• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    I Israel, letar efter torka förr och framtid

    Goldstein inspekterar en gammal saltgrotta; dess otaliga vikta lager kan hålla ledtrådar till tidigare klimat. Kredit:Columbia University

    Uppflugen på en klippa i Israels Negev-öken, nära där 1 Moseboken säger att de onda städerna Sodom och Gomorra brändes med gudomlig eld, geologen Steven Goldstein avslöjade upphetsat bevis på händelser som var ännu äldre. Jackkniv i handen, Goldstein huggen in i mjuka sediment som utgör klippan, exponera lager kvar år för år och gå tillbaka 70, 000 år vid en numera försvunnen sjö. Rengör ansiktet, han påpekade snyggt alternerande mörka och ljusa band – främst lera och ljusa mineraler, respektive. De mörka lagren markerade våta tider, de lätta torkar, att han kunde läsa och lära sig av – i huvudsak en bok som var mycket äldre än Bibeln.

    Tidigare i år, Goldstein och hans kollegor vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory publicerade en studie baserad på liknande sediment som visar att torka som är mycket värre än någon som registrerats av människor har drabbat denna region. Borra en kärna av sediment under golvet i det närliggande Döda havet, de tog fram ett rekord som går tillbaka 200, 000 år. Här hittade de tjocka sekvenser av salt som fälldes ut under det hetaste, torraste tiderna, när nederbörden i denna redan sere region tydligen rasade till så lite som en femtedel av dagens nivåer. Detta var 120, 000 år sedan, och igen 10, 000 år sedan, både före de gamla hebréernas tid och andra tidiga civilisationer.

    Studien har moderna implikationer. På senare år har Människopåverkad klimatuppvärmning har redan mätbart minskat nederbörden och ökat avdunstning i Mellanöstern. På samma gång, befolkningen förökar sig. Resultatet:förvärrad vattenbrist. Enligt FN, världens 10 vattenfattigaste länder är alla i denna region – och fortsatt uppvärmning är på väg att återskapa de höga temperaturer som är förknippade med de senaste megatorkarna till år 2100. Enligt en annan nyligen genomförd studie från Lamont, det pågående inbördeskriget i det närliggande Syrien kan delvis ha utlösts av en rekordstor torka 1998-2012 troligen underblåst av den globala uppvärmningen.

    Israel och dess grannland Jordan, som sitter på motsatta sidor av en orolig gräns som delvis bildas av Döda havet, redan förbrukar praktiskt taget allt tillgängligt vatten i havets vattendelare. Som ett resultat, Döda havets nivå sjunker snabbt. Land längs dess stränder, och infrastrukturen där, håller på att kollapsa. Det kan vara ett symptom på vad som står inför den större regionen. Tills nu, klimatforskare hade räknat med att nederbörden skulle kunna minska ytterligare 20 procent till år 2100. Men Döda havets kärnor tyder på att saker och ting kan bli mycket värre, mycket snabbare.

    Kredit:Columbia University

    "Vi ser att när denna region blir väldigt varm, det är en stor minskning av nederbörden, " sa Lamont geokemist Yael Kiro, huvudförfattare till den senaste studien, och en infödd i Israel. "När vi tittar på vad som kommer att hända i framtiden på grund av klimatförändringarna, vi förväntar oss att vattenresurserna kommer att minska avsevärt." Nu på en fem dagar lång expedition till Döda havets stränder i både Israel och Jordanien, Kiro, Goldstein och kollegor försökte förfina sin förståelse av exakt vad som kunde hända.

    Omgiven av badland och sandöknar, den inlandsslutna regionen Döda havet är miljön för många bibliska berättelser, och andra nyare historiska händelser. Det är också jordens lägsta punkt på land. Dess nuvarande strandlinje ligger cirka 1, 400 fot under havsytan; den djupaste delen av dess golv ligger ytterligare 900 fot ner. Matas huvudsakligen av Jordanflodens dränering, det är en bokstavlig återvändsgränd för vatten. Det är varmt här, och mycket vatten som når havet avdunstar, lämnar efter sig salt; det är nästan 10 gånger saltare än havet. Utfällt salt har byggts upp på dess bädd och stränder i eoner – mer i torrare tider, mindre i blötare.

    Jordanflodens vattendelare omfattar också Syrien, Libanon och de palestinska territorierna. och på grund av uppvärmningsinducerade förändringar i stormmönster, regionen har sett en minskning av nederbörden med cirka 10 procent sedan 1950. Nu, den växande befolkningen i de omgivande länderna suger ut praktiskt taget hela Jordaniens minskande flöde innan det når Döda havet. För att täcka underskottet, de tappar på regionens avtagande djupa grundvatten. Svältar på inflöde och avdunstar snabbare med monteringsvärme, havsnivån sjunker nu tre till fyra fot per år – totalt cirka 130 fot sedan 1950.

    Teamet började sin senaste resa i Jerusalem, där Kiro och Goldstein träffade Mordechai Stein, en vetenskapsman vid Israels geologiska undersökning. Att hamna i en liten hyrbil, de körde genom de branta Judeiska bergen ner mot havet, ungefär en och en halv timme bort. Längs vägen, Stein påpekade stora delar av vita sjöbottensediment draperade över äldre klippor, vilket indikerar att havets nivå var cirka 800 fot högre än det är nu, under kylaren, regnigare tider under den senaste istiden. Ett 20-tal, 000 år sedan, han sa, havet ockuperade hela sprickdalen genom vilken Jordanien nu rinner, sträcker sig norrut till det som nu är Galileiska sjön.

    Kiro tar prover på väggarna i grottan. Kredit:Columbia University

    Det var fortfarande morgon när vi närmade oss det avlägsna, Döda havets skimrande yta. Fortfarande en bit bort, vi drog upp till en ruin med betongmurar. Stein identifierade det som The Lido, en engångsrestaurang vid stranden. Dess böjda väggar omfamnade vad som hade varit en stor utomhusmatsal, med en liten plattform i mitten där musiker brukade uppträda. Härifrån, trappor gick ner till vad som brukade vara stranden – som nu låg en dryg mil bort över en karg, solbakad smuts. Platsen stängdes i kölvattnet av det arabisk-israeliska kriget 1948, och efter det, vattennivån sjönk. Nivån hade tydligen varit stabil länge innan dess; genom ett stort hål i väggen som tydligen blåst ut av en artillerigranat, vi kunde se en stenpir från romartiden på samma höjd. Goldstein observerade att vattnet nu förmodligen är ungefär nere där det var cirka 3, 700 år sedan, under en allvarlig torka registrerad i sedimenten – eventuellt, han sa, samma torka som sägs i Första Moseboken för att ha drivit profeten Abraham att flytta sin familj från Kanaan till Egypten.

    Kör söderut längs strandlinjen till foten av berget Sodom, vi gick i land längs en karg sluttning, där tidigare vattenaktioner hade grävt ut en smal grotta. Följer in till fots, vi hamnade i en häpnadsväckande skorstensliknande kammare som öppnade sig mot himlen långt ovanför. Väggarna var gjorda av otaliga omväxlande lager av lera och salt. Teamet uppskattade att dessa var 6 miljoner till 7 miljoner år gamla – rester av bädden i någon vattenkropp före Döda havet. Står på tå, Kiro hamrade ut prover från så högt som hon kunde nå, i hopp om att hitta ledtrådar till dessa verkligt gamla klimat. En mer grundlig utredning får nog vänta, sa Goldstein, tills någon som är bekväm med att hänga i ett rep kunde rappel från toppen av skorstenen för att prova fler lager.

    En stor naturlig kolumn av sediment som såg likadant ut stack upp från toppen av en klippa precis på vägen, pekar mot himlen som ett gigantiskt finger. En skylt längs vägen nedanför sa att det var "Lot's Wife" – påstådda rester av den bibliska karaktären som såg tillbaka på de brinnande resterna av Sodom och förvandlades till en saltpelare. Stein var skeptisk. "Faktiskt, se, du kan se att det är en pelare av salt och lera, " påpekade han. Vid ett annat tillfälle, vi passerade Masadas stora fästningsudde, var 1, 000 judiska försvarare begick självmord år 72, snarare än att tas av en belägrande romersk legion. "De där sedimenten framför den är 14, 000 år gammal, sa Goldstein hjälpsamt.

    Vid ett varv, vägen svängde kraftigt inåt land. Vi drog iväg, och gick mot strandlinjen. Här, en lång sträcka av den tidigare raka asfaltbädden höll på att skrynklas ner i marken. I närheten låg det sjunkande vraket av en engångsrastplats och badort på motorvägen – nu strandsatt på en klippa cirka 60 vertikala fot ovanför den nuvarande vattenlinjen. Kollapsen började på 1990 -talet, när havets reträtt tillät sötvatten att infiltrera och lösa upp underjordiska saltlager. Stället stängde äntligen för några år sedan. En 50 fot djup avgrund sväljer nu picknickbord och stigar av betong, och rader av glaciärliknande sprickor som slingrar sig genom den omgivande ytan antydde att processen skulle fortsätta. En övergiven bensinstation, pumpar avskalade på skelettets insida, väntade på sin tur.

    Kiro och Mordechai Stein från Geological Survey of Israel (överst) närmar sig en klippsida i den israeliska öknen. Kredit:Columbia University

    Forskarna kom fram till en tornadoformad, ett till synes bottenlöst sjunkhål längs vilket resterna av en byggnadsgrund gungade. Går försiktigt fram, de kikade in i svärtan. "Det är en mänsklig miljökatastrof, "sa Kiro." Det brukade vara så fint. Att komma hit nu gör mig bara ledsen." Hon vandrade ner till den nybildade stranden, vadade in på grund och fiskade fram några saltbitar som bildades på klipporna, att jämföra med gamla prover.

    Den kvällen, vi passerade havets sydspets och övernattade i semesterorten Eilat, längs Röda havets strand. Nästa dag korsade vi den befästa landgränsen till Jordanien, och fortsatte tillbaka norrut för att kolla på havets motsatta strand. I den 112-gradiga värmen, helt karga granitberg och vidder av sand bröts huvudsakligen av militära vakttorn som såg över Israel. Kiro stannade för att gräva ur en påse med sand som förmodligen slitits av bergen – möjligen användbar för att lokalisera sedimentkällorna i gamla lerlager. Inte så fort var hon färdig förrän en lastbil med soldater från närmaste vakttorn drog upp och staplade ut ur den presenningsklädda baksidan. En officer väntade tålmodigt på att vi skulle närma oss. En konversation klippt från engelska, Arabiska och hebreiska verkade snabbt tillfredsställa honom att vi var konstiga men ofarliga. Han bad bara att vi snälla sätta oss i bilen och fortsätta vår resa.

    Efter en förplanerad rutt, vi hittade för närvarande en avfart in på en grusväg som leder till en wadi, en smal kanjon huggen djupt in i den gamla klippan. Till fots strax bortom munnen, vi kunde höra vattnet gurgla, och kom på den häpnadsväckande synen av blommande träd och höga vassar som vajade i vinden. Utspridda gömda källor som denna har använts i årtusenden av bönder och nomadiska boskapsskötare som fortfarande strövar i området.

    Teamet ville bättre förstå sin roll i att tillföra avrinning till Döda havet. De tog fram provtagningsflaskor och instrument för att analysera vattenkemi och andra kvaliteter – en process som de skulle upprepa vid andra wadis under de närmaste dagarna. Alls, det var uppenbart att lite eller inget av vattnet nu når havet; betongdammar ledde sitt flöde in i tråg och rör som ledde till bevattnade marker nedanför. Knappast en ny idé; på väg ut från denna första wadi, vi stannade för att beundra de välvda ruinerna av en romersk akvedukt parallellt med det moderna röret. Länge sedan, det måste ha tjänat samma syfte, men förmodligen när det kom mer nederbörd och färre folk.

    I ett prov mejslat från en klippyta, alternerande lager av vitaktiga sediment och mörka lager tyder på tidigare torra och våta perioder, respektive. Kredit:Columbia University

    Följande dag i huvudstaden Amman, vi träffade Marwan Al-Raggad, en 37-årig hydrolog vid University of Jordan. Al-Raggad, full av fakta och siffror, gav oss en detaljerad sammanfattning av Jordans vattenproblem. välmående Israel, han påpekade, är också vattenhungrig, men klarar sig delvis genom dyrbar avsaltning av vatten från Medelhavet. Fattig, landlåsta Jordanien, befolkning nu 9,4 miljoner, har inte haft något sådant alternativ.

    Amman började pumpa grundvatten på 1980-talet, men dess akviferer faller; han förutspår att de kommer att ta slut om 20 eller 30 år. För ett decennium sedan, Invånarna i Amman kunde öppna kranen vilken dag som helst i veckan; nu, det är nere på bara en dag eller två i veckan i många stadsdelar. "Förutom de där rika människor och diplomater bor - de får vatten 8 till 10 dagar i veckan, " Al-Raggad skämtade. Folk fyller tankar på taket för att bada och tvätta, han sa, men våga inte dricka sakerna, eftersom det ofta ser och luktar illa. Han uppskattade att 70 till 90 procent av stadens invånare nu bara dricker vatten på flaska. Cirka 15 procent av den nationella elförsörjningen går nu till att pumpa vatten, uppskattade han. Bristen har förvärrats eftersom Jordanien generöst har tagit emot cirka 1,3 miljoner flyktingar från grannkriget i Syrien – en befolkningsökning på nästan 20 procent på bara några år.

    Al-Raggad tar vattenbristen personligen. Han växte upp i Azraq, en oasby som en gång hade blomstrande småskaliga gårdar. På 1990-talet när han var liten, träd började dö, jorden sprack, boskap dog – resultatet av intensifierad grundvattenpumpning. Det återstående vattnet blev saltare, skörden sjönk, och många bönder gick i konkurs. "Det var därför jag bestämde mig för att bli hydrolog, för att hjälpa mitt land, " sa han. "Jag känner det här från ett barn."

    Med internationell hjälp, år 2018, Jordan hoppas kunna bryta mark på en kanal för att få vatten från Röda havet för avsaltning. Saltlake som blev över från processen skulle dumpas i Döda havet, kanske hjälpa till att höja nivån. Men projektet är kontroversiellt, eftersom det kan orsaka ekologiska skador på både Röda havet och Döda havet, och kommer inte i sig fylla landets behov. Al-Raggad tror att Jordanien kommer att behöva köpa grundvatten från Saudiarabien, som har större, men inte oändligt, reserver.

    Ett resultat av att havsnivån sjunker:land längs kusten håller på att kollapsa. Här, ett slukhål sväljer resterna av en tidigare israelisk badort. Kredit:Columbia University

    Vi körde till förorterna nära Döda havet. Här, för, det sjunkande vattenytan omformar ytan. Omfattande djupa raviner bildas när säsongsbetonade regn skickar ytvatten forsande över sediment en eller två kilometer från den vikande stranden. Al-Raggad ledde oss nedför en stig in i en ravin, men backade när vi hörde ett flock vilda hundar som morrade runt hörnet.

    Vi hittade en annan ingång längre nedströms och klättrade in. Skär ner prydligt 20 till 40 fot genom sedimentlager som vi hade sett någon annanstans, ravinen följde en slingrande kurs, med en droppe lerigt vatten i botten. Det fanns kasserade apparater, lådor, resterna av en byggnad som ramlat in. Döda getter ruttnade i leran, utstrålar en sötsak, sjuklig lukt. Geologerna älskade det; de stannade på flera ställen för att hamra ut prover av de bekvämt exponerade sedimenten. Med hänvisning till getterna, Goldstein sa, "Se vad vi gör för geologi? Vi går genom dödens dal."

    Vi körde ner närmare stranden, och Al-Raggad pratade sig förbi ett par poliser på vakt där. Här, vår klyfta nådde havet. För att komma till vattnet, vi var tvungna att gå ner för ett dussin gigantiska trappsteg, var och en cirka tre fot hög - var och en en strandlinje bildad över ett år eller så, markerar de kraftiga årliga sänkningarna av havsnivån. På botten, vågor skvalpade upp på årets tillfälliga strand. Massor av plastavfall – mestadels vattenflaskor – hade sköljts ner på stranden.

    En del av Döda havets vatten kommer från små bäckar som sipprar genom sidokanjoner. I Jordanien, teamet tog ett urval av dessa för att analysera vattenkemin. Kredit:Columbia University




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com