Мёртвое мо́ре (ивр. ים המלח, буквально – солёное море, араб. البَحْر المَيّت, буквально – мёртвое море), бессточное гиперсолёное озеро на Ближнем Востоке, в Израиле и Иордании. Расположено в наиболее низкой части тектонической впадины Эль-Гор. Мёртвое море (зарубежная Азия).Мёртвое море (зарубежная Азия).Отмечаются значительные сезонные колебания уровня моря и тенденция к его постоянному снижению. При уровне воды –424 м (2010; побережье моря является самым низким участком суши Земли) площадь составляет 609 км², максимальная глубина 295 м, объём 130 км³, протяжённость с севера на юг 50 км, с запада на восток 16 км. Минерализация воды 280 г/кг, плотность воды 1240 кг/м³ при 25 °С (Gertman, 2012). Питание Мёртвого моря осуществляется главным образом за счёт поступления вод реки Иордан, впадающей в море на севере, и нескольких небольших, периодически пересыхающих водотоков. Растущее потребление воды в регионе приводит к сокращению притока вод в море. За последние 40 лет приток вод сократился с 1,43 млрд м³ до 100 млн м³ в год. Средняя солёность воды Мёртвого моря составляет 260–300 ‰, в отдельные годы – до 340 ‰. Высокая минерализация воды является причиной отсутствия в водоёме органической жизни, за исключением некоторых видов бактерий в устье Иордана (отсюда название Мёртвое море).

Мёртвое море. Физическая карта. Границы показаны по состоянию на 1 января 2023 г.Мёртвое море. Физическая карта. Границы показаны по состоянию на 1 января 2023 г.

Рельеф и геологическое строение

Мёртвое море локализуется в северной ветви Восточно-Африканской рифтовой системы. Тектоническая впадина образовалась вдоль сдвига с компонентой раздвига (впадина типа пулл-апарт); начала формироваться в раннем миоцене (около 20 млн лет назад) в результате левостороннего сдвигового движения Синайской литосферной плиты относительно Аравийской плиты как элемент развития северной ветви Восточно-Африканской рифтовой системы. В современном рельефе сдвиг проявлен в виде долины, ориентированной в субмеридиональном направлении и протягивающейся параллельно восточному побережью Мёртвого моря начиная от северного окончания залива Акаба. Кроме впадины Мёртвого моря, сдвиговая долина включает русло реки Иордан, Тивериадское озеро и другие впадины меньшего размера. Вся система впадин объединяется под названием Левантинского сдвига, также известна как Иорданская рифтовая долина. Амплитуда сдвигового перемещения между Синайской и Аравийской литосферными плитами составляет 105 км. Взаимодействие названных литосферных плит продолжается доныне, что находит отражение в поясе сейсмичности на всём протяжении линии сдвига. В пределах сейсмического пояса регистрируются как слабые толчки, так и землетрясения с магнитудой более 6 (по шкале Рихтера). Многочисленные разрывные нарушения в осадочном чехле, контрастные формы рельефа по бортам впадины и другие признаки палеосейсмичности свидетельствуют о высокой геодинамической активности зоны сдвига плит в голоцене и в историческое время.

Побережье Мёртвого моря (Иордания).Побережье Мёртвого моря (Иордания).Мощность земной коры под впадиной составляет 30,7 км; в западном направлении, в сторону Средиземного моря, мощность уменьшается до 26 км, а в восточном, в сторону Аравийской плиты с континентальной корой, увеличивается до 39 км. Результатом относительного движения плит явилось возникновение структурной депрессии под впадиной Мёртвого моря шириной 5–20 км. Непосредственно под ней в земной коре сейсмическими исследованиями установлена зона низких скоростей сейсмических волн, простирающаяся до глубины около 18 км; при этом каких-либо нарушений в нижележащих сейсмических горизонтах не обнаруживается. Данная зона отмечена также отчётливым минимумом в гравитационном поле. Природа низкоскоростной зоны является предметом дискуссий. Возможно, она обусловлена значительной скоростью растяжения континентальной земной коры при взаимодействии литосферных плит и проникновением в её нижние горизонты глубинных флюидов, чем обусловлены разуплотнение глубинных горных пород и снижение скорости прохождения сейсмических волн.

Под высокоминерализованными рассолами Мёртвого моря залегает толща осадочных пород, представленная комплексом плиоцен-четвертичных соленосных отложений с подчинённым количеством гипсов, ангидритов, карбонатных и глинистых пород (мощность около 900 м); по косвенным оценкам, общая мощность соленосных отложений во впадине Мёртвого моря превышает 8 км. Геофизическими методами в различных частях впадины фиксируется наличие соляных диапиров.

Соляной берег Мёртвого моря (Иордания).Соляной берег Мёртвого моря (Иордания).В позднем неоплейстоцене на месте Мёртвого моря существовало озеро Лисан, которое около 25 тыс. лет назад полностью покрывало Иорданскую рифтовую долину. В это время уровень поверхности озера был примерно на 180 м ниже среднего уровня Мирового океана. Современное Мёртвое море образовалось в результате понижения уровня поверхности озера Лисан около 10–14 тыс. лет назад. До начала 20 в. уровень воды претерпевал естественные колебания примерно от 380 до 420 м ниже среднего уровня Мирового океана, связанные с межгодовой изменчивостью атмосферных осадков в Леванте.

Климат

Климат в районе Мёртвого моря засушливый, среднегодовое количество осадков менее 100 мм. Температура воздуха над морем колеблется от 7,5 °C до 43,4 °C; в течение года наблюдается свыше 330 солнечных дней. Относительная влажность воздуха составляет от 33 % до 52 %. Самый жаркий месяц – август со средней температурой воздуха 33 °С, самый сухой – июль (влажность 39 %). Самый холодный и влажный месяц – январь со средней температурой воздуха 18 °С и влажностью 47 %. Изменения температуры воздуха тесно связаны с приходом средиземноморского, а также местного бризов. Давление воздуха над поверхностью Мёртвого моря выше, чем над средним уровнем Мирового океана, примерно на 50 мбар за счёт 400-метровой глубины впадины.

Средняя скорость ветра около 4–6 м/с. Летом ветры преимущественно северные, зимой усиливаются южные ветры со скоростью 10–20 м/с. Западные ветры, связанные со средиземноморским бризом, возникают в течение всего года. Они образуются ближе к вечеру, достигают 20 м/с в полночь, уменьшаются к утру и затихают около 13 часов. Максимальная наблюдаемая высота ветровой волны в море составляет 3 м с периодом 8 с.

Гидрологический режим

Солёность вод Мёртвого моря примерно в восемь раз выше, чем у океанической воды. Вода имеет особый ионный состав, в котором преобладает хлорид магния, в отличие от океанической воды, в которой преимущественно распространён хлорид натрия. С начала 1980-х гг. из водной толщи в виде кристаллов выпадало огромное количество галита (предмет, погружённый в воду Мёртвого моря с температурой ниже 25 °С, будет покрыт кристаллами галита). Чрезвычайно высокая солёность воды Мёртвого моря, а также её уникальный ионный состав не позволяют использовать стандартные методы измерения солёности океанской воды. Поэтому более точным индикатором солёности в данном водоёме является квазисолёность, представляющая собой аномалию плотности воды Мёртвого моря от 1000 кг/м³ при 25 °С.

В 1977 г. из-за падения уровня воды Мёртвое море оказалось разделённым на две части (северную и южную), был нарушен естественный процесс циркуляции вод. Южная, меньшая часть превратилась в систему сообщающихся бассейнов-испарителей. Ионный состав вод северной части Мёртвого моря нестабилен из-за выпадения в осадок галита и водообмена с бассейнами-испарителями. Вода Мёртвого моря из северного бассейна перекачивается в южные водоёмы-испарители, где галит осаждается до тех пор, пока содержание солей не достигает определённой концентрации состава и начинает образовываться карналлит [KMgCl₃•6(H₂O)] – целевой минерал, использующийся для производства калийных удобрений. Также в южной части моря ведётся добыча каменных и бромсодержащих калийных и магнезиальных солей. Отработанная остаточная вода (около 50 % от откачиваемого объёма) возвращается в Мёртвое море с относительно высоким содержанием Mg-Ca-Cl.

Состав солей Мёртвого моря по объёму (%) и запасам (т) составляет: хлорид магния 14,5 %, 22 млрд т; хлорид натрия 7,5 %, 12 млрд т; хлорид кальция 3,8 %, 6 млрд т; хлорид калия 1,2 %, 2 млрд т; бромид магния 0,5 %, 1 млрд т, таким образом, общие запасы солей составляют 43 млрд т.

В течение сотен лет Мёртвое море представляло собой меромиктическое озеро с устойчивой галинной стратификацией, поддерживаемой речным стоком. Зимняя конвекция была ограничена, и воды ниже галоклина не подвергались влиянию атмосферы. Начиная с 1960-х гг. приток воды в Мёртвое море из реки Иордан уменьшился в результате большого забора воды на орошение и небольшого количества осадков. В результате сокращения речного стока увеличилась солёность и, соответственно, плотность верхнего перемешанного слоя (ВПС), уменьшилась его гравитационная устойчивость. Когда солёность верхнего слоя увеличилась настолько, что его плотность стала больше, чем нижнего слоя, воды перемешались (1978–1979). Впервые за столетия море стало представлять собой однородный водоём. С тех пор стратификация начала перестраиваться, Мёртвое море вступило в новую фазу, когда его гидрологический режим поочередно сменяется голомиктическим либо меромиктическим. С 1979 г. меромиктический режим устанавливался дважды после экстремально дождливых зим: в 1980–1982 гг. и в 1992–1995 гг.

Независимо от гидрологического режима глубинная температура воды остаётся в пределах 22–24 °С, сезонный термоклин формируется в середине марта. Квазисолёность с 1978 г. увеличивалась с 232 кг/м³ со скоростью 0,35 кг/м³ в год и в 2022 г. составила около 247 кг/м³. ВПС во время меромиктической зимы имеет низкую квазисолёность (200–210 кг/м³) и может быть холоднее глубинного слоя из-за гидростатической устойчивости, ограничивающей зимнюю конвекцию (например, зимой 1993 температура опускалась до 15 °С). Летом ВПС достигает максимальной температуры (32–35 °С), а значение квазисолёности на 3 кг/м³ выше, чем в глубинных водах. Мощность ВПС в меромиктические периоды и голомиктическое лето колеблется от 15 до 30 м. Конвективное перемешивание всего водоёма происходит во второй половине ноября.

Чрезвычайно горячая и плотная вода (до 44 °С и 1350 кг/м³), поступающая на юг северной части Мёртвого моря из бассейнов-испарителей, распространяется в виде гравитационных течений на север в соответствии с батиметрией. Летом эта вода образует придонный слой во всей глубинной области, он теплее и солонее, чем основной слой водоёма над ним. Двойная диффузия отображает ступенчатые профили свойств воды в придонном слое.

В засушливые 1996–2010 гг. основным источником пресной воды по-прежнему была река Иордан: 60–150 млн м³/год. Суммарный приток пресных вод (включая осадки) был равен 265–335 млн м³/год. Скорость испарения составляла 1,1–1,2 м/год. Меньшая скорость испарения Мёртвого моря по сравнению с пресными озёрами в аналогичных условиях (1,4–1,5 м/год для Тивериадского озера) связана с высокой гигроскопичностью рапы Мёртвого моря. Общий дефицит воды в море составляет 690 млн м³/год. Около 36 % этого количества приходится на деятельность химических производств в южной части Мёртвого моря.

История исследования

Химический анализ проб воды Мёртвого моря одним из первых провёл Л. А. Лавуазье в 1778 г. В 1848 г. американский исследователь капитан В. Ф. Линч исследовал рельеф дна Мёртвого моря. Французский геолог Л. Ларте в 1864 г. произвел отбор проб воды с разных глубин и определил их удельный вес и химический состав. Термические профили Мёртвого моря впервые получены в 1912 г. С 1930-х гг. были накоплены многочисленные данные для разработки эффективных технологий производства солей.

Последние лимнологические знания о Мёртвом море основаны на данных, собранных израильскими учёными Д. Неевым и К. О. Эмери. С апреля 1959 г. по июль 1960 г. учёные организовали серию из девяти рейсов, каждый из которых длился от двух до четырёх дней. Все рейсы проходили в израильской части Мёртвого моря. Д. Неев и К. О. Эмери впервые всесторонне изучили основные геологические, химические и физические аспекты Мёртвого моря, выполнили гидрофизическое зондирование, измерили температуру воды, отобрали пробы воды и отложений для химических и физических анализов. Позже некоторые профили термогалинного состояния были получены также Д. Неевым в 1962–1963 гг. и израильским учёным А. Ниссенбаумом в 1964 г. Отбор проб проводился в южном бассейне Мёртвого моря с 1974 г., в 1976 г. Д. Неевым и израильским учёным Дж. К. Холлом была завершена модифицированная батиметрическая карта Мёртвого моря.

Хозяйственное использование

Побережье Мёртвого моря – всемирно известная курортная зона. Её формированию способствуют сухость климата и большое количество солнечных дней, высокая концентрация в морской воде различных солей и микроэлементов (иловые сульфидные грязи содержат большое количество брома, йода и др.), высокое содержание в воздухе аэрозолей, а также увеличенный слой атмосферного воздуха, предотвращающий солнечные ожоги. На побережье Мёртвого моря расположены курорты Эйн-Бокек, Неве-Зохар, Эйн-Геди (Израиль) и Амманский туристский пляж (Иордания).

Южный бассейн Мёртвого моря.Южный бассейн Мёртвого моря.Южный бассейн Мёртвого моря находится под контролем минералогических компаний, которые ведут добычу брома, хлорида калия и других минералов. Соли Мёртвого моря широко используются в производстве фармацевтических препаратов и косметических средств.

На побережье находятся заповедник Эль-Мауджиб (Иордания), а также заповедник и национальный парк Эйн-Геди (Израиль).

Экологическое состояние

С начала 1960-х гг. сокращение пресноводного баланса Мёртвого моря вследствие увеличения потребления воды рядом стран (Израиль, Сирия, Иордания) превысило его естественную изменчивость. Израиль и Иордания стали использовать воду Мёртвого моря в процессе добычи полезных ископаемых. В результате уровень моря стал быстро снижаться. В период 1996–2010 гг. уровень поверхности моря в северной части понижался со скоростью 1 м в год, а площадь поверхности сокращалась со скоростью 2,4 км² в год.

В ближайшие 500 лет ожидается понижение уровня поверхности моря, по различным оценкам, до 500 м ниже среднего уровня Мирового океана. Тем не менее различные исследователи предсказывают некоторое замедление падения уровня моря, даже если сток и промышленное водопотребление не изменятся в будущем. Во всех моделях водного баланса Мёртвого моря скорость испарения обратно пропорциональна концентрации ионов. Интегральное испарение уменьшается с сокращением площади поверхности моря. Критическая концентрация ионов резко уменьшит испарение, когда уровень моря достигнет отметки –500 м.

В районе Мёртвого моря сложилась неблагоприятная экологическая ситуация, обусловленная снижением уровня моря и откачкой грунтовых вод для хозяйственных нужд с понижением их уровня, образованием подземных полостей и проседанием почвы. В последние десятилетия в Мёртвое море происходит сток нечистот и попадает пластиковый мусор во время зимних паводков.

Существует несколько вариантов стабилизации уровня воды Мёртвого моря путем соединения его со Средиземным или Красным морями. С начала 2000-х гг., в течение 20 лет, правительства Израиля, Иордании и Палестинских территорий при поддержке Всемирного банка проводят обсуждение и технико-экономическое обоснование строительства канала (или трубопровода) между заливом Акаба и Мёртвым морем, вдоль долины реки Арава, по которому транспортируемые воды Красного моря будут опресняться, а затем воды с высокой концентрацией солей (побочный продукт опреснения) будут направлены в Мёртвое море для стабилизации его уровня. Наиболее очевидными проблемами, связанными с этим предложением, являются восстановление меромиктической стратификации, массовое осаждение гипса и развитие новых форм жизни.