Sedimenten från Lake Van i östra Anatolien (Turkiet) är ett värdefullt klimatarkiv. Nu, använda salthalten uppmätt i sedimentporvatten, forskare har rekonstruerat de enorma fluktuationer i sjönivå som inträffat under de senaste 250, 000 år. Detta tillvägagångssätt – baserat på enkla fysiska koncept – kommer sannolikt att tillämpas mer allmänt i framtiden.

2010, ett internationellt forskarlag samlade in sedimentkärnor från botten av sjön Van i östra Anatolien. Sedan dess, forskare vid Eawag och universiteten i Bern, Bonn och Istanbul har använt kärnprover för att rekonstruera 600, 000 års klimat- och miljöhistoria. Sedimenten av sjön Van - en vattenkropp sju gånger storleken på Bodensjön, utan utflöden och förblir isfri även under istider – ger ett rekord inte bara av säsongsmässiga förändringar utan också av vulkanutbrott, jordbävningar, och förlängda glaciala och interglaciala (varma) perioder, samt andra miljödata. Lake Van är världens största läsksjö. Med en salthalt (saltkoncentration) på cirka 23 gram per liter och ett pH på 10, dess vatten kan vara (och är, av lokala samhällen) som används direkt för tvätt.

Fluktuationer på mer än 300 meter

Ytterligare ljus har nu kastats över sjöns historia av en grupp forskare under ledning av Eawag och universitetet i Bern. Baserat på variationer i salthalten i porvatten som utvinns från sedimentkärnor, stora förändringar i sjönivån under de senaste 250, 000 år har rekonstruerats – allt från 200 meter under till 105 meter över den nuvarande sjönivån. I studien, publicerad i Nature's Vetenskapliga rapporter , författarna förklarar den väsentligen enkla principen som ligger till grund för deras analys:eftersom mängden salt löst i sjön, i absoluta tal, förblir konstant, saltvattnet i sjövattnet är omvänt proportionellt mot vattenmängden i sjöbassängen. Eftersom bassängens morfometri är känd, när vattenvolymen har beräknats, sjönivån kan också bestämmas. Två stora sjönivåhöjningar (248, 000 och 135, 000 år sedan) och en stor minskning (30, 000 år sedan) identifierades således. Tidigare förändringar i sjönivån kunde inte fastställas, eftersom mätningarna i äldre sediment återspeglar den långsiktiga salthalten vid steady-state-sjöar.

Perioder av sötvattenförhållanden

De sjönivåer som uppskattas med användning av porvattenssalthalt överensstämmer med andra indikationer, såsom sjöterrasser som fortfarande är synliga högt över den nuvarande sjöytan, eller erosiva kanaler nu nedsänkta. Tidigare var det inte möjligt för dessa strukturer att exakt dateras, eftersom sjön ligger inom en mycket aktiv tektonisk zon - vid korsningen av den eurasiska, Afro-arabiska och persiska tallrikar. När sjön var på sin högsta nivå, det måste ha varit ett utflöde till Tigris, i den sydvästra delen av bassängen. Eftersom salt sålunda exporterades, salthalten måste ha minskat kraftigt – ett fynd som stöds av andra bevis, t.ex. förekomsten av obrutna skal av sötvattensmusslor i sjöterrasser.

Insikter i tidigare klimatförhållanden, men inte framtiden

Eftersom vattenbalansen i Lake Van huvudsakligen kontrolleras av flodutsläpp och avdunstning, rekonstruktionen på sjönivå ger också inblick i tidigare nederbördssystem i sjön. Inte långt från sjön ligger berget Ararat, där Noaks ark ska ha kommit till vila efter den bibliska syndafloden. Första författaren Yama Tomonaga kommenterar:"Vi kan inte, självklart, identifiera enskilda våta år eller decennier, men förändringar som varade i tio tusen år är uppenbara."

Tyvärr, Tomonaga tillägger, inga slutsatser kan dras från studien om huruvida sjönivån sannolikt kommer att stiga eller sjunka i framtiden. Myndigheterna i Van skulle välkomna en prognos, eftersom sjönivån har stigit med cirka två meter sedan 1960 (se diagram). Dock, Tomonaga betonar den fascinerande möjligheten att den enkla metodiken och modellen som utvecklats för denna studie också skulle kunna tillämpas på andra inlandsslutna saltsjöar, som Kaspiska havet. Verkligen, om havet betraktas som jordens största slutna bassängsystem, modellen erbjuder ett helt nytt tillvägagångssätt för att uppskatta-åtminstone i en storleksanpassning-den oceaniska salthalten och den genomsnittliga globala sedimentationshastigheten.