Средиземное море превращалось в пустыню и вновь наполнялось водой. Вот как геологи пытаются разгадать эту древнюю катастрофу.

Средиземное море превращалось в пустыню и вновь наполнялось водой. Вот как геологи пытаются разгадать эту древнюю катастрофу.

 

6 октября 1970 года глубоководное буровое судно «Гломар Челленджер» вернулось в порт Лиссабона, Португалия, с грузом, которому суждено было переписать историю. За 54 дня плавания «Челленджер» пробурил 28 скважин на дне Средиземного моря. Извлеченные керны указывали на ошеломляющий вывод: около 6 миллионов лет назад море превратилось в пустыню — огромную, бесплодную чашу, заполненную солью, глубиной более двух километров. Спустя полмиллиона лет после этого Атлантический океан прорвался через то, что сейчас является Гибралтарским проливом, и обрушил в нее величайший потоп в истории Земли.

Кеннет Сюй, океанограф и один из двух ведущих ученых экспедиции на «Челленджере», ярко описал эту сцену в декабрьском номере журнала Scientific American за 1972 год:

«Низвергаясь со скоростью 10 000 кубических миль в год, Гибралтарский водопад был бы в 100 раз больше водопада Виктория и в 1000 раз мощнее Ниагары.… Какое это было зрелище для африканских обезьянолюдей, если бы кто-то из них и приблизился к этому грохочущему гулу».

История катастрофы имела большой успех: Дэвид Аттенборо снял о ней документальный фильм, а Гибралтар даже выпустил 5-пенсовую марку с изображением «трёхкилометрового водопада». Обе гипотезы — во-первых, о том, что Средиземное море стало замкнутым водоемом в течение полумиллионолетнего периода, известного как Мессинский кризис солености, и, во-вторых, что оно было восстановлено катастрофическим потопом через Гибралтарский пролив, названным Занклским потопом, — более 50 лет оставались общепринятым мнением среди геологов.

Однако в последнее время появились новые сомнения в каждой части этой истории, от мега-пустыни до мега-Ниагары. Многие геологи выдвигают аргументы в пользу гораздо более кратковременного высыхания с последующим гораздо более постепенным заполнением Средиземного моря. Некоторые считают, что Средиземное море вообще никогда полностью не отделялось от Атлантики. «Идея мегапотопа и данные, ее подтверждающие, по большей части ошибочны», — утверждает Гильермо Бут Реа из Гранадского университета в Испании.

Самый ошеломляющий недавний поворот заключается в том, что путь потопа, если он вообще существовал, мог находиться вовсе не рядом с нынешним Гибралтарским проливом, разделяющим южную Испанию и Марокко. Как показывают новые исследования, в течение 50 лет мы искали следы мегапотопа совсем не в том месте.

Геологическая загадка

В современном Средиземноморье из-за испарения ежегодно теряется примерно в три раза больше воды, чем поступает с осадками и реками. Атлантика восполняет эту разницу, обеспечивая устойчивое течение морской воды с запада на восток через Гибралтарский пролив. Когда вода в море испаряется, оставшаяся становится более соленой и плотной и опускается на дно. Затем эта плотная вода течет обратно из пролива, с востока на запад, под менее плотной входящей водой. Такой отток предотвращает накопление соли в Средиземном море.

Но что произошло бы, если бы пролив сузился или полностью закрылся? Учитывая огромный дефицит пресной воды, «уровень моря» в Средиземноморье упал бы стремительно — на целый километр всего за 2000 лет. Такой сценарий казался научной фантастикой вплоть до экспедиции «Гломар Челленджер» в 1970 году.

На первом месте бурения буровое долото «Челленджера» застряло в очень твердом слое в 200 метрах ниже дна моря. На следующий день Сюй и его коллега-руководитель, Уильям Райан из Ламонт-Доэртиской обсерватории Земли, узнали почему. «Бур поднял ведра, полные гравия», — говорит Райан.

На дне океана нечасто встречаются слои гравия, и когда они там есть, это обычно континентальные породы, смытые с суши. Но этот гравий содержал морские окаменелости и породы, смешанные с кристаллами гипса. Геологи называют гипс «эвапоритом», потому что сегодня он образуется в испаряющихся мелких водоемах — как, например, в Мертвом море. Вывод был ошеломляющим. «Когда Кен держал в руках кристаллы гипса, он повернулся ко мне и спросил: „Как думаешь, Средиземное море высохло?“», — вспоминает Райан.

Та же история повторялась на каждой стоянке. Райан и Сюй нашли другие эвапориты, такие как галит (хлорид натрия, или поваренная соль). Изотопы кислорода в морских раковинах, вкрапленных в гравий, указывали на то, что эти несчастные существа жили в рассоле, из которого испарилось 90 процентов исходной воды. Сюй и Райан также собрали доказательства того, что столкновение Африканской и Евразийской тектонических плит подняло сушу на обоих концах Средиземного моря, закрыв его прежнюю связь с Индийским океаном и сузив связь с Атлантикой.

Ключевое доказательство всплыло уже после завершения миссии «Челленджера». Другие геологи обнаружили то, что выглядит как погребенные древние русла нескольких рек, впадающих в Средиземное море, особенно Нила и Роны. Оказалось, что эти реки когда-то впадали в Средиземное море по меньшей мере на километр ниже их нынешних устьев — что было бы возможно, только если бы уровень Средиземного моря в прошлом когда-то был на километр ниже мирового уровня океана.

В 1973 году на встрече в Утрехте, Нидерланды, модель высыхания была утверждена как общепринятая теория. Но за последние 20 лет возникло значительное количество несогласных. «В 1970-х сторонники полного высыхания выиграли дебаты, — говорит Ваут Крейгсман из Утрехтского университета, — но есть несколько аспектов, которые эта теория не может объяснить».

Сплошные парадоксы

Отчасти разногласия отражают улучшенное понимание того, что происходило на Земле и в этом регионе 6 миллионов лет назад. С 1973 года история, рассказываемая горными породами, образцами керна и сейсмическими данными (а все чаще и компьютерным моделированием), стала более детальной и динамичной, с меняющимися береговыми линиями, сухопутными мостами, вулканами и повторяющимися эпизодами изменения климата.

Кроме того, у гипотезы высыхания изначально были фундаментальные проблемы. Возьмем, к примеру, эвапориты: они вовсе не обязательно должны образовываться через испарение, — говорит седиментолог и стратиграф Винисио Манци из Пармского университета в Италии. Они также могут образовываться путем осаждения из достаточно концентрированного рассола. Это может происходить под водой, так что нет необходимости предполагать, что Средиземное море высохло досуха.

А погребенные русла рек? Их тоже Манци и его коллеги могут объяснить: опускание соленой воды может создавать нисходящие течения («каскадинг плотной воды с шельфа» на геологическом языке), достаточно мощные, чтобы прорыть каньон.

Идея однократного испарения также сталкивается с математической проблемой: существующее соляное месторождение слишком велико, чтобы его можно было объяснить одним эпизодом испарения. Оно составляет около 5 процентов соли в мировом океане (и изначально могло составлять от 7 до 10 процентов). Чтобы накопить столько соли, Средиземное море должно было опустеть и наполниться заново около 10 раз.

Фактически, данные по соляным отложениям на Сицилии указывают на нечто подобное. Там слои гипса чередуются со сланцевыми слоями, богатыми органикой, которые могли образоваться в периоды, когда проход между Атлантикой и Средиземноморьем был открыт. Всего насчитывается 16 слоев, разделенных промежутками примерно в 23 000 лет.

Эта периодичность хорошо известна геологам: это время, за которое земная ось (как волчок) совершает один полный круг. И она коррелирует с изменениями климата и уровня моря по всему миру. Учитывая, что предполагаемый Гибралтарский проход в тот период был таким мелким, колебания уровня моря, вызванные этим «прецессионным циклом», могли многократно открывать и закрывать связь между Средиземным морем и Атлантикой.

Этот период формирования гипса теперь называется Этапом 1 кризиса солености. Этап 2 был относительно коротким 50-тысячелетним периодом, когда (по мнению большинства) проход полностью закрылся, уровень Средиземного моря резко упал, и огромные отложения галита (хлорида натрия) выпали в осадок из морской воды. Однако группа Манци решительно не соглашается, утверждая, что Гибралтарский проход оставался открытым, но обмелел до такой степени, что вода текла через него только в одном направлении — внутрь, но не наружу, — что привело к неконтролируемому накоплению соли.

Даже для сторонников точки зрения большинства Этап 2 не так прост, как кажется. Данные изотопов хлора показывают, что падение уровня не было равномерным. В самой низкой точке в западной части Средиземноморья уровень моря был на 800 метров ниже нынешнего, тогда как к востоку от современной Сицилии он был по меньшей мере вдвое ниже. Если так, то восточная и западная части должны были быть разделены сухопутным мостом. Действительно, есть свидетельства того, что в это время африканские животные переселялись в Европу.

Последние 200 000 лет кризиса солености, называемые Этапом 3, были самыми загадочными из всех. Выпадение галита прекратилось, и есть свидетельства различных уровней моря в Средиземноморье в это время. Широко распространенные окаменелости рачков, похожих на креветок, называемых остракодами, указывают на то, что вода стала гораздо менее соленой, так что Средиземное море представляло собой озеро размером с море (и действительно, этот этап иногда называют стадией Лаго-Маре). Но если проход в Атлантику все еще был закрыт, откуда взялась более пресная вода?

Статья 2025 года Даниэля Гарсии-Кастельяноса из Испанского национального исследовательского совета помогает решить эту загадку. Используя компьютерное моделирование эрозии, он утверждает, что Средиземное море постепенно наполнялось заново в течение Этапа 3. Остракоды дают ключ к разгадке источника. Они произошли из района современных Черного и Каспийского морей, которые тогда были соединены друг с другом, но не со Средиземным морем.

Из-за того, что берега Средиземного моря были недавно обнажены и так круты, их края быстро размывались в направлении сегодняшнего Черного моря, которое в то время было гораздо более крупным пресноводным озером под названием Паратетис. Первая связь между ними могла установиться именно в это время. Если так, то Средиземное море начало получать воды таких рек, как Волга, Дон и Дунай, которые ранее были недоступны. Остракоды обрели новый дом, а Средиземное море получило огромный новый источник воды, который, согласно компьютерному моделированию, поднял его уровень до отметки всего на 300 метров ниже нынешнего.

По мнению Крейгсмана, эта интерпретация удобным образом примиряет противоречащие друг другу данные. «В споре между высохшим и полноводным Средиземным морем», — говорит Крейгсман, — статья Гарсии-Кастельяноса выполняет свою задачу, «если вы хотите занять золотую середину и отдать должное наблюдениям каждой из сторон».

Пропажа: Один мегапотоп

Литература по Мессинскому кризису солености обширна, и все же одна вещь в ней удивительным образом отсутствует. На удивление мало прямых доказательств существования мегапотопа, который, как предполагается, положил конец кризису. Оригинальная статья Сюя в Scientific American посвящает ему лишь полстраницы и приводит мало доказательств. Пятьдесят лет спустя Райан написал 100-страничный ретроспективный обзор; только три страницы из них посвящены мегапотопу. Разве этот необыкновенный потоп не должен был оставить очень четкие шрамы?

Существующие на сегодняшний день доказательства, в лучшем случае, неоднозначны. Геологи нашли затопленные отложения, похожие на образованные потоком, у берегов Мальты — но это далеко от Гибралтара, предполагаемого источника потопа. Кроме того, если бы Атлантика влилась в почти пустой средиземноморский бассейн, то уровень моря во всем мире должен был упасть примерно на девять метров — своего рода «антипотоп», чтобы уравновесить средиземноморский потоп. Нет никаких признаков того, что это произошло, говорит Гарсия-Кастельянос.

Недавняя экспедиция глубоководного бурения в Гибралтарский пролив поставила больше вопросов, чем дала ответов. В декабре 2023 года буровое судно JOIDES Resolution — преемник «Гломара Челленджера» — повторно исследовало море Альборан, находящееся непосредственно к востоку от Гибралтарского пролива. Если пролив — это дверь в Средиземноморье, то море Альборан — прихожая. Любой мегапоток, прошедший через Гибралтарский пролив, прошел бы также и через бассейн Альборан. Но Рэйчел Флекер из Бристольского университета в Англии, соруководитель экспедиции, говорит, что в собранных ими кернах они не нашли следов потопа.

Еще находясь на борту корабля, она написала, что керны были «изысканно слоистыми, разнообразных цветов. Эта невероятно тонкая слоистость требует очень спокойных условий с низкой энергией потока». Прямо противоположно мегапотоку. Окончательные результаты еще не опубликованы, но Флекер также сообщает, что они не нашли ни соляного слоя, ни доказательств того, что кризис солености когда-либо затрагивал море Альборан.

«Связь между Атлантикой и Средиземноморьем до и во время Мессинского кризиса солености проходила не через Гибралтар», — заключает она.

Как это может быть? «Важная особенность, которую необходимо учитывать и которую почти никто не учитывает, заключается в том, что нынешняя физиография Средиземноморья сильно отличается от Мессинской, — говорит Бут Реа. — С тех пор открылись крупные бассейны, например Тирренское море; другие регионы поднялись, например Сицилия». Одна из возможностей, предполагает он, заключается в том, что проход находился где-то восточнее, через вулканическую островную дугу, которая когда-то соединяла Африку с Балеарскими островами. Другие возможности включают каналы через Испанию или Марокко, которые сейчас находятся выше уровня моря, но еще 7 миллионов лет назад были под водой.

Независимо от того, как это произошло, этот современный взгляд на историю преподносит уроки: он подчеркивает силу не драматических событий, а небольших изменений. «Соляные гиганты» — то есть массивные соляные отложения, подобные тому, что находится под Средиземным морем, — формировались и в другие времена в истории Земли, когда бассейны оказывались зажаты между двумя тектоническими плитами. Их влияние на климат и биоразнообразие, вероятно, было огромным: во время этого события вымерло 89 процентов исключительно средиземноморских морских видов.

И небольшого обмеления Гибралтарского пролива (или того, что было настоящим проходом) могло быть достаточно, чтобы спровоцировать эти колоссальные изменения. «В некотором смысле, это более пугающе, — говорит Манци, — потому что показывает, что „можно достичь экстремальных условий без экстремальных событий“».

Добавить комментарий