亥姆霍茲環境研究中心（UFZ）領導的一個研究小組在死海海底發現了一公尺高的”煙囪”。 根據《全環境科學》雜誌報導，這些煙囪是由湖底流出的含鹽量極高的地下水中的礦物質自發結晶形成的。 新發現的噴口是天坑的重要預警指標，天坑在死海周圍地區形成，並造成嚴重危害。

深度約30 公尺的單一海底煙囪。 圖片來源：UFZ

死海是一個高度動態的系統： 50 多年來，死海的水位每年大約下降一米，這是因為死海與主要支流的聯繫被切斷，而且由於乾旱和炎熱，死海的水因蒸發而大量流失。 因此，湖面已降至海平面以下約438 公尺。 該湖與以色列、約旦和巴勒斯坦管理下的約旦河西岸接壤，湖水的下降造成了嚴重後果，尤其是對地下水。 地下水位不斷下降，使得鄰國越來越難以取得地下水資源。

德國聯邦科學院水文地質學家克里斯蒂安-希伯特（Christian Siebert）博士多年來一直在研究該地區地下水系統的動態變化，以及含水層如何在陸地和死海下方的岩層中找到新的路徑。 現在，他部署的潛水員團隊在湖底發現了煙囪狀的噴口，這些噴口會噴出閃閃發光的液體。這位德國聯邦科學院研究員說：「這些噴口與深海中的黑煙囪極為相似，但係統卻完全不同。來自十個研究機構的礦物學、地球化學、地質學、水文​​學、遙感、微生物學和同位素化學等領域的科學家參與了對這一現象的調查和分析。

大洋中脊的黑煙囪在幾千公尺深處噴出含有硫化物的熱水，而死海的研究人員發現，高鹽度的地下水會透過湖底的煙囪流出。 但鹽是從哪裡來的呢？ 答案就在這裡： 來自周圍含水層的地下水滲入鹽湖沉積層，浸出極古老、極厚的岩石層，這些岩石層主要由礦物鹵化物組成。 然後以鹽水的形式流入湖中。

“由於鹽水的密度略低於死海海水的密度，它就像噴射機一樣向上升起。它看起來像煙霧，但其實是鹽水”，希伯特解釋道。

與湖水接觸後，溶解的鹽分，尤其是海綠石，會自發性地從湖床中結晶出來，在那裡形成世界上首次觀測到的噴口。 這些噴口在一天之內就能成長數公分。 許多細長的煙囪有一到兩公尺高，但也有超過七公尺高、直徑超過兩三公尺的巨型煙囪。 微量的36Cl（一種來自太空的放射性同位素）和煙囪水中淡水微生物的基因驗證表明，這些白煙源自於周圍地區的含水層。 因此，鹽分是在水進入死海之前的最後幾公尺才被吸收的。

死海礦泉海灘入口區。 天坑一夜之間形成，所幸無人受傷。 圖片來源：UFZ

這些白”煙囪”尤其重要，因為它們可以作為天坑的預警指標。 它們是寬達100 公尺、深達20 公尺的沉陷坑，近幾十年來在死海沿岸形成了數以千計的沉陷坑。 它們是由底土岩溶化（即大量的鹽層溶解）形成。 這就形成了巨大的空洞，地面隨時可能塌陷。到目前為止，沒有人能預測下一個天坑會出現在哪裡。 它們也會危及生命，並對農業和基礎設施構成威脅。

研究小組證明，煙囪是在地表隨後大面積塌陷的地方形成的，岩溶化過程特別有效。他說：” 這使得白煙煙囪成為一種出色的預測工具，可用於定位在不久的將來有坍塌風險的地區。配備多波束迴聲探測器或側掃聲納系統的自主水上船隻可以用來繪製高精度的煙囪地圖。

編譯自/ scitechdaily