Занклский потоп

Занклский потоп (Занклийский потоп) — геологическое событие произошедшее 5.33 миллионов лет назад, положившее конец мессинскому кризису солёности: в это время Средиземное море вновь заполнилось водой из Атлантического океана. На геологической шкале времени это событие знаменует начало занклской эпохи, самой ранней эпохи плиоцена.

Свидетельства затопления были получены из отложений Занклского периода, как в скважинах, так и в обнажениях, поднятых над уровнем моря^[3]. Переход к стабильным, полностью морским условиям в Средиземноморье обычно фиксируется в виде четкой литолого-палеонтологической границы, что подразумевает геологически мгновенное событие. Нередко считается, что это подразумевает резкий обвал Гибралтарского порога и последующее катастрофическое наводнение (например, большой водопад) атлантических вод в (высохший) Средиземноморский бассейн. Почти мгновенный (в геологическом смысле) и синхронный характер этого события был доказан несколькими исследованиями. Однако если найденные планктонные фораминиферы указывают на резкий возврат к морским условиям, то находки бентосных фораминифер в глубоководных районах Тирренского моря и западного Средиземноморья предполагают, что циркуляция воды оставалась ограниченной в течение двух или трёх прецессионных циклов. Амплитуда подъёма уровня моря, приведшая в конечном итоге к восстановлению морских условий в Средиземноморском бассейне, неизвестна из-за отсутствия надёжных индикаторов палеоглубин^[4]. Отсутствие бентосных микрофоссилий (микроископаемых) в самых первых слоях пелагических (глубоководных) отложений формации Trubi и последовательность их появления в последующих слоях поддерживают идею полной стерилизации Средиземного моря во время Мессинского кризиса солёности.

Гигантское наводнение — возможный сценарий воссоединения Средиземного моря с Атлантикой и сопутствующих изменений окружающей среды; также возможно более постепенное повторное заполнение Средиземного моря, включая поступление воды из других источников^[5] или через постоянно открытый Гибралтарский пролив^[6]. Отсутствие катастрофического наводнения подтверждается геологическими свидетельствами, найденными вдоль южной границы моря Альборан. С другой стороны, отложения, найденные вокруг Мальтийского уступа^{[гео 1]}, указывают на разовое интенсивное наводнение, приведшее к воссоединению сообщения между Западным Средиземноморьем и Восточным Средиземноморем через юго-восточную часть Сицилии^[7].

Идея Занклийского «потопа» проникла в научный мир в 1970-х годах, когда стало ясно, что соляные отложения и обширная эрозионная поверхность в Средиземноморье образовались во время длительного периода низкого уровня моря, и что последующее повторное заполнение произошло через несколько сот тысячелетий^[8].

Геологическая история Средиземного моря определяется тектоникой: совместное движение Африканской, Аравийской и Евразийской плит закрыло ранее существовавший океан Тетис, так что его западная часть стала современным Средиземноморьем^[9]. По неясным причинам, в конце миоцена Средиземное море оказалось отделено от Атлантического океана. В начале мессинского века закрылись Бетский (англ. Betic corridor) и Рифский проливы^{[комм. 1]}, соединявшие Тетис с Атлантикой (вместо нынешнего Гибралтарского пролива)^[10]. Это вызвало Мессинский кризис солёности с образованием толстых соляных отложений на бывшем морском дне^[11] и эрозией континентальных склонов^[12]. В это время уровень воды в Средиземноморье в это время упал на километры^[13], а Нил и Рона вырезали глубокие каньоны^[14]. Точная величина падения, и было ли оно симметричным между Западным Средиземноморьем и Восточным Средиземноморьем, неясна^[15]. Возможно, что на дне Средиземного моря сохранялись взаимосвязанные моря^[16].

Присутствие атлантической рыбы в мессинских отложениях^[16] и объём соли, отложенной во время мессинского кризиса солености, указывают на существование некоторого остаточного притока из Атлантики в Средиземное море во время всего мессинского кризиса^[17]. На подней стадии кризиса увеличение количества осадков и речного стока снизило солёность остаточного моря^[11], что привело к отложению так называемых осадков «Lago Mare»^[18], при этом часть этих вод предположительно имела своё начало в Паратетисе к северу от Средиземного моря^[19].

Сам термин Лаго-Маре появился в результате двойного перевода с русского на французский и с французского на итальянский. В 1897 году в книге Ископаемые и живущие Dreissensidae Евразии‌ Андрусов ввёл термин озеро-море, описывая серию центрально- и восточно-европейских впадин, в которых в миоцене произошёл переход от морских обстановок к изолированным озёрам с пресноводной или солоноватоводной биотой — все эти впадины, включая Чёрное море и Каспийское море, были в 1924 году объединены Ласкаревым под названием Паратетис. В 1930-х годах французские учёные (например, Жинью в книге Géologie stratigraphique^{[комм. 2]}) перевели этот термин на французский язык как Lac-Mer. А в 1962 году итальянский учёный Ruggieri, описывая солоноватоводные и пресноводные обстановки, возникавшие в Средиземноморье в конце мессинского века, перевёл французский термин на итальянский язык как Lago-Mare^[20].

Занклийский «потоп» произошёл тогда, когда открылся Гибралтарский пролив^[21]. Предметом научных споров являются гипотезы: тектоническое опускание Гибралтарского региона^[11], разломы или эвстатическое повышение уровня моря. Наиболее распространена гипотеза, по которой регрессивная эрозия^[22] одной или нескольких рек, текших со склонов хребта Эр-Риф, ослабила барьер и он не выдержал^[13] и что до этого эрозионного события пролива не существовало.

Во время Занклийского «потопа» образовался канал через Гибралтарский пролив^[21], начинавшийся у Камаринского порога в Гибралтарском проливе^[23]. Сейчас канал врезается в дно моря Альборан^[24], разделяется вокруг возвышенности Висконде-де-Эса^[25] и, в конечном итоге, соединяется с каналом Альборан^{[гео 2]}, прежде чем распасться на несколько рукавов, которые заканчиваются в Алжиро-Балеарской впадине^[23][26]. Канал имеет U-образную форму в своей начальной области, что соответствует условиям образования во время гигантского наводнения^[27]. Образование канала мобилизовало около тысячи кубометров горных пород^[28], которые отложились в море Альборан в виде гигантских подводных валов^[29]. Однако участок канала, проходящий через Камаринский порог, может иметь иное происхождение^[15].

Сначала заполнилось Западное Средиземноморье, потому что Сицилийский порог образует барьер между впадинами Западного и Восточного Средиземноморья^[30]. В дальнейшем вода переливалась в Ионическое море через Сицилию и подводный каньон Ното^{[гео 3]} у Аволы^[31][32].

Поток в каньоне Ното имел масштаб, сопоставимый с потоком в Гибралтарском проливе^[33]. При прохождении воды через каньон возникали вихри и обратные течения; большое количество осадков было отложено в Ионическом море^[34].

Вопрос о Занклийском «потопе» как катастрофическом, а не постепенном событии, остаётся спорным^[35], но, по геологическим меркам, событие произошло мгновенно^[18]. Для катастрофического сценария одна из одномерных моделей предполагает поток с расходом более 10-100 свердрупов. Согласно другой модели, после прорыва порога вода размыла его и образовала канал через Гибралтарский пролив, увеличив поток воды, который, в свою очередь, усиливал эрозию до тех пор, пока уровень воды в Средиземном море не поднялся достаточно, чтобы замедлить приток воды^[27].

В таком случае пиковый сброс составит более ста миллионов кубических метров в секунду, со скоростью воды более 40 метров в секунду; такие скорости потока примерно в 450 раз больше, чем сброс реки Амазонки и в десять раз больше, чем суперпаводки, которые создавало озеро Миссула^[36]. Этот поток попадал в бассейн Средиземного моря, спускаясь по относительно пологому склону, таким образом, это не был гигантский водопад^[37]. Более поздние модели с использованием более точной географии ограничивают поток примерно 100 свердрупами или 100 миллионами кубических метров в секунду. Они также указывают на образование крупных круговоротов в море Альборан во время поступления воды^[38] и на то, что поток размывал Камаринский порог со скоростью 0,4—0,7 метров в день^[39] Точные размеры наводнения зависят от уровня воды в Средиземном море до прорыва барьера (более высокий уровень воды там будет означать гораздо меньшее наводнение)^[40].

Согласно другой модели, вода из Атлантического океана заполнила высохшее (или почти высохшее) Средиземное море через современный Гибралтарский пролив. На 90 % Средиземноморский бассейн заполнился в течение периода, который, по оценкам, длился от нескольких месяцев до двух лет, после периода в несколько сот тысяч лет, когда уровень притока воды из Атлантики был низок^[41]. Подъём уровня моря при этом мог достигать скорости более 10 метров в день. Основываясь на признаках эрозии, сохранившихся до наших дней под плиоценовыми отложениями, было подсчитано, что воды Атлантического океана устремились вниз с высоты более 1000 метров с максимальным сбросом около 100 миллионов кубических метров в секунду, что на три порядка больше, чем современная Амазонка.

Основному поступлению воды могло предшествовать более раннее, менее масштабное^[15][42]. Наличие глубоководных морских террас явилось основанием для вывода о нескольких этапах наполнения Средиземного моря^[43]. Поначалу предполагалось, что заполнение восточного Средиземноморья заняло бы тысячи лет, но более поздние оценки размера канала Гибралтарского пролива уменьшили этот период до величины менее года^[44]. Полное наполнение Средиземного моря могло занять около десятилетия^[11].

Занклийский «потоп» создал Гибралтарский пролив. Сомнительно, что тектонические или вулканические события могли создать пролив, поскольку основные границы плит не проходят через пролив, и в его районе наблюдается незначительная сейсмическая активность^[45]. Современная морфология пролива характеризуется двумя водными порогами: порогом Камаринал (284 метра в самой глубокой точке) и более глубокий порог Эспартель дальше на запад. Самая узкая часть пролива расположена к востоку от каждого порога^[46] и значительно глубже порогов^[47]. Возможно, что эти пороги образовались уже после Занклийского «потопа» в результате гравитационного движения прилегающих территорий^[48].

Занклийский «потоп» вызвал значительные изменения в окружающей среде Средиземноморского бассейна^[11]. Он мог повлиять и на глобальный климат, учитывая, что гораздо меньшее по масштабам наводнение, вызванное осушением озера Агассис, привело к похолоданию^[49]. Предполагаемые последствия достигли хребта Лоялти рядом с Новой Каледонией в Южном полушарии.

За время Мессинского кризиса реки, впадающие в Средиземное море, вырезали каньоны, а подъём уровня моря превратил эти каньоны в риа. Для Нила, такой риа доходил до Асуана, расположенного в глубине Египта, примерно в 900 километрах от берега моря^[50]. Заполнение моря привело к окончательной изоляции многочисленных средиземноморских островов, таких как Крит, что привело к видообразованию животных, обитающих там. Образование Гибралтарского пролива помешало наземным животным переходить из Африки в Европу. Китообразные, ластоногие и вся морская фауна колонизировали Средиземноморье из Атлантики.

Скорость, с которой Средиземное море заполнялось во время наводнения, была достаточной, чтобы вызвать существенную индуцированную сейсмичность^[51]. Образовавшихся крупных оползней было бы достаточно, чтобы вызвать большие цунами с высотой волн, достигающих 100 метров, подтверждения чего были найдены в бассейне Альхесираса^[52]. Заполнение бассейна создало тектонические напряжения, которые могли повлиять на развитие Апеннинских гор .

Похожие наводнения происходили и в других местах Земли на протяжении всей истории:

• наводнение Бонневиль в Северной Америке^[14], во время которого озеро Бонневилл вылилось через перевал Ред-Рок в бассейн реки Снейк
• гипотеза о потопе в Чёрном море, которая предполагает наводнение из Средиземного моря в Чёрное море через пролив Босфор.

• Атлантропа — проект плотины в Гибралтарском проливе, которая могла бы частично компенсировать последствия Занклийского наводнения.