Ученые предложили новую версию образования Средиземного моря

Фото из открытых источников

Исследователи долгое время считали, что 5 миллионов лет назад внезапное масштабное наводнение затопило засушливое, засоленное Средиземное море. Оказалось, что этого, вероятно, не произошло, но драматических событий всё равно было предостаточно.

6 октября 1970 года глубоководное буровое судно «Гломар Челленджер» вернулось в порт Лиссабона, Португалия, с грузом, который перевернул историю. За 54 дня своего плавания «Челленджер» проделал 28 отверстий на дне Средиземного моря. Извлеченные керны указывали на поразительный вывод: около 6 миллионов лет назад море превратилось в пустыню: огромную, бесплодную, заполненную солью чашу глубиной более двух километров. Спустя полмиллиона лет Атлантический океан прорвался через то, что сейчас является Гибралтарским проливом, и вызвал крупнейшее наводнение в истории.

Кеннет Хсю, океанограф и один из двух ведущих ученых экспедиции «Челленджер», ярко описал эту сцену в декабрьском номере журнала Scientific American за 1972 год: «Гибралтарский водопад, ниспадающий со скоростью 10 000 кубических миль в год, был бы в 100 раз больше водопада Виктория и в 1000 раз больше Ниагарского… Какое же зрелище это должно было представлять для африканских человекообразных обезьян, если кого-либо из них привлекал этот оглушительный рев».

История о катастрофе имела большой успех: Дэвид Аттенборо снял об этом документальный фильм, а Гибралтар даже выпустил почтовую марку номиналом 5 пенсов с изображением «3000-метрового водопада». Две гипотезы — во-первых, что Средиземное море оказалось отрезанным от суши в течение полумиллиона лет, известных как Мессинский кризис солености, и во-вторых, что оно было восстановлено катастрофическим потопом через Гибралтарский пролив, получившим название Занклейского наводнения, — более 50 лет считались общепринятым мнением среди геологов.

Однако в последнее время возникли новые сомнения по поводу каждой части этой истории, от мегапустыни до мега-Ниагары. Многие геологи утверждают, что период засухи был гораздо короче, а затем последовало гораздо более постепенное наполнение Средиземного моря. Некоторые считают, что Средиземное море вообще никогда полностью не отделялось от Атлантики. «Идея мегапотопа и данные, подтверждающие её, в основном ошибочны», — говорит Гильермо Бут Ри из Университета Гранады в Испании.

Самый поразительный недавний поворот событий заключается в том, что, если такое место существовало, этот водоотвод, возможно, находился далеко от современного Гибралтарского пролива, разделяющего южную Испанию и Марокко. Новые исследования показывают, что на протяжении 50 лет мы искали признаки меганаводнения не в том месте.

В современном Средиземном море ежегодно теряется примерно в три раза больше воды за счет испарения, чем поступает из дождей и рек. Атлантический океан компенсирует эту разницу, обеспечивая постоянное течение морской воды с запада на восток через Гибралтарский пролив. По мере испарения морской воды оставшаяся вода становится более соленой и плотной и опускается на дно. Затем плотная вода вытекает обратно из пролива с востока на запад, под менее плотной приходящей водой. Этот отток предотвращает накопление соли в Средиземном море.

Но что произойдет, если пролив сузится или будет полностью перекрыт? Учитывая крайне отрицательный баланс пресной воды, уровень моря в Средиземном море резко понизится — на километр за 2000 лет. Такой сценарий казался бы научной фантастикой до экспедиции «Челленджер» в Гломар в 1970 году.

На первом участке бурения буровой долото шаттла «Челленджер» застряло в очень твердом слое на глубине 200 метров ниже морского дна. На следующий день Хсю и его коллега, ведущий научный сотрудник Уильям Райан из Ламонт-Доэртиской обсерватории Земли, выяснили причину. «Из скважины поднялось множество гравия», — говорит Райан.

На морском дне редко встречаются залежи гравия, а если и встречаются, то обычно это континентальные породы, смытые с прилегающей суши. Но этот гравий содержал морские окаменелости и породы, смешанные с кристаллами гипса. Геологи называют гипс «эвапоритом», потому что в современном мире он образуется в испаряющихся мелководных водоемах — как, например, Мертвое море. Это было поразительно. «Когда Кен показал мне кристаллы гипса, он повернулся ко мне и спросил: „Как ты думаешь, Средиземное море высохло?“» — вспоминает Райан.

Та же история повторялась на каждой остановке. Райан и Сю обнаружили и другие эвапориты, такие как галит (хлорид натрия, или поваренная соль). Изотопы кислорода в раковинах, вкрапленных в гравий, указывали на то, что эти несчастные животные жили в рассоле, из которого испарилось 90 процентов первоначальной воды. Сю и Райан также собрали доказательства того, что столкновение африканской и евразийской тектонических плит подняло сушу на обоих концах Средиземного моря, разорвав его прежнюю связь с Индийским океаном и сузив связь с Атлантическим океаном.

Окончательное доказательство появилось после завершения миссии «Челленджер». Другие геологи обнаружили то, что, по-видимому, является погребенными древними руслами нескольких рек, впадающих в Средиземное море, в частности Нила и Роны. Создавалось впечатление, что эти реки когда-то впадали в Средиземное море, по меньшей мере, на километр ниже своих нынешних устьев — что было бы возможно только в том случае, если бы уровень Средиземного моря в какой-то момент в прошлом был на километр ниже мирового уровня моря.

В 1973 году на встрече в Утрехте, Нидерланды, модель засухи была признана общепринятой теорией. Однако за последние 20 лет возникло значительное количество разногласий. «В 1970-х годах сторонники модели засухи одержали победу в дебатах, — говорит Воут Кригсман из Утрехтского университета, — но есть несколько аспектов, которые она на самом деле не может объяснить».

Отчасти несогласие отражает улучшенное понимание того, что происходило на Земле и в этом районе 6 миллионов лет назад. С 1973 года история, рассказанная с помощью горных пород, керновых образцов и сейсмических зондирований, а также, все чаще, компьютерного моделирования, стала более подробной и динамичной, с изменениями береговых линий, сухопутных мостов и вулканов, а также повторяющимися эпизодами изменения климата.

Кроме того, изначально существовали фундаментальные проблемы с гипотезой о высыхании. Возьмем, к примеру, эвапориты: они не обязательно должны образовываться путем испарения, говорит седиментолог и стратиграф Виничио Манци из Университета Пармы в Италии. Они также могут образовываться путем осаждения из достаточно концентрированного рассола. Это может происходить под водой, поэтому нет необходимости предполагать, что Средиземное море полностью пересохло.

А что насчет погребенных русел рек? Манци и его коллеги тоже могут это объяснить: опускание соленой воды может создавать нисходящие течения («каскадное течение плотной шельфовой воды», на геологическом жаргоне), достаточно сильные, чтобы размыть каньон.

Идея о единичном испарении также сталкивается с математической проблемой: существующие залежи соли слишком велики, чтобы их можно было объяснить одним испарением. Они составляют около 5 процентов от всего количества соли в мировом океане (и первоначально могли составлять от 7 до 10 процентов). Чтобы собрать такое количество соли, Средиземное море должно было бы осушаться и наполняться около 10 раз.

Фактически, данные, полученные при исследовании соляных отложений на Сицилии, свидетельствуют о том, что нечто подобное действительно имело место. Там пласты гипса чередуются с пластами сланца, богатыми органическим веществом, которые могли образоваться в периоды, когда был открыт проход между Атлантическим океаном и Средиземным морем. Всего насчитывается 16 пластов, возраст которых различается примерно на 23 000 лет.

Эта периодичность хорошо известна геологам: это время, за которое ось Земли (подобно шаткому волчку) совершает один полный оборот. И она коррелирует с изменениями климата и уровнями моря в древности по всему миру. Поскольку предполагаемый Гибралтарский пролив в этот период был очень мелким, колебания уровня моря, вызванные этим «прецессионным циклом», могли неоднократно открывать и закрывать соединение между Средиземным морем и Атлантическим океаном.

Этот период образования гипса теперь называется 1-й стадией кризиса засоления. 2-я стадия была относительно коротким периодом в 50 000 лет, когда (по мнению большинства) Гибралтарские ворота полностью закрылись, уровень моря в Средиземном море резко упал, и из морской воды выпали огромные залежи галита (хлорида натрия). Однако группа Манци категорически не согласна с этим, утверждая, что Гибралтарские ворота оставались открытыми, но обмелели настолько, что вода протекала через них только в одном направлении — внутрь, но не наружу — что привело к неконтролируемому накоплению соли.

Даже для сторонников общепринятой точки зрения, второй этап не так прост, как кажется. Данные изотопного анализа хлора свидетельствуют о том, что понижение уровня моря было неравномерным. В самой низкой точке, в западном Средиземноморье, уровень моря был на 800 метров ниже нынешнего, в то время как к востоку от современной Сицилии он был как минимум вдвое выше. Если это так, то восточная и западная части должны были быть разделены сухопутным мостом. Действительно, есть свидетельства того, что африканские животные в это время перебрались в Европу.

Последние 200 000 лет кризиса солености, называемые третьей стадией, были самыми загадочными из всех. Выпадение галита прекратилось, и есть свидетельства о различных уровнях моря в Средиземном море в это время. Широко распространенные окаменелости креветкообразного животного, называемого остракодом, предполагают, что воды стали намного менее солеными, так что Средиземное море представляло собой озеро размером с море (и действительно, эту стадию иногда называют стадией Лаго-Маре). Но если вход в Атлантику все еще был закрыт, то откуда бралась более пресная вода?

В статье Даниэля Гарсиа-Кастелланоса из Национального исследовательского совета Испании, опубликованной в 2025 году, помогает разгадать эту загадку. Используя компьютерное моделирование эрозии, он утверждает, что Средиземное море постепенно пополнялось водой на этапе 3. Остракоды дают ключ к разгадке их происхождения. Они произошли из района современных Черного и Каспийского морей, которые в то время были соединены друг с другом, но не со Средиземным морем.

Поскольку берега Средиземного моря были недавно обнажены и имели крутой уклон, их края быстро размывались в сторону современного Черного моря, которое в то время представляло собой гораздо большее пресноводное озеро под названием Паратетис. Первое соединение между ними могло быть установлено именно в это время. Если это так, то Средиземное море начало получать воды из таких рек, как Волга, Дон и Дунай, которые ранее были недоступны. Остракоды получили новый дом, а Средиземное море — огромный новый источник воды, который, согласно компьютерному моделированию, поднял его поверхность на расстояние до 300 метров от нынешнего уровня.

По словам Кригсмана, такая интерпретация удобно примиряет противоречивые данные. «В споре между высохшим и полноводным Средиземноморьем, — говорит Кригсман, — статья Гарсиа-Кастелланоса справляется со своей задачей, если вы хотите занять промежуточную позицию и отдать должное всем за их наблюдения».

Литература, посвященная Мессинскому кризису солености, обширна, и все же в ней почему-то отсутствует один важный момент. Удивительно мало прямых свидетельств о мегапотоке, который, как предполагается, положил конец кризису. В оригинальной статье Хсю в Scientific American этому посвящено всего полстраницы, и в ней практически не приводится никаких доказательств. Пятьдесят лет спустя Райан написал 100-страничную ретроспективу; о мегапотоке посвящено всего три страницы. Разве этот необычайный потоп не должен был оставить очень явные следы?

Имеющиеся на данный момент данные в лучшем случае неоднозначны. Геологи обнаружили затопленные отложения, похожие на следы наводнения, у берегов Мальты, но это очень далеко от Гибралтара, предполагаемого источника наводнения. Кроме того, если бы вода из Атлантического океана стекала в почти опустевший Средиземноморский бассейн, то уровень моря во всем мире должен был бы упасть примерно на девять метров — своего рода компенсация за средиземноморское наводнение. Никаких признаков этого нет, говорит Гарсия-Кастелланос.

Недавняя глубоководная буровая экспедиция в Гибралтарский пролив породила больше вопросов, чем ответов. В декабре 2023 года судно JOIDES Resolution — преемник Glomar Challenger — вновь посетило Альборанское море, расположенное непосредственно к востоку от Гибралтарского пролива. Если пролив — это ворота в Средиземное море, то Альборанское море — это его приток. Любое меганаводнение, прошедшее через Гибралтарский пролив, должно было пройти и через Альборанский бассейн. Но Рейчел Флекер из Бристольского университета (Англия), соруководитель экспедиции, говорит, что в собранных образцах керна следов наводнения обнаружено не было.

Находясь ещё на борту корабля, она написала, что керны были «изысканно ламинированы в различных цветах. Эта невероятно тонкая ламинация требует очень тихих условий с низкой энергией». Полная противоположность меганаводнению. Окончательные результаты ещё не опубликованы, но Флекер также сообщает, что они не обнаружили солевого слоя и никаких доказательств того, что кризис солености когда-либо затрагивал Альборанское море.

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

Как такое возможно? «Одна из особенностей, которую необходимо учитывать, и которую почти никто не учитывает, заключается в том, что современная физиография Средиземноморья сильно отличается от мессинской», — говорит Бут Ри. «С тех пор образовались крупные бассейны, такие как Тирренский; возникли и другие регионы, например, Сицилия». Одна из возможностей, по его мнению, заключается в том, что ворота находились где-то на востоке, через вулканическую дугу островов, 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, современный взгляд на историю содержит важные уроки: он подчеркивает силу не драматических событий, а небольших изменений. «Соляные гиганты» — то есть массивные залежи соли, подобные той, что находится под Средиземным морем, — образовывались и в другие периоды истории Земли, когда бассейны оказывались зажатыми между двумя тектоническими плитами. Их влияние на климат и биоразнообразие, вероятно, было огромным: в этом случае вымерло 89 процентов исключительно средиземноморских морских видов.

И даже небольшое обмеление Гибралтарского пролива (или того, что на самом деле являлось его истинными воротами) могло бы стать тем самым толчком, который запустил бы эти масштабные изменения. «В каком-то смысле это еще более пугающе», — говорит Манзи, — «потому что это показывает, что можно достичь экстремальных условий без экстремальных событий».