사해에서 발견된 놀라운 굴뚝

헬름홀츠 환경 연구 센터(UFZ)가 조정한 학제간 연구 프로젝트에서 연구자들은 사해 바닥에 미터 높이의 굴뚝을 발견했습니다. 이들은 호수 바닥에서 흘러나오는 극도로 높은 염분 함량의 지하수에서 미네랄이 자발적으로 결정화되어 형성된다고 그들은 저널 Science of the Total Environment 에 보고했습니다. 처음으로 발견된 이 통풍구는 싱크홀에 대한 중요한 조기 경보 지표입니다. 이 침하 분화구는 사해 주변 지역에 형성되며 인구에 상당한 위험을 초래합니다.

사해는 매우 역동적인 체계입니다. 주요 지류와 단절되어 있고 가뭄과 더위로 인해 증발로 인해 많은 양의 물을 잃고 있기 때문에 50년 이상 매년 약 1m씩 수위가 낮아지고 있습니다. 따라서 표면은 해수면 아래 약 438m로 낮아졌습니다. 이스라엘, 요르단, 팔레스타인 행정부 하의 서안 지구와 접하고 있는 이 호수의 이러한 감소는 특히 지하수에 중대한 영향을 미칩니다. 지하수 수위가 떨어지면서 주변 국가들이 지하수 자원을 활용하기가 점점 더 어려워지고 있습니다. UFZ 수문지질학자인 크리스찬 시버트 박사는 수년 동안 이 지역의 지하수 체계 역학이 어떻게 변화하고 있는지, 그리고 지하수층이 육지와 사해 아래의 암석 지층에서 어떻게 새로운 경로를 찾는지 연구해 왔습니다. 그가 파견한 다이버 팀은 이제 호수 바닥에서 반짝이는 액체를 방출하는 굴뚝 모양의 통풍구를 발견했습니다.

"이것들은 심해의 검은 흡연자와 놀라울 정도로 유사하지만, 시스템은 완전히 다릅니다." UFZ 연구원이 말했습니다. 총 10개 연구 기관의 광물학, 지구화학, 지질학, 수문학, 원격 감지, 미생물학 및 동위원소 화학 분야의 과학자들이 이 현상을 조사하고 분석하는 데 참여했습니다.

중앙해령을 따라 있는 검은 연기가 수천 미터 깊이에서 황화물이 포함된 뜨거운 물을 방출하는 반면, 사해의 연구자들은 염도가 높은 지하수가 호수 바닥의 굴뚝을 통해 흘러나온다는 것을 발견했습니다. 하지만 소금은 어디에서 오는 것일까요? 설명: 주변 지하수층의 지하수가 염도가 높은 호수 퇴적물로 침투하여 주로 광물인 염석으로 구성된 매우 오래되고 두꺼운 암석층을 침출합니다. 그런 다음 소금물로 호수로 흘러들어갑니다.

"이 소금물의 밀도는 사해의 물보다 다소 낮기 때문에 제트기처럼 위로 올라갑니다. 연기처럼 보이지만 염분이 있는 액체입니다."라고 Christian Siebert는 설명합니다.

호수 물과 접촉하면 용해된 소금, 특히 염석이 호수 바닥에서 나온 후 자발적으로 결정화되어 세계 최초로 관찰된 통풍구를 형성합니다. 이 통풍구는 단 하루 만에 수 센티미터까지 자랄 수 있습니다. 가느다란 굴뚝 중 많은 수가 높이가 1~2m였지만, 지름이 2~3m가 넘고 높이가 7m가 넘는 거대한 굴뚝도 있습니다. 우주에서 온 방사성 동위 원소인 36Cl 의 미세한 흔적 과 굴뚝에서 나오는 물 속의 담수 미생물에 대한 유전적 검증을 통해 흰색 흡연자는 주변 지역의 대수층에서 유래한 것으로 나타났습니다. 따라서 소금은 물이 사해로 들어가기 전 마지막 몇 미터까지 흡수되지 않았습니다.

이 흰색 흡연자는 싱크홀에 대한 조기 경고 지표 역할을 할 수 있기 때문에 특히 중요합니다. 이것은 폭이 최대 100m, 깊이가 최대 20m인 침강 분화구로, 최근 수십 년 동안 사해를 따라 수천 개가 형성되었습니다. 이것은 지하의 카르스트화, 즉 거대한 소금 층이 용해되어 형성됩니다. 이것은 땅이 언제든지 무너질 수 있는 거대한 공동을 형성합니다.

"지금까지 다음 싱크홀이 어디에서 발생할지 아무도 예측할 수 없습니다. 또한 생명을 위협하고 농업과 인프라에 위협이 됩니다."라고 Christian Siebert는 말합니다. 연구팀은 굴뚝이 땅 표면이 이후 넓은 지역에 걸쳐 붕괴된 곳마다 형성되었으며 카르스트화 과정이 특히 효율적이었다는 것을 보여줄 수 있었습니다.

"이로 인해 화이트 스모커는 가까운 미래에 붕괴 위험이 있는 지역을 찾는 데 탁월한 예측 도구가 됩니다."라고 그는 말합니다. 멀티빔 에코사운더 또는 사이드 스캐닝 소나 시스템을 갖춘 자율형 수상 오토바이를 사용하여 굴뚝을 높은 정밀도로 매핑할 수 있습니다. "이것은 현재까지 유일한 방법이고 임박한 붕괴 위험이 있는 지역을 식별하는 데 매우 효율적입니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241114125821.htm