大約五百萬年前,來自大西洋的水找到了通過今天的直布羅陀海峽的途徑。根據這一理論,海水比一輛超速行駛的汽車衝下一公里高的斜坡沖向空曠的地中海,途中挖出了一個摩天大樓深的海槽。
當時地中海是一個基本上乾燥且含鹽的盆地,但由於大量的水湧入,它在短短幾年甚至幾個月內就填滿了。洪水高峰時的流量約為現代亞馬遜河的 1000 倍。
至少,這是我們中的一個人在一篇論文中提出的論點。2009年學習沿著直布羅陀海峽挖掘的水下峽谷,他認為這是由這場大規模洪水沖刷出來的。如果正確的話,(一些科學家確實這樣做爭論理論),所謂的讚克林特大洪水將是地球上有記錄以來最大的單次洪水。
但像這樣的非凡主張需要非常可靠的證據。我們的最新研究調查了贊克林時代的沉積岩,這些沉積岩似乎記錄了海水如何湧過現代西西里島和非洲大陸之間的縫隙,重新註滿地中海的東半部。
科學家如何追踪特大洪水
我們的發現是一個始於 19 世紀末的故事的最新轉折。就在那時,研究地中海周圍富含鹽分的岩石露頭的地質學家越來越意識到,在大約五到六百萬年前,遠在最近冰河時代的冰川作用之前,發生了一些不尋常的事情:海洋已經乾涸。
他們將那個時代命名為“麥西尼亞”,而這個乾涸的時代最終被稱為“麥西尼亞”。墨西拿鹽度危機。
20 世紀 70 年代,科學家首次在地中海深處鑽探墨西拿時代的沉積岩。他們做了三個令人驚訝的發現。
首先,他們在大部分海底下方發現了一層厚達數公里的巨大鹽層。這證實了大約 600 萬年前發生了巨大的環境變化,當時地殼板塊發生了移動,海洋基本上與大西洋隔絕了。
其次,在鹽層的正上方,他們發現了來自淺層低鹽湖的含有化石的沉積物。這表明地中海的水位下降到比今天的水位低一公里多,隨著大部分水的蒸發,鹽被留下了。
盆地最低處仍保留著一系列湖泊,它們被溪流更新並保持相對無鹽。這種解釋也得到了海底地震調查的支持,海底地震調查顯示河流曾經穿過乾燥的土地。
第三,鹽上方的岩石層突然轉變回更典型的深海沉積物。 (我們現在知道低於11%的地中海海洋物種在這場危機中倖存下來,這表明這場危機對海洋生物的影響有多大和持久)。
贊克林洪水這個詞是在 20 世紀 70 年代創造的,指的是危機的結束,但科學家們並不真正知道它的內容或重新填滿乾燥的地中海盆地所需的時間。
災難性的補充
下一個突破出現在 2009 年,當時規劃中穿過直布羅陀的非洲-歐洲隧道的地球物理數據表明,大西洋和地中海之間的巨大水下海溝一定是由突然發生的災難性洪水。
我們的最新研究支持這個假設。作為馬耳他海底科學家亞倫·米卡萊夫 (Aaron Micallef) 領導的團隊的一員,我們探索了充滿地中海西部盆地的洪水本應流入連接現代非洲和意大利的高地山脊(即西西里島台)的區域。
我們想知道,是否有任何證據表明東地中海洪水氾濫時會發生第二次特大洪水?
拼湊拼圖
喬瓦尼·巴雷卡(Giovanni Barreca)是我們最近這篇論文的合著者之一,他在西西里島南部長大。他很久以前就意識到,海岸附近的低矮山丘是西西里島台的延伸,特大洪水一定是從西向東蔓延的。他認為這個地區可能蘊藏著線索。
我們的團隊參觀了西西里島的這一地區,發現這些山丘確實不尋常。它們的排列和流線型形狀被深深侵蝕的窪地分開,與美國華盛頓州的流線型山丘非常相似。
華盛頓的這些山丘是在上一個冰河時代末期被一場特大洪水沖刷出來的,當時巨大的米蘇拉湖在冰川後面築壩並災難性地排空。
如果西西里島的那些丘陵和窪地也是由一場巨大的洪水塑造的,那麼超過 500 萬年後,從窪地底部侵蝕的岩石碎片應該被發現傾倒在山頂上。
果然,我們確實在山頂發現了雜亂扭曲的岩石碎片,大到巨石大小。它們與窪地以及更遠的內陸地區發現的岩石類型相同。
為了仔細檢查我們的工作,我們開發了一種計算機模擬(或“模型”)來模擬洪水如何穿過西西里島台的一部分。它表明洪水確實會模仿流線型山丘的方向。
事實上,該模型顯示,這些山丘可能是由 40 米或更深的水沖刷而成,並以每小時 115 公里(71 英里/小時)的速度行駛。
在我們建模的一個區域中,每秒 1,300 萬立方米的水將湧入東地中海盆地(僅供參考:今天的亞馬遜流域每秒約為 20 萬立方米)。
值得注意的是,這仍然只是首先流經直布羅陀然後流入西西里島附近東地中海盆地的水量的一小部分。
丹尼爾·加西亞-卡斯特拉諾斯, 地球科學家,巴塞羅那地球科學研究所 (Geo3Bcn – CSIC)和保羅·卡林,地貌學名譽教授,南安普頓大學









