Море, которое умерло и воскресло
Море высохло, покрыв бывшее дно слоем соли. Температура достигла 80 градусов, а давление в полтора раза превзошло давление на уровне моря. Это не описание постапокалиптического будущего, и это вовсе не планета Плюк (два раза «ку»!). Это произошло примерно 6 миллионов лет назад там, где сейчас туристы нежатся у тёплого Средиземного моря.
Можно сказать, что всё началось в 1960-х годах, когда геологи в районе Средиземного моря решили бахнуть и посмотреть, что будет. Точнее — понаблюдать за отражением от всякого подземного акустических волн. Оказалось, что некие слои на глубине 100–300 м отражают волны на «отлично». Причём такое безобразие творилось по всему Средиземному морю. Что это было — совершенно непонятно, потому что ничего подобного до того не видели. Решили пробурить до этого слоя и выяснить, что это такое. Начали бурить — и достали гравий. Это уже было удивительно, потому что гравий должен образовываться в континентальных слоях, а тут его нашли в сотне миль от Барселоны. Дальше — больше. До отражающего слоя добурились, и оказалось, что он — верхняя граница эвапоритов, то есть минералов, которые выпадают из насыщенного раствора. А нашли их посреди моря.
Да и сами минералы оказались необычными. В них присутствовал ангидрит (CaSO₄), почти как гипс, только без связанных молекул воды. Чтобы образовывался не гипс, а ангидрит, нужна высокая температура. Какая именно — зависит от концентрации поваренной соли в воде. При насыщенном растворе критическая температура составляет +35°С. Если раствор ненасыщенный, то для выпадения ангидрита нужна ещё большая температура. Даже в Мёртвом море при +40°С ангидрит не образуется. Правда, при высоком давлении гипс может переходить в ангидрит, но это вряд ли тот случай. Наконец, ископаемые растения и животные, например цианобактериальные маты, указывали на то, что эти слои находились на небольшой глубине. А сейчас в этих местах глубина более 2 км. Что же получается? Средиземное море когда-то высохло настолько, что от него оставались лишь лужи?
Наличие переотложенных эвапоритов показывало, что над ними поработала эрозия в воздушной среде. То есть часть поверхности моря тогда оказалась выше его уровня. Далее были найдены диатомовые водоросли, которые живут в пресной или солоноватой воде. Это значит, что в определённый момент поверхность залила пресная вода. Ещё была найдена фауна ракушковых, которые живут в солоноватых морях, причём на дне. Кроме того, выяснилось, что каньоны рек продолжаются далеко в море, то есть раньше реки текли по суше там, где сейчас уже плещутся волны. Получалось, что в определённый момент Средиземное море взяло и высохло, простояло какое-то время сухим, а потом опять заполнилось.
Дальше много вопросов. Почему море в те времена было закрыто от неисчерпаемых вод Атлантики? Полностью ли закрыто, или вода всё-таки поступала? Как, почему и когда оно открылось? Про это, насколько я понял, спорят до сих пор.
С хронологией этих событий, как ни странно, чуть проще. На помощь пришли циклы Миланковича и циклы намагниченности. Напомню, что ось Земли изменяет своё положение с циклом чуть более 20 000 лет. Это приводит к циклам инсоляции, что, в свою очередь, влияет на характер отложений. Так что можно оценить возраст отложений с точностью до 0,02 млн лет. Направление магнитного поля Земли тоже меняется, и по намагниченности пород тоже можно определить время их формирования. Так что, когда начался (5,97 млн лет назад) кризис солёности, названный Мессинским (по городу в Сицилии), и когда закончился — более-менее понятно. Сложнее с ответом на вопрос «почему он начался?».
Первая мысль — климатическая причина. Тогда как раз был очередной ледниковый период: вода бодро, весело и активно превращалась в лёд, откладываясь в ледяных шапках, а уровень океана падал. Беда в том, что этот ледниковый период не был последним, и уровень океана падал далеко не до рекордного значения. Но ни до, ни после этого Средиземное море не высыхало. Значит, что-то происходило с тектоникой? Точно происходило, потому что Гибралтара тогда ещё не было. Зато вместо Марокко был архипелаг. И ещё над южной Испанией — безоблачное море… потому что какие нафиг облака в море?
В один прекрасный (или нет) момент сообщение Атлантики с этим бывшим Тетисом и будущим Средиземным морем стало прерываться из-за поднятия суши. Насколько — вопрос. Сначала прикинули, что сейчас при прекращении поступления воды из Атлантики Средиземное море за тысячу лет высохнет. Но сколько приносилось воды реками — непонятно. По отложениям планктона видно, что во время Мессинского кризиса солёности море высохло далеко не сразу. Видимо, сначала, ещё до начала кризиса солёности (а значит, и высыхания моря), уменьшилось перемешивание слоёв, что изничтожило часть планктона. Это видно по сланцам, которые образуются в условиях недостатка кислорода и наличия сероводорода, как сейчас в Чёрном море. В свою очередь, это говорит о слабом перемешивании воды. Потом изменение кислотности добило выживших. Причём связано оно с изменением инсоляции, а та — с циклами прецессии. То есть всё это длилось тысячи лет. Наконец, по оценкам, количество отложившейся в те времена соли хватило бы на 50 (пятьдесят!) современных морей. То есть водичка долго затекала и затекала извне в высыхающее море. Примерно 5,5 млн лет назад На картинках "до" и...а вот и не угадали, во время Мессинского кризиса.высыхание достигло пика… а потом часть моря была покрыта солоноватой водой. Откуда она взялась? Возможно, перелилась из Венгрии. Да, на территории, занимаемой теперь Венгрией, ещё относительно недавно плескалось огромное пресное озеро. Ныне от него остался только Балатон.
Примерно 5 млн лет назад возобновляется сообщение с Атлантикой (вот был водопадик!). По геологическим меркам — мгновенно. По разным оценкам, продолжало заливать солёной водичкой от 2 до 2000 лет. В итоге всё вернулось примерно к тому, с чего и начиналось. Правда, пока Средиземное море представляло собой мега-Арал, в Европу успели набежать пустынные хоббиты всякие-разные животные через перешеек. Что до перспектив, то движение литосферных плит никто не отменял, так что в будущем вполне возможно повторение чего-то подобного.
На картинках "до" и...а вот и не угадали, во время Мессинского кризиса.
Изначально я думал, что загляну в Википедию и посмотрю, что пишут в научпопе про Мессинский кризис солёности, но оказалось, что всё намного сложнее. И компактного научпопа на эту тему почти нет, а то, что есть, довольно заумно. В итоге эта статья — пересказ набора статей из одного ЖЖ.
Автор - Никита Баринов
Статья написана для паблика CatScience. А ещё у нас есть телега
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!
