Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Ruim vijf miljoen jaar geleden daalde de zeespiegel van de Middellandse Zee plotseling met 2000 meter. Wetenschappers weten nu waarom.
De bodem van de Middellandse Zee bestaat uit een honderden meters dikke laag van zoutkristallen. Die verraadt dat de zee 5,5 miljoen jaar geleden plotseling zo’n 70 procent van zijn water verloor. Grote delen stonden droog en veranderden in zoutvlaktes. Dat had drastische gevolgen voor de omgeving. In een studie in Nature Communications beschrijft een team van voornamelijk Franse wetenschappers hoe dit kon gebeuren.
Lees ook:
- Overstromingen Spanje: waardoor viel er zoveel regen?
- Tien adembenemende en prijswinnende foto’s van de oceaan
Tweerichtingsverkeer
Vandaag de dag verdampt er vanwege het warme en droge klimaat constant water uit de Middellandse Zee, meer dan regen en rivieren kunnen aanvullen. De enige reden dat de zee niet opdroogt, is dat hij continu wordt aangevuld met water vanuit de Atlantische Oceaan. Dat stroomt via een 14 kilometer breed kanaal tussen Spanje en Marokko: de Straat van Gibraltar.
Dat kanaal heeft tweerichtingsverkeer: water uit de Atlantische Oceaan stroomt via de bovenste lagen naar de Middellandse Zee. Het zoutere en daardoor zwaardere water uit de Middellandse zee stroomt via de bodem juist de enorme oceaan in.
Brokken zout
Wetenschappers gaan er al ruime tijd vanuit dat verschuivingen van aardplaten er 5,5 miljoen jaar geleden voor hebben gezorgd dat de Straat van Gibraltar werd opgetild. Hierdoor was het kanaal minder diep en kon de stroom met zout water de Middellandse Zee niet uit. Het zout hoopte daardoor snel op.
Op een gegeven moment was het zeewater verzadigd: er kon geen extra zout meer bij. Als gevolg hiervan begon het opgeloste zout neer te slaan tot brokken haliet, ook wel steenzout genoemd. Dit gebeurde vooral in het oostelijke deel van de Middellandse Zee.
Fase 1 duurde 35.000 jaar
De huidige onderzoekers hebben dat nu bevestigd. Ze keken daarvoor naar chloor, een belangrijk onderdeel van zeezout en volop aanwezig in haliet. In de natuur komen twee versies (isotopen) van het element chloor voor: chloor-35 en chloor-37. Die laatste heeft twee neutronen meer in de atoomkern en weegt daardoor iets zwaarder.
Bij het neerslaan van zout en de vorming van haliet wordt vaker chloor-37 gebruikt. Daardoor blijft er naar verhouding steeds meer chloor-35 achter in het water. Dat zie je uiteindelijk weer terug in het haliet, aangezien er steeds minder van de 37-variant is om in te bouwen en dus toch de lichtere variant wordt gebruikt.
Aan de verhouding van chloor-37 en -35 in het haliet op de zeebodem konden de onderzoekers berekenen hoelang het neerslaan van zout heeft geduurd. Hun conclusie: ongeveer 35 duizend jaar.
Tijdens fase 2 daalde de zeespiegel met wel 2100 meter
Hoewel de Middellandse Zee (en dus vooral het oostelijke deel) in die periode steeds zouter werd, was er wel nog water. Dat verdween pas echt tijdens een tweede fase, toen de Straat van Gibraltar nog meer omhoog kwam en de verbinding met de Atlantische Oceaan helemaal wegviel.
Door het warme klimaat verdampte er enorm veel water, terwijl de zee dus niet meer kon worden aangevuld. Doordat bij verdamping het zout achterblijft, werd de Middellandse Zee nog zouter en deze keer vormde er ook in de westelijke gebieden haliet.
Weer keken de onderzoekers naar de verhouding van de chloorvarianten in die steenzouten. Ze becijferden dat het zeeniveau in het westelijke deel van de zee in ongeveer 10.000 jaar met 850 meter zakte, en in het oostelijke deel was dat zelfs 1700 tot 2100 meter. Dat betekent dat ongeveer 70 procent van al het zeewater was verdwenen en grote zoutvlaktes overbleven. Het water dat nog over was, vormde meren die ongeveer net zo zout waren als de Dode Zee.
Massa-uitsterving en vulkaanuitbarstingen
Dit had grote gevolgen voor het Middellandse Zeegebied. In eerste instantie voor het zeeleven, en alle dieren die daarvan afhankelijk waren. Veel soorten stierven in deze periode dan ook uit. Tegelijkertijd waren Afrika en Europa voor het eerst sinds lange tijd via land verbonden, waardoor dieren en planten de oversteek konden maken.
Doordat er dusdanig veel water verdampte, drukte er opeens veel minder gewicht op de aardkorst. Volgens de onderzoekers kon magma hierdoor makkelijker opborrelen, waardoor meerdere vulkanen uitbarstten in de regio. De enorme hoeveelheid verdampt water zal bovendien wereldwijd neerslagpatronen hebben veranderd.
Mega-vloed
Hoewel de verdamping van de Middellandse Zee voor geologische tijdsbegrippen enorm snel verliep, herstelde de zee zich nog veel sneller. Doordat het klimaat natter werd, steeg de zeespiegel van de Atlantische Oceaan. Bovendien begon de Straat van Gibraltar weer te dalen. Samen zorgde dit ervoor dat oceaanwater weer de Middellandse Zee in kon stromen. De ongekend gewelddadige waterstroom die daardoor ontstond, sneed de doorgang steeds dieper uit waardoor er nog meer water langs raasde. Volgens schattingen herstelde de zeespiegel van de Middellandse Zee hierdoor in minder dan twee jaar tijd.
Bronnen: Nature Communications, CNRS via Science Daily
Beeld: Raffi Maghdessian/Getty Images