون آن‌ها به دام افتاده‌اند، اطلاعاتی از دمای آب آن زمان را ثبت می‌کنند. بررسی این ردپاهای دمایی می‌تواند به پژوهشگران در بازسازی میزان افت سطح دریاهای باستانی در دوره‌های خشکی کمک کند.
این تحقیق در نشریه Geophysical Research Letters منتشر گردیده است.
