История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие - Дональд Протеро
Удивительные открытия продолжались. Одна скважина прошла через принесенные ветром дюнные отложения из пустыни на дне Средиземного моря, которые состояли из зерен кварцевого песка, смешанных с высохшими раковинами планктона. Эти материалы выветрились из старых морских илов, доставленных песчаными бурями миоцена. В других кернах обнаружились многочисленные грязевые трещины, свидетельствующие о том, что дно полностью высыхало. В большинстве кернов геологи нашли слои соли и гипса, чередующиеся со слоями обычных морских отложений: это говорило, что дно Средиземного моря высыхало, затем снова ненадолго затапливалось, после чего снова высыхало, и так раз за разом. Именно повторяющиеся стадии высыхания и затопления обеспечили такую огромную толщину отложений соли и гипса в Мессинском проливе. Если бы испарение произошло один раз, то после исчезновения воды остался бы только тонкий слой соли и гипса. Фактическое количество соли оценивается в 4 триллиона триллионов килограммов, то есть больше 1 млн кубических километров! Это в 50 раз больше, чем содержится в Средиземном море сейчас. Таким образом, для этого требуется, чтобы Средиземное море высыхало минимум 50 раз, поэтому в прошлом должны были происходить частые колебания между затоплением и высыханием.
Решение: гигантское мертвое море
Тринадцатая экспедиция DSDP продолжилась далее к востоку, мимо Италии и Сицилии; судно пробурило скважины в восточном Средиземноморье и обнаружило еще больше отложений того же типа. К моменту окончания работ ученые на борту считали полученные доказательства неопровержимыми. По их мнению, другого объяснения просто не было. Средиземное море некогда было огромной пустыней (рис. 24.8).
Рис. 24.8 Высыхание Средиземноморского бассейна в представлении художника. Источник: Wikimedia Сommons
И все же, когда геологи вернулись из путешествия и начали излагать свои результаты на научных конференциях в начале 1971 г., они столкнулись с невероятным скепсисом и сопротивлением. Какими бы серьезными ни были их аргументы, у многих ученых не укладывалось в голове, что все Средиземное море когда-то высохло и образовало заполненный солью пустынный бассейн на глубине до 1800 м ниже уровня моря – подобный расширенной версии Мертвого моря. Даже полвека спустя все еще есть профессионалы, которые противятся этой идее, хотя большинство согласилось с заключениями, которые Сюй, Райан и их коллеги отстаивали в 1970 и 1971 гг.
Прежде всего нужно понять, что Средиземное море – очень уязвимый водоем. Оно расположено в пустынных широтах субтропического пояса высокого давления (рис. 18.4); здесь преимущественно жарко и сухо – от побережья Северной Африки до европейских стран с их теплым «средиземноморским климатом» (Испании, Италии и Греции). Из-за того, что регион находится в пустынном поясе, в Средиземное море поступает гораздо меньше воды, чем испаряется, и высокую скорость испарения компенсируют лишь несколько впадающих в него крупных рек (в их числе Нил и Рона). Сначала этот бассейн закрылся на восточном краю, когда около 20 млн лет назад Аравийский полуостров и Африка столкнулись с Азией. В результате для компенсации испарения остается только узкий Гибралтарский пролив, через который в море может поступать морская вода. Если какое-нибудь критическое событие перекроет этот кран, водоем будет полностью отрезан.
Действительно, 5,96 ± 0,02 млн лет назад произошло глобальное падение уровня моря, и одновременно столкновение между Африкой и Испанией вызвало подъем Атласских гор. Как только океан опустился ниже уровня того узкого порога, который позволял воде попадать в Средиземное море, оно оказалось изолировано. Между 5,96 и 5,33 млн лет назад Средиземноморский бассейн то полностью высыхал, то затапливался, когда вода на какое-то время просачивалась через Гибралтар, затем снова высыхал и снова затапливался – и так по крайней мере 50 раз.
Между тем бассейн походил на огромное Мертвое море, и те животные, которые переносили жару и засуху, могли мигрировать через море или между многими районами, которые сейчас являют собой острова. Мы давно знаем, что на многих островах Средиземноморья – Кипре, Мальте, Гаргано[104], Корсике, Сицилии и Сардинии – обитали необычные карликовые формы ископаемых млекопитающих, которые эволюционировали в изоляции после того, как Средиземное море заполнилось водой в последний раз и отделило острова друг от друга. На Кипре и Мальте жили вымершие карликовые бегемоты. На других островах обитали карликовые мамонты. На третьих зато найдены ископаемые гигантские ежи размером с собаку и кролики размером со свинью. Этот феномен характерен для многих островных фаун: крупные млекопитающие (например, слоны и гиппопотамы) становятся меньше из-за ограниченных ресурсов и отсутствия хищников, а мелкие млекопитающие (ежи, кролики и др.) укрупняются из-за отсутствия других животных, которые в обычных условиях могли бы конкурировать с ними в этом классе размеров тела.
Палеонтологи, изучающие древних млекопитающих, давно знали, что в конце миоцена в фауне произошли серьезные изменения: звери тогда свободно перемещались между Евразией и Африкой. Основываясь на этом факте, они первыми предположили, что Средиземное море высыхало.
Понимание того, что Средиземное море бывало пустыней, также дает ключ к разгадке последнего фрагмента головоломки – Большого каньона под Нилом. Поскольку в начале мессинского события уровень воды в Средиземном море начал падать, древний предшественник Нила должен был сделать в своей пойме прорезь, чтобы уравновесить возникший градиент. Это продолжалось до полного исчезновения Средиземного моря, и за это время река образовала каньон глубиной примерно 2500 м ниже нынешнего уровня моря: принесенная вода уходила в солончаки, а затем испарялась. Когда в плиоцене в Средиземноморском бассейне вновь появилась морская вода, она заполнила также и каньон Нила, и постепенно эту впадину занесло – как морскими отложениями из низовий, так и песком и илом из верховий. Эту гипотезу подтвердили исследования долины Роны во Франции: оказалось, что под Роной тоже находится глубокий каньон, до краев заполненный плиоценовыми морскими отложениями.
Наконец, тот факт, что происходило с полсотни более мелких эпизодов затопления водой, которая потом просто испарялась, дает нам некоторое представление о том, сколько воды было необходимо и с какой скоростью она должна была прибывать, чтобы компенсировать стремительное испарение. Для великого плиоценового «потопа», который в итоге заполнил Средиземное море и положил конец масштабному циклу высыхания и затопления, потребовался еще больший объем воды. Райан вычислил, что через Гибралтар должно было проходить так много холодной морской воды из Атлантики, что образовался водопад примерно в 1000 раз больше Ниагарского, или в 15 раз больше, чем водопад Виктория на реке Замбези – один из крупнейших в мире. Райан и Сюй подсчитали, что для наполнения Средиземного моря за 100 лет через Гибралтарский водопад должно было проходить около 34 000 кубических километров воды в год, а на деле, вероятно, намного больше. При такой скорости объем и давление были настолько велики, что, кажется, грохот мог бы преодолеть звуковой барьер!
Так простое наблюдение за солью в
