A Vezúv által betemetett természettudós, idősebb Plinius óta élénken foglalkoztatja a kutatókat a Gibraltári-szoros kialakulása. Plinius szerint a szorost a helybéliek Herkules oszlopainak nevezik, és azt hiszik ő ásta azt a csatornát, melyen a tengervíz, mely addig ki volt zárva a medencéből átbukott és megváltoztatta a természet képét. Mint minden legendában, ebben is van igazság, több is mint gondolnánk. Bejegyzésünkben feltárul a Föld legkegyetlenebb sivataga, egy bibliai méretű özönvíz, mindaz, ami néhány millió évvel később a XX. század technokratáit is megihlette.
Valami nem stimmel a Földközi-tengerrel... (nagyobb méretben)
Földosztás német módra - Atlantropa
1927-ben, amikor Herman Sörgel bekopogtatott a német kancellár irodájába grandiózus tervével egy új kontinensről még csak sejtéseik lehettek a geológusoknak, hogy mindez valamikor valahol már megtörtént. Akkoriban még nem ismerték a kifejezést - mostani történetünk témája a messinai sókrízis egy 1967-es terminus technicus - de már sejthették, hogy a Földközi-tenger ha máskor nem, a jégkorszakok idején kiszáradhatott a tengerszint süllyedése miatt. Ismert volt a jelenség, miszerint a Földközi-tengernek negatív a vízháztartási mérlege, azaz ha egy zárt rendszer lenne, a belefolyó vizek nem egyenlítenék ki a párolgásból származó veszteséget. Magyarul, ha lezárnánk a Gibraltári-szorost, a tenger évszázadok alatt közel teljesen kiszáradna. Ez volt az az elmélet, melyre Herman Sörgel müncheni építész a tervét alapozta.
Atlantropa projekt (kép nagyban)
Nem célunk más blogoktól elvenni a dicsőséget és a témát, így célszerű lesz a Falanszterre átnézni az Atlantropa projekt részleteiért, mi csupán néhány földrajzi vonatkozására térnénk ki. Sörgel terve az volt, hogy lezárja a Gibraltári-szorost nyugaton egy gáttal, erőművel és zsilipekkel, keleten a Dardanellákban is épít egy hasonlót, hogy a pozitív vízmérleggel rendelkező Fekete-tengert kizárhassa a vízutánpótlásból. Majd miután a Földközi-tenger szintje eléggé lesüllyed elválasztja a keleti és nyugati medencét egy újabb gáttal Szicília és Tunézia között. A két medence között mintegy 100 méteres szintkülönbséget tervezett; nyugaton "csak" száz, keleten viszont kétszáz méterrel süllyesztette volna le a tenger szintjét.
A tengerparti országok nem nagyon lelkesedtek az ötletért, főként azt furcsállhatták, hogy Németország nem is szomszédos ezzel a vízfelülettel. A várható területnyereség mellett az olyan városokat mint pl. Barcelona, Marseille, Genova, Nápoly, Alexandria az eredeti helyüktől kilométerekkel távolabb és lejjebb kellett volna újra felépíteni. Velence számára ugyan Sörgel meghagyott volna egy skanzen lagúnát, amelyet a Pó folyó táplált volna, de az olaszokat sem ez, sem pedig a hatalmas földbőség nem vonzotta. Sörgel tervével több probléma is volt, főként az, hogy akkoriban nem álltak a rendelkezésére pontos tengeri mélységadatok, így a plakáton szereplő új földek a valóságban sokkal nagyobbnak látszódnak, mint ami tulajdonképpen szárazra került volna. Az alábbi térképen az egyes országok területgyarapodását ábrázoltam 200 méteres vízszintsüllyedés esetén. Körülbelül ugyan megfelel Sörgel elképzeléseinek, de ne feledjük, a nyugati medencében csak 100 méteres süllyedéssel számolt. Észak-Afrikában és az Alpok előterében csak egészen minimális meredek hegyoldal került volna szárazra, ami nem kifejezetten kedvez a mezőgazdaságnak. És bár sokan ezt a beavatkozást a messinai sókrízis méreteihez hasonlítják, ez a kétszáz méteres szintsüllyedés is igencsak eltörpült volna a miocén végi tengerszint-süllyedéshez képest, amikor a tenger szintje körülbelül 4 kilométerrel szállt alább.
200 méteres általános tengerszint-süllyedés esetén így gyarapodnának a tengerparti országok
Hat millió éve a Földközi-tenger képe még egészen más volt, mint napjainkban. Nem csupán a szárazföldek és a part elhelyezkedése volt más, más volt az éghajlat, a mélységviszonyok és az élővilág is. Az egykor szebb napokat látott Tethys óceán maradéka két kőzetlemez - az afrikai és az európai - közé szorulva folyamatosan zsugorodott és zsugorodik ma is évi egy centiméteres ütemben. Ez azt jelenti, hogy az afrikai kontinens 6 millió éve körülbelül 60 kilométerrel volt délebbre vagy délnyugatabbra a mai állapotnál. Az egykori óceáni aljzat a Földközi-tenger keleti medencéjében még mindig megvan, bár a későbbi korok és a Nílus hordalékszállítása jórészt eltüntette. A Jón-tengerben található a legmélyebb pontja, 5267 méter, az ilyen mélyedésekben valószínűleg a "teljes" kiszáradás idején is csillogott némi víztükör. De honnan tudjuk, hogy a Földközi-tenger valóban kiszáradt és ez nem csak valami sci-fi pl. H.G. Wells tollából?
Realmonte üledékes sziklái, Szicília (forrás)
Mint a természettudományokban minden, a messinai sókrízis rejtélyének feltárása is az empirikus megfigyelésekkel kezdődött. Charles Mayer-Eymar svájci geológus a Földközi-tenger partvidékén kutatott üledéskes kőzeteket és bármerre ment szinte mindenütt talált jellemzően bepárlódásból származó sókőzeteket, melyeket miocén korúnak írt le. Képződésüket egyidejűnek gondolta, éppen ezért egy külön földtörténeti korszakot különített el, és 1867-ben a szicíliai Messina városáról nevezett el messinai korszaknak (7,246 – 5,332 millió éve). Maga a messinai sókrízis kifejezés Raimondo Selli olasz geológustól származik.
Az empirikus megfigyelésekről már hallhatott Sörgel építész, ellenben a Rhône és a Nílus medre alatt végzett fúrásmintákról még biztosan nem. Mindkét helyszínen (később más folyóvölgyeknél, pl. Ebro, Pó, stb.) arra lettek figyelmesek, hogy a folyóvízi üledékek messze lenyúlnak a tenger szintje alá. Mivel a mindenkori erózióbázis határozza meg ezen üledékek függőleges kiterjedését, nem véletlenül gondoltak arra a tudósok, hogy bizony a tenger szintje a különböző korokban igen drasztikusan lesüllyedhetett. Nem akármilyen mélységekről beszélünk, a Nílus medre Kairónál két és fél kilométerrel húzódik a város alatt. Azaz kellett, hogy legyen olyan időszak, amikor a Földközi-tenger szintje legalább ennyivel alacsonyabban volt, ráadásul olyan huzamosabb ideig, hogy a folyónak volt ideje belemélyíteni a medrét a kemény alapkőzetekbe.
A Nílus medre Asszuánnál (pöttyös: kristályos anyakőzet, többi: folyóvízi üledék)
Ahogy a tudomány és a műszerek egyre inkább lehetővé tették, hogy az emberiség a tengerek mélyére nézhessen, úgy jöttek az újabb és újabb bizonyítékok a harmadidőszak végi kiszáradásra. 1958-ban szeizmikus mérések egy éles vonalat mutattak ki a Földközi-tenger üledéksorában, 100-200 méterrel a meder alatt. Ez az élesen kirajzolódó réteg, melyet M-Reflektornak neveztek el, szinte az egész medencében kimutatható volt, és nagyjából követte a tengerfenék vonalát, volt, ahol 1,5 kilométeres vastagságot is elért.
A messinai rétegek elhelyezkedése a messinai szorosban (az M-Reflektor éles határa zöld színnel). Felette az 5,3 millió év alatt rárakódott pliocén és pleisztocén üledékrétegek. (forrás)
1970-ben a Glomar Challenger amerikai kutatóhajó fúrásmagokat hozott fel a Földközi-tenger több pontjáról. Ez a hajó 1968-1983 között járta a világtengereket, és olyan kutatási eredményeket igazolt, melyek máig meghatározzák a Földről alkotott képünket. Általa ismerhettük meg az óceánközépi hátságokat, az óceáni lemezek összetételét, a szétáramlás sebességét. És kimutatta a Földközi-tenger mélyén azt a szendvics-struktúrát, ahol mélytengeri üledékek alkotják a zsömlét, melyek egy sókőzetekből felépülő vastag párizsit fognak közre. Anhidrit, gipsz, só és kisebb részben kálisó és keserűsók (összefoglaló nevükön evaporitok) alkotják a néhol 800 méter vastag üledékréteget. Tudósok szerint ez az 1 millió köbkilométernyi só a miocén végi világtengerek teljes sótartalmának 10%-át jelentették. Ami azt illeti, egy akkora mennyiségű só nem is lehetett egy ekkora méretű beltengerben. De akkor honnan került ide mégis?
A Glomar Challenger mélytengeri kutatóhajó 6 kilométeres mélységben is képes volt fúrásokat végezni
Hát onnan, ahonnan a Földközi-tenger vize amúgy is származik. Amióta a miocénben végleg bezárult az egykori Tethys óceán medencéje keleten, azaz a Földközi-tenger elvesztette a kapcsolatát a Perzsa-öböllel és az Indiai-óceánnal már csak az Atlanti-óceánból érkezett utánpótlás. Ahogy hat millió éve, ez most sincs másként. Jelenleg másodpercenként 70000 köbméter víz áramlik be kelet felé Gibraltárnál, de ez alatt a felszíni áramlás alatt van egy másik is: a sós, nagyobb fajsúlyú víz fenékáramlásként távozik az óceánba. Ezt a kétirányú forgalmat nagyszerűen kihasználta a második világháborús tengeralattjáró-forgalom is, hiszen leállított motorral közlekedhettek ki-be a mélységtől függően. Azt tehát tisztáztuk, hogy a messinai korszakban is az óceán finanszírozta a tengert, de azt is tisztáznunk kell, hogy ez a víz hat millió éve nem a Gibraltári-szoroson keresztül érkezett, így az nem is záródhatott el.
A Gibraltári-szoros geológiai térképe (sárga: neogén, kék: Külső-Betikai hegyvonulat, lila: Belső-Betikai hegyvonulat, narancssárga: flis, rózsaszín: bevágódás, szeizmikus vonalak, folyók, fúrások, vetők, törésvonal (forrás)
Pillanatnyilag a Gibraltári-szoros egy 14,3 kilométer széles rés két kontinens és egyben átjáró két víztest között. Legsekélyebb pontja nem pontosan a szorosban van, hanem attól 20 kilométerrel nyugatabbra. A Camarinal-küszöb 280 méter mély, ami egyben cáfolata is H.G. Wellsnek, aki úgy vélte, hogy a jégkorszakok idején száradhatott ki a Földközi-tenger. Mivel akkoriban "csupán" 120-140 méterrel csökkent a vízszint, az óceán - igaz valamivel szűkebb helyen - de gond nélkül áramolhatott keresztül. Erre a küszöbre tervezte Sörgel építész a maga fél kilométer magas és 30 kilométernél is hosszabb zárógátját, amire még egy felhőkarcolót is tűzött volna dísznek.
A miocén végén azonban kissé máshogy nézett ki ez a táj. A Guadalquivir-folyó és annak teljes völgye Sevillától Córdobaig, sőt azon is túl tengeröböl volt. Ettől délre a Betikai-kordillerák és a Sierra Nevada hegység-ősei szigettengerként íveltek át Afrika irányába. Ez a szigetív tektonikailag aktív vidéken terült el, itt ütközik ma is egymással az Afrikai kontinens az Ibériai-lemezzel. Geológusok szerint a szigettenger alatt egy alábukó kőzetlemez helyezkededett el, amely ahelyett, hogy szépen lassan alábukott és feloldódott volna az asztenoszférában, eltört és leszakadt. A felszínen maradó kőzetlemez a húzóerőtől megszabadulva, mintegy megkönnyebbülve elkezdett kiemelkedni, kiszárítva a szigettenger közötti tengerszorosokat. Hogy melyik volt az utolsó szoros, mely a Földközi-tengert táplálta ma már szinte lehetetlen meghatározni. Az is lehet, hogy ez a szoros mostanában már egy hegyszoros valahol a Betikai-kordillerák gerincei között. Ahogy ez a szoros elzáródott a tenger lassan megkezdte az elpárolgást. A párolgás üteme mai viszonyok között évi 1,65 méteres vízszintsüllyedést okozna. Ha így számolunk ezer-kétezer év alatt el is tűnhetne ez a 2,52 millió négyzetkilométeres tenger. De nem így történt.
Az elzáródás egyik lehetséges magyarázata: egy mélyben eltört kőzetlemez (forrás)
Sivatag a tenger fenekén
Geológusok szerint a Földközi-tenger két fázisban száradt ki. Az első fázis megléte megmagyarázza honnan került annyi só a medencébe, és az 5,96-5,6 millió év között lezajlott folyamatokat egyértelműen bizonyítják a fúrásokból felhozott üledékminták. Ezek a sókőzetek jóval több szervesanyagot tartalmaznak mint azok, amelyek később ráülepedtek. Egyfajta periódusosság fedezhető fel bennük, és elhelyezkedésükből arra lehet következtetni, hogy sokkal kisebb helyre korlátozódnak, mint a későbbi üledékek. Kutatások szerint ezalatt a 400 ezer év alatt az óceán legalább tízszer utat talált a régi szorosokon és újra töltötte a kiszáradt medencét. Hol a világtengerek szintjében, hol pedig a tektonikai mozgásokban bekövetkezett változások révén jöhetett létre kapcsolat újra meg újra. Ezáltal a friss vízzel friss só is érkezett, ami csapdába kerülve a következő szárazodás alkalmával sókőzetté vált. Ez egy egyoldalú folyamat volt, be még jutott víz és só, ki már többnyire nem.
A második fázisban, mintegy 5,6 millió éve aztán végleg elzáródott minden vízutánpótlás és a Földközi-tenger már csak a beleömlő folyókra támaszkodhatott. Ezek a folyók az erózióbázis süllyedésével szintet tartva mosták bele korábban lerakott üledékeiket a sókőzetek rétegei közé, így lehet az, hogy a medencében 2 kilométer mélyen is találni folyóvízi üledékeket. És nem csak azt. Mivel a tenger néhány nagyon mélyen fekvő résztől eltekintve teljesen kiszáradt egy extrém éghajlatú sivatag jött létre, ahol a 80 fok sem volt ritka. Élet ilyen körülmények között nem létezhetett. Drasztikusan lecsökkent a miocén "Death Valley" környezetében a csapadék mennyisége és az akkoriban a mainál melegebb éghajlat még 40-50 fokot forrósodott a medence alján. Az eltűnt tenger fenekén a szél buckákat emelt a sóból és a csapadékosabb években lehordott agyagos üledékekben hatalmas repedések keletkeztek. A víz a Földközi-tenger keleti medencéjében jelenleg is hiperszalin, azaz 39,2 ezrelék sót tartalmaz, képzelhetjük, hogy a legmélyebb medencékben megmaradó víztestekben semmiféle élet nem maradhatott fenn. Ha lesétálunk a Holt-tengerhez ugyanezt látjuk csak kicsiben és valamivel enyhébb éghajlaton. Csupán a magasabb térszíneken, ahol ma a szigeteket találjuk, létezhetett az élet számára kedvezőbb éghajlat. Ezek a lejtők néha még csapadékot is kaptak. Máltán, Korzikán és Szardínián póni méretű elefántok és vízilovak éldegéltek, míg a rágcsálók természetes ellenség híján kutya méretűre nőttek ezalatt a 700 ezer év alatt. A kiújuló vulkanizmust erősíthette a tengervíz nyomásának megszűnése, és az sem lehetetlen, hogy emiatt a Skandináv-félszigetet meghaladó izosztatikus kiemelkedés zajlott évszázezredeken keresztül.
A kiszáradt Földközi-tenger a messinai korszak végén (forrás: David Attenborough: Az első édenkert)
De mi történt a döbbenetesen nagy mennyiségű elpárolgott vízzel? Nos, annak is meg kellett valahol jelennie. Csapadék formájában az óceánok vizét gyarapította. Körülbelül három emelettel (10 méter) dobta meg ez a világtengerek szintjét. Képzelhetjük, hogy Sörgel tervei nyomán ugyanez az áradás kicsiben megismétlődhetett volna. Mivel a csapadék nem tartalmazott már sót a világtengerek lassan elkezdtek kiédesedni. Ne feledjük, az összes miocén-kori tengeri sótartalom 10 százaléka hever a Földközi-tenger alatt! És mi történik a kiédesedő tengervízzel? Könnyebben fagy meg. Innen már csupán egy lépés választ el minket attól, hogy ezt összefüggésbe hozzuk a későbbi jégkorszakok kialakulásával. (Ami persze csupán egy hipotézis)
Hogy a tektonika, vagy a korabeli globális tengerszint-emelkedés szakította-e át végül Gibraltárnál a szárazföldet lehetetlen már kinyomozni. Mindenesetre a bezúduló víz évek alatt feltöltötte az egész medencét, elárasztva sivatagokat, szavannákat, deltavidékeket, oázisokat és az alacsonyabb hegyeket. A zanclai özönvíznek nevezett esemény egyben korszakhatár is, 5,332 millió évnél húzza meg a miocén végét és a pliocén kezdetét. Egyben ez a dátum jelenti a Földközi-tenger születésnapját.
Gibraltárnál az erózió olyannyira kimélyítette a maga csatornáját, hogy azóta sem tudott újra elzáródni. A küszöb a hátravágódás miatt nyugatabbra került és a beáramló zagy szétterült a Spanyolország és Marokkó között elterülő Alborán-tenger mélyén. A sókőzeteket pedig szépen lassan betemette a deltákból érkező üledék, az Atlanti-óceánból érkező új telepesek mész- és kovavázai, a Szahara porviharaiból hulló anyag. Az elmúlt 5,3 millió évben 100-200 méter üledék rakódott a mérhetetlen sóvagyonra. Az új parton pedig szinte évek alatt egy teljesen új éghajlat köszöntött be.
A Gibraltári-szoros mélységviszonyai
Megismétlődhet a messinai sókrízis?
A válasz egyértelműen igen, de mindenki nyugodjon meg, ezt sem mi, sem az unokáink nem fogják látni. Mivel Afrika évente csupán 1 centimétert közeledik Európa felé könnyedén ki lehet számolni, hogy mikor fog elzáródni újra a 14,3 kilométer széles Gibraltári-szoros. Akkor majd - hacsak nem építenek utódaink inkább csatornát - megvalósulhat végre Herman Sörgel álma.
Egy kattintás és nem maradsz le az új posztokról:
