De omstandigheden en processen die hebben geleid tot het ontstaan van kolossale zoutafzettingen zoals het Noord-Duitse bekken (< 1000 m dik, Zechstein) of het Middellandse Zeegebied (> 1000 m dik, Mioceen) zijn onvoldoende bekend. Arnon et al. (2016) en Ouillon et al. (2019) presenteren het huidige zoutvormingsproces in de Dode Zee als een moderne analoog voor hypersaline afzettingen die kolossale zoutafzettingen produceerden. In de Dode Zee worden de zoutneerslagen toegeschreven aan dynamische kleinschalige mengprocessen op het grensgebied van oppervlaktewater en diep water.

De waarnemingen en het mechanisme

De Dode Zee (noordelijk deel) is een uniek waterbekken op aarde: het is hypersaline (ca. 277g/kg; zout/zout water), diep (tot 280 m), relatief groot (oppervlakte > 600 km2) en heeft momenteel een zoutproductie- of accumulatiesnelheid van ongeveer 10 cm/jaar (berekend, overeenkomend met ca. 220 kg/m2/jaar).1

Sinds de jaren tachtig zijn door een afname van de instroom van zoet water de omstandigheden in de Dode Zee veranderd. Een reeks metingen in de jaren 2013 tot 2015 op diepten van 10 en 50 m hebben aangetoond, dat zich periodiek – d.w.z. in de zomer – een thermohaline laag vormt. Daarbij ligt warmer en zouter oppervlaktewater (epilimnion) indirect (via een thermocline, metalimnion op ongeveer 20 – 30 m diepte) op relatief koeler en zoutarmer diep water (hypolimnion).2 Omdat het diepe water een hogere dichtheid heeft, kan er – statisch gezien – geen uitwisseling zijn tussen oppervlaktewater en diep water. Er kan echter worden waargenomen, dat in het bovenste deel van het diepe water en lager, zoutkristallen (precipitaten) worden gevormd, die in grote hoeveelheden als een sneeuw naar beneden zakken, zie video 1.3

De groep Arnon4 stelden het volgende uitwisselings- en precipitatiemechanisme voor: “vingers” van met zout verzadigd oppervlaktewater, die in het diepe water afzinken koelen daar af, waarbij zoutkristallen neerslaan. “Vingers” uit het diepe water, die opstijgen in het oppervlaktewater, absorberen warmte, worden daardoor onverzadigd en hebben dan de potentie om steenzout op te lossen. Dit mengproces wordt ‘double diffusion diapycnal flux’ genoemd, een “zoutvingerconvectie” . Met een simulatie konden de groep Ouillon5 nu de diffusieprocessen bevestigen zie video 2.6 Het zijn waarschijnlijk de geringste turbulenties in het meer, die door golven of door andere bewegingen veroorzaakt worden, die leiden tot een instabiliteit van het grensgebied (metalimnion) en die de diffusieprocessen in gang zetten, dan wel in gang houden.7 Fysisch zijn echter de vermeende millimeter- tot centimetergrote zoutvingers nog niet geregistreerd, bijv. met een optische sonde.

Vorming van kolossale zoutafzettingen

Het gedocumenteerde “uitsneeuwen” van zoutkristallen is indrukwekkend (video 1). Of het beschreven mechanisme, dat is gebaseerd op een periodieke, gevoelige evenwichtstoestand, geschikt is voor grootschalige steenzoutproductie en –sedimentatie, is zeer de vraag. In het geval van het gigantische mediterrane zout gaat het om een gebied van ongeveer 1 miljoen km2 en een volume van > 1 miljoen km3. De huidige situatie van de Dode Zee is gebaseerd op het onttrekken van water (verdamping). Echter, bij een grootschalige vorming is waarschijnlijk voornamelijk een (externe) toevoer van hoog geconcentreerd zout water (pekel) vereist, bijv. door hydrothermisch water. Het is denkbaar dat de gemiddelde bezinkingsgraad in zeer productieve fasen in de orde van centimeters per uur had kunnen liggen – vergelijkbaar met sneeuwophopingen bij extreem sterke en aanhoudende sneeuwval.8

Dit artikel is met toestemming overgenomen van GenesisNet. Het originele artikel is hier te vinden.

Voetnoten

  1. Lensky et al. 2005, Sirota et al. 2018
  2. Arnon et al. 2016
  3. Video: „Halite settling along the Dead Sea water column“ (0:52 Min., met Engelstalige ondertiteling) onder https://www.youtube.com/watch?v=LYw4FjduZFo&feature=youtu.be
  4. Arnon A, Selker JS & Lensky NG (2016) Thermohaline stratification and double diffusion diapycnal fluxes in the hypersaline Dead Sea. Limnology and Oceanography 61, 1214-1231.
  5. Ouillon R, Lensky NG, Lyakhovsky V, Arnon A & Meiburg E (2019) Halite precipitation from double-diffusive salt fingers in the Dead Sea: Numerical simulations. Water Resources Research 55, 4252-4265.
  6. Video: „Why is the Dead Sea so salty?“ (2:27 Min., in het Engels) onder https://www.youtube.com/watch?v=qIipINltwUk
  7. AGU (2019) New study solves mystery of salt buildup on bottom of Dead Sea. Pressemitteilung vom 1. Juli 2019. https://news.agu.org/press-release/new-study-solves-mystery-of-salt-buildup-on-bottom-of-dead-sea/
  8. Kotulla M (2017) Salzlagerstätten: War das Mittelmeer einst ausgetrocknet? Studium Integrale Journal 24, 22-30. http://www.wort-und-wissen.de/sij/sij241/sij241-3.pdf

LEUK ARTIKEL?
Bent u blij met dit artikel? Het onderhoud en de ontwikkeling van deze website vragen financiële offers. Zou u ons willen steunen met een maandelijkse bijdrage? Dat kan door ons donatieformulier in te vullen of een bijdrage over te schrijven naar NL53 INGB000 7655373 t.n.v. Logos Instituut. Logos Instituut is een ANBI-stichting en dat wil zeggen dat uw gift fiscaal aftrekbaar is.

Written by

De omstandigheden en processen die hebben geleid tot het ontstaan van kolossale zoutafzettingen zoals het Noord-Duitse bekken (< 1000 m dik, Zechstein) of het Middellandse Zeegebied (> 1000 m dik, Mioceen) zijn onvoldoende bekend. Arnon et al. (2016) en Ouillon et al. (2019) presenteren het huidige zoutvormingsproces in de Dode Zee als een moderne analoog voor hypersaline afzettingen die kolossale zoutafzettingen produceerden.

...
Read more