Pueden tener muchísimos kilómetros en horizontal y más de un kilómetro de espesor en vertical
El Mar Muerto es una confluencia de condiciones extraordinarias: el punto más bajo de la superficie de la Tierra, con una de las salinidades más altas del mundo.
La alta concentración de sal le otorga una densidad correspondientemente alta, y el estado del cuerpo de agua como el lago hipersalino más profundo da lugar a interesantes fenómenos y a menudo relacionados con la temperatura debajo de la superficie del agua que los investigadores aún están descubriendo.
Una de las características más intrigantes del Mar Muerto continúa revelándose: gigantes de sal, depósitos de sal a gran escala.
"Estos grandes depósitos en la corteza terrestre pueden tener muchísimos kilómetros en horizontal y más de un kilómetro de espesor en vertical", afirmó Eckart Meiburg, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de California Santa Bárbara y autor principal de un nuevo artículo. "¿Cómo se generaron? El Mar Muerto es realmente el único lugar del mundo donde podemos estudiar su mecanismo hoy en día".
De hecho, si bien existen otras masas de agua en el mundo con enormes formaciones salinas, como el Mediterráneo y el Mar Rojo, solo en el Mar Muerto se pueden encontrar en proceso de formación, lo que permite a los investigadores abordar los procesos físicos que subyacen a su evolución y, en particular, las variaciones espaciales y temporales de su espesor.
Evaporación, precipitación, saturación
En su artículo, Meiburg y su colega Nadav Lensky del Servicio Geológico de Israel abordan los procesos de dinámica de fluidos y transporte de sedimentos asociados que rigen actualmente el Mar Muerto. Estos procesos están influenciados por varios factores, incluido el estatus del Mar Muerto como lago terminal de agua salada (un lago sin salida), lo que hace que la evaporación sea la principal vía por la que el agua sale del lago, que se ha ido reduciendo durante milenios y dejando depósitos de sal a medida que lo hace. Más recientemente, la construcción de una represa en el río Jordán, que desemboca en el lago, ha acelerado el descenso del nivel del lago, estimado en aproximadamente un metro (3 pies) por año.
Las temperaturas a lo largo de la columna de agua también influyen en la dinámica de los gigantes salinos y otras formaciones, como domos y chimeneas de sal. El Mar Muerto, que en su día fue un lago "meromíctico" (de estratificación estable), estaba estratificado de tal manera que el agua superficial, menos densa y cálida, se superponía durante todo el año a una capa más salina y fría en profundidad.
"Antes, incluso en invierno, cuando refrescaba, la capa superior seguía siendo menos densa que la inferior", explicó Meiburg. "Y como resultado, se producía una estratificación de la sal".
Eso cambió a principios de la década de 1980 gracias a la desviación parcial del río Jordán, que dio lugar a que la evaporación superara la tasa de entrada de agua dulce. En ese momento, la salinidad superficial alcanzó los niveles de profundidad, lo que permitió la mezcla entre las dos capas y la transición del lago de meromíctico a holomíctico (un lago que experimenta fluctuaciones anuales en la columna de agua). El Mar Muerto continúa estratificándose, pero solo durante ocho de los meses más cálidos del año.
Imagen derecha: Costa y playa del Mar Muerto, que muestran pasos anuales de O(1 m) debido a la caída del nivel del lago.
En 2019, Meiburg et al. identificaron un proceso singular que ocurre en el lago durante el verano: la precipitación de cristales de halita o "nieve", más común en la estación más fría. La halita ("sal de roca") precipita cuando la concentración de sal supera la cantidad que el agua puede disolver; por lo tanto, es más probable que ocurra en las condiciones más profundas, frías y densas de la capa inferior, y en los meses más fríos.
Sin embargo, observaron que durante el verano, aunque la evaporación aumentaba la salinidad de la capa superior, las sales seguían disolviéndose en esa capa debido a su temperatura más cálida. Esto da lugar a una condición denominada "doble difusión" en la interfaz entre ambas capas, en la que partes del agua más salada y cálida de la capa superior se enfrían y descienden, mientras que partes del agua inferior, más fría y relativamente menos densa, se calientan y ascienden. A medida que la capa superior, más densa, se enfría, las sales se precipitan, creando el efecto de "nieve salina".
La combinación de evaporación, fluctuaciones de temperatura y cambios de densidad a lo largo de la columna de agua, además de otros factores, incluidas las corrientes internas y las olas superficiales, conspiran para crear depósitos de sal de diversas formas y tamaños, afirman los autores. A diferencia de los cuerpos hipersalinos más superficiales, en los que las precipitaciones y la deposición ocurren durante la estación seca, en el Mar Muerto se encontró que estos procesos eran más intensos durante los meses de invierno.
Esta temporada de "nieve" en profundidad durante todo el año explica el surgimiento de los gigantes de sal, que se encuentran en otros cuerpos salinos como el mar Mediterráneo, que una vez se secaron durante la crisis de salinidad del Messiniense, hace unos 5,96 a 5,33 millones de años.
"Siempre hubo cierta entrada de agua del Atlántico Norte al Mediterráneo a través del Estrecho de Gibraltar", dijo Meiburg. "Pero cuando el movimiento tectónico cerró el Estrecho de Gibraltar, no pudo haber ninguna entrada de agua del Atlántico Norte".
Imagen: Fotografías aéreas de la playa recién expuesta muestran la formación de canales profundamente excavados entre 1996 y 2011.
"El nivel del mar bajó entre 3 y 5 kilómetros debido a la evaporación, creando las mismas condiciones que se encuentran actualmente en el Mar Muerto y dejando atrás la parte más gruesa de esta costra de sal que aún se puede encontrar enterrada debajo de las secciones profundas del Mediterráneo", explicó.
"Pero unos pocos millones de años después, el Estrecho de Gibraltar se abrió de nuevo, y hubo una entrada de agua desde el Atlántico Norte y el Mediterráneo se llenó de nuevo."
Mientras tanto, los flujos de salinidad y la presencia de manantiales en el fondo marino contribuyen a la formación de otras interesantes estructuras salinas, como domos de sal y chimeneas de sal, según los investigadores.
Además de obtener una comprensión fundamental de algunos de los procesos idiosincrásicos que pueden ocurrir en lagos hipersalinos en evaporación, la investigación de los procesos de transporte de sedimentos asociados que ocurren en las playas emergentes también puede brindar información sobre la estabilidad y la erosión de las costas áridas bajo el cambio del nivel del mar, así como el potencial para la extracción de recursos, afirman los autores.
La investigación se ha publicado en el Annual Review of Fluid Mechanics: Fluid Mechanics of the Dead Sea
