Israel: Tìm lời giải đáp cho sự hình thành muối tại Biển Chết

Biển Chết, một trong những địa điểm nổi tiếng được ghé thăm nhiều nhất của Israel, luôn gây sự tò mò cho các nhà khoa học.

Mới đây, một công trình khoa học đã tập trung vào việc tìm lời giải cho sự hình thành muối ở hồ nước siêu mặn nhất thế giới này cũng như sự thay đổi về lượng muối trong từng thời điểm trong năm.

Biển Chết có chiều dài 76km, và nơi rộng nhất tới 18km và sâu nhất là 400m. Nước ở Biển Chết cực mặn, ngoài vi sinh vật ra không có loài vật nào khác sống được. Đây cũng là lý do cho cái tên Biển chết (tiếng Anh là Dead Sea).

Nếu so độ sâu với mực nước biển, hồ nước này còn sâu hơn thế. Bờ và mặt nước Biển Chết nằm dưới mực nước biển 427 m, khiến nơi đây trở thành vùng nước nằm thấp nhất thế giới.  Đây là một trong những hồ nước mặn nhất thế giới, với nồng độ muối lên tới 33,7%. Vùng nước mặn nhất là phá Garabogazköl ở biển Caspi với nồng độ muối là 35%.

Biển Chết là hồ nên có chiều dài và bề rộng giới hạn. Nơi rộng nhất của hồ là 15 km, và chiều dài của hồ là 50 km.

Nước Biển Chết mặn hơn gấp 9,6 lần so với nước biển thường, với nồng độ muối NaCl và các khoáng chất khác rất cao.

12 trong số các khoáng chất này không tìm thấy trong các biển hay đại dương khác, và một số trong chúng được ghi nhận là có ảnh hưởng tới cảm giác thư giãn, bổ dưỡng da, trị các vấn đề về da, hoạt động của hệ tuần hoàn và giúp thuyên giảm bệnh thấp khớp cũng như các rối loạn trao đổi chất.

Ngoài ra, vì có độ mặn rất cao nên con người có thể nổi lên trên mặt nước một cách dễ dàng, kể cả khi bạn không biết bơi.

Một cánh đồng muối trên bờ Biển Chết ngày 11/1/2017. (Nguồn: Times of Israel)

Trong những thập kỷ gần đây, các nhà khoa học phát hiện có sự thay đổi của một lượng lớn nước ngọt nuôi sống Biển Chết, theo đó mực nước bị rút xuống khiến nước trong Biển Chết trở nên mặn hơn.

Các nhà khoa học đã nhận thấy dấu hiệu này lần đầu tiên vào năm 1979, sau khi các tinh thể muối kết tủa đã tách ra khỏi lớp trên cùng của mặt nước biển.

Do độ mặn quá cao, không dạng sống nào có thể phát triển ở đây, đó là lý do hồ có tên Biển Chết. Tuy nhiên, điều này không chính xác. Trong mùa mưa, độ mặn của hồ giảm xuống, tạo điều kiện cho một số vi khuẩn sinh sôi.

Các tinh thể muối này đã lắng đầy xuống đáy hồ, khiến lớp muối dưới đáy hồ phát triển dày thêm khoảng 10cm hằng năm và đây là điều khó hiểu bởi nó không tuân theo các định luật vật lý.

Để đi tìm lời giải đáp cho hiện tượng này, 40 năm sau, các nhà khoa học thuộc Khoa cơ khí của Đại học California Mỹ, Cục Khảo sát Địa chất Israel và Khoa Địa lý và Môi trường tại Đại học Bar Ilan của Israel đã tiến hành một công trình nghiên cứu và cho rằng sự xáo trộn nhỏ ở Biển Chết là do sóng hoặc chuyển động khác tạo ra lớp “muối tuyết,” hay còn gọi là những “ngón tay muối.”

Ông Raphael Ouillon, chuyên gia Đại học California, đồng thời là người đứng đầu nhóm nghiên cứu, cho hay theo nghiên cứu ban đầu, các tinh thể muối kết tủa trông như những ngón tay nhỏ xíu nên rất khó quan sát, nhưng sau đó chúng nhanh chóng tương tác với nhau và tạo thành các cấu trúc lớn dần lên.

Trong khi đó, theo kỹ sư Eckart Meiburg, thuộc Khoa Cơ khí Đại học California – đồng tác giả của công trình nghiên cứu trên, những “ngón tay muối” ban đầu có thể chỉ dày vài mm hoặc vài cm, nhưng chúng xuất hiện ở khắp mọi nơi trên mặt hồ.

Tuy nhiên, sau đó những “ngón tay muối” nhỏ này liên kết với nhau tạo ra một lượng muối rất lớn.

Các nhà khoa học cho biết Biển Chết ngày nay chỉ là một vùng nước mặn trên Trái Đất, nơi quá trình xử lý muối này đang diễn ra, vì vậy khu vực này được coi là phòng thí nghiệm duy nhất cho các nhà khoa học để tìm hiểu cơ chế hình thành của các mỏ muối này.

Ông Nadav Lensky, nhà địa chất học thuộc Cơ quan Khảo sát địa chất Israel, nhận ra sự kỳ lạ và khác thường của các tinh thể muối của Biển Chết. Theo đó, vào mùa Hè, nhiệt độ tăng làm ấm bề mặt nước và tách thành hai lớp nước riêng biệt: bề mặt trên cùng ấm và lớp dưới lạnh hơn.

Khi nước bốc hơi, nước biển trở nên mặn hơn so với lớp nước lạnh ở bên dưới. Các nhà khoa học đã nhận ra rằng tuyết muối được hình thành chính từ lớp nước mặn trên cùng, nhưng việc muối từ bề mặt có thể xâm nhập vào lớp nước lạnh dày đặc và rơi xuống đáy hồ vẫn còn là ẩn số.

Hồi năm 2016, ông Lensky cho rằng khi lớp nước trên cùng của hồ bị nhiễu do sóng hoặc những chuyển động khác, trong khi những tầng nước ấm mỏng vẫn đang chảy hòa vào tầng nước lạnh bên dưới.

Do nhiệt khuếch tán nhanh hơn muối, nên khi các lớp nước ấm nguội nhanh, chúng sẽ làm cho muối kết tủa và hình thành các tinh thể muối và chìm xuống đáy hồ.

Các nhà khoa học cũng đã tìm ra rằng do mực nước biển hạ thấp, nên các lớp muối chỉ tập trung phần lớn ở giữa hồ.

Theo các nhà khoa học, những khám phá mới này không những giúp họ hiểu sâu hơn về định luật vật l‎ý của Biển Chết, mà còn đưa ra lời giải thích cho việc hình thành các mỏ muối khổng lồ ở nhiều nơi trên vỏ Trái Đất.

Ngọc Linh (t/h)