La hipòtesi de la megainundació zancleana (Paleooceanografia mediterrània, 09/2018)

El passat mes de novembre parlàvem de la recerca de Milker et al. sobre els canvis del nivell de mar a Rodes durant el pleistocè primerenc. El terme “pleistocè” fou introduït en el 1839 per Charles Lyell per referir-se a l’època de formació de diferents estrats sicilians que contenien fòssils de mol·luscs que en un 70% dels casos es corresponien a gèneres actualment vivents. El “pleistocè” seria l’època geològica posterior al “pliocè”, terme introduït també per Lyell en el 1833. Com a època directament anterior al “pliocè” Lyell havia definit el “miocè”, que contenia un 18% menys de fòssils de gèneres actuals que no pas el “pliocè”. Aquest esquema seria refinat amb la definició d’estatges com a subdivisions de cada època geològica. Així, en el 1867, Karl Mayer-Eymar definia, a partir de sediments de la zona de Messina, el “messinià” com la darrera etapa del miocè, caracteritzada per l’aparició del foraminífer Globorotalia conomiozea. En el 1868, Giuseppe Seguenza emprava el nom grec de Messina, Zancle, per definir un estatge “zancleà”, el primer del “pliocè”. Aquesta classificació s’ha mantingut de manera que l’estatge messinià és succeït per l’estatge zancleà. D’aquesta periodització fa que hom parla de la crisi de salinitat del Messinià (amb la corresponent formació de sediments evaporítics) i de la reversió d’aquesta crisi amb una inundació zancleana. Aquesta setmana, Daniel Garcia-Castellanos publicava al seu canal de Youtube una animació sobre l’abast d’aquesta inundació zancleana. Aquest vídeo fou produït per la Universitat de Malta sota la supervisió d’Aaron Micallef, i es basa en un article publicat el passat 18 de gener a Scientific Reports.

La crisi de salinitat messiniana

Aaron Micallef, del Marine Geology & Seaflood Surveying del Department of Geosciencies de la University of Malta (Msida), i Angelo Camerlenghi, de l’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) de Trieste, dirigiren l’anàlisi de dades i redactaren l’esborrany del referit article. Daniel Garcia-Castellanos, del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera del CSIC (Barcelona), Marc-André Gutscher, del Laboratoire Géosciences Océan de la Universitat de Brest (Plouzané) i Giovanni Barreca, del Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali de la Università de Catania, revisaren críticament l’article, que fou tramès a Nature el 15 de setembre del 2017 i que, finalment, fou acceptat per a publicació a Scientific Reports el 2 de gener.

L’article conté una interpretació de dades de reflexió sísmica a càrrec de Daniel Cunarro Otero i Daniele Spatola (Msida), a partir del qual elaboraren la sèrie de figures que l’il·lustren. L’adquisició i processament de dades geofísiques el realitzaren Micallef, Camerlenghi, Otero, Gutscher, Lorenzo Facchin (Trieste), Sebastien Krastel (de l’Institut für Geowissenschaften de la Christian-Albrechts-Universität de Kiel), Felix Gross (del mateix Institut de Kiel) i Morelia Urlaub (del GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research, de Kiel). Riccardo Geletti (Trieste) realitzà les anàlisis de velocitat de les dades sísmiques. El treball de camp a Sicília el va fer Barreca.

L’anomenada crisi de salinitat del Messinià (MSC, en l’acrònim anglès) és considerat el canvi ambiental global més abrupte que hagi tingut lloc des del final de Cretàcic. A la Mar Mediterrània això es manifestà amb una dessecació parcial. És matèria de debat, però, com aquesta crisi fou revertida a través d’una inundació al començament del Zancleà, és a dir si fou de forma més o menys abrupta. Micallef et al. pensen que fou considerablement abrupta. Les dades geològiques i geofísiques els fan assenyalar un extens cos sedimentari a l’oest de la Mar Jònica, que es diposità de manera caòtica damunt de les masses salines messinianes i que al seu torn quedà colgat per la seqüència sedimentària de mar obert del període plio-pleistocènic. Aquest cos sedimentari s’hauria format arran d’una megainundació procedents de la Mediterrània Occidental cap a la Mediterrània Oriental que hauria cursat a través de la Sicília sud-oriental. Es tractaria doncs del dipòsit conegut més gran vinculat a una megainundació terrestre.

La MSC hauria afectat la Regió Mediterrània en el període comprès en 5,97 i 5,33 milions d’anys abans del present. La interrupció del pas marítim de Gibraltat entre l’Atlàntic i el Mediterrani suposà per a la segona mar perdre una entrada important d’aigua. Així ja no es podia contrarestar l’evaporació de la Mar Mediterrània. La Mar Mediterrània, doncs, passà d’ésser una mar adjacent a l’Atlàntica, una mar tancada, i d’una mar tancada a un llac hipersalí. Els dipòsits salins resultants assoliren un gruix d’un quilòmetre. La caiguda del nivell del mar ha estat estimada entre 1300 i 2400 metres.

En els anys 1970, les dades del Deep Sea Drilling Project (DSDP) sobre les seqüències sedimentàries associada a la MSC indicaven que aquest període es devia acabar a una megainundació. D’altra banda, però, l’existència de dipòsits de l’època zancleana associables a condicions de llac salobre feia pensar en un procés més lent, amb l’arribada des de l’est d’aigües de la Mar de Paratetis. En el primer cas, la crisi messiniana s’hauria resolt abruptament arran de la reconnexió de l’Atlàntic amb la Mediterrània; en el segon cas, aquesta reconnexió s’hauria produït com a conseqüència d’un ompliment més lent de la Mediterrània.

Estratigrafia sísmica de la Conca Jònica Occidental

Com més catastròfica haja estat la inundació zancleana, més forta hauria estat l’erosió. Si la Mediterrània Oriental es reomplí a partir d’una Mediterrània Occidental reconnectada amb l’Atlàntica, caldria poder identificar els indicis corresponents d’erosió en el registre sedimentari del sector més occidental (més sicilià) de la Mar Jònica.

L’actual Canal de Sicília, que separa l’illa del continent africà, era obturat durant la MSC. Les dades sísmiques i les perforacions de sediments han permès Micallef et al. de compilar la base de dades geofísica més completa de la vora occidental de la Conca Jònica:

En el sediment d’aquesta zona cal distingir diverses unitats de menys a més fondes:
– unitat 1, consistent en sediments marins de gra fi del pliocè, pleistocè i holocè.
– unitat 2: un cos diferenciat, de característiques sísmiques entre caòtiques i transparents.
– unitat 3, consistent en evaporites messinianes.

La unitat 2 cobreix una superfície en forma de falca de 160 km de llargada i 95 km d’amplada, que limita de manera abrupta amb l’Escarpada de Malta, i es va aprimant en l’extrem oposat. El seu gruix arriba a un màxim de 760-860 metres. El volum total de sediments corresponents a la unitat 2 és de 1430-1620 km3.

Micallef et al. descarten que la unitat 2 sorgís com a conseqüència d’un moviment extens de masses submarines, sobretot basant-se en què l’Escarpada de Malta consisteix en pedra calcària i dolomita que ofereix una relativa estabilitat a les càrregues sedimentades al damunt.

També descarten que la unitat 2 sigui el resultat d’un col·lapse de les faldes del Mont Etna, ja que aquest volcà, malgrat que adjacent, seria de formació més recent (fa uns 500.000 anys).

La megainundació zancleana

Descartades aquestes i altres hipòtesis, Micallef et al. examinen la possibilitat que la unitat 2 sigui un dipòsit de material erosionat i transportat a través del Canal de Sicília per les aigües de la Mediterrània Occidental. La característica sísmica transparent-caòtica és compatible amb una deposició massiva ràpida.

Micallef et al, compraren models anteriors sobre sediments coetanis de l’Estret de Gibraltar, i estimen unes velocitats de flux similars de 45 m·s-1. Les taxes de descàrrega assoliren un pic de 108 m·s-1. En l’inici de la inundació, el nivell de la Mediterrània Oriental era de fins 2400 m per sota del nivell actual i el nivell de salinitat era 5-10 vegades superior a l’actual. Els sediments afectats per aquest moviment d’aigües foren d’un volum de 1000 km3. L’elevada densitat de les aigües implicades explicaria la manca d’estructures de tracció en la unitat 2.

El canó submarí de Noto hauria estat el centre de deposició de la unitat 2. El cap d’aquest canó té un pendent de 70º i un relleu de 700 m.

Micallef et al. conclouen que la megainundació zancleana fou un esdeveniment de tota la Mediterrània. Els dipòsits arrossegats a través del Canal de Sicília foren d’un volum superior als arrossegats a través de l’estret de Gibraltar. Noves prospeccions de perforació en els sediments associats de la Mar Jònica Occidental ajudarien a fer una estimació més precisa de la dinàmica d’aquesta megainundació.

Lligams:

Evidence of the Zanclean megaflood in the eastern Mediterranean Basin. Aaron Micallef, Angelo Carmerlenghi, Daniel Garcia-Castellanos, Daniel Cunarro Otero, Marc-André Gutscher, Giovanni Barreca, Daniele Spatola, Lorenzo Facchin, Riccardo Geletti, Sebastian Krastel, Felix Gross, Morelia Urlaub. Scientific Reports 8: 1078 (2018).

Zanclean Flood Animation in Sicily. Daniel Garcia-Castellanos. Youtube. 27 de febrer 2018.

 

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: