Когато Черно море пресъхнало

08 май Когато Черно море пресъхнало

Публикувано в 12:13h Във Други, Любопитно, Морска Биология от Антон Костадинов 0 Коментари

3 Likes

Автор: Шенет Сю
Дори най-големите и най-изпъкнали форми на земната повърхност не могат да бъдат смятани за неизменни. Плочите, от които е изградена повърхността, са в движение; континентите и океаните непрекъснато менят очертанията и състава си. Изграждането на планините заедно с разместването на плочите води до промени в оттичането на водите, в климата и, разбира се, в растителния и животинския свят. Такива промени са ставали в миналото, наблюдават се и днес. Вече е добре развита плейт-тектониката — теорията, с която се обясняват тези явления. И все пак се изненадваме, когато научим, че някоя добре позната особеност на глобуса, непреобразена от времето на първите карти, е била обект на внезапни трансформации. Такъв изключителен епизод от историята на Земята беше открит през 1970 г.

41sdh1-1 Проби, извадени от дъното на Средиземно море, разкриха, че преди около шест милиона години цялото Средиземноморие пресъхнало и почти един милион години морското дъно било пустинен басейн с дълбочина два километра под равнището на заобикалящите го континентални плата. По-късно водите на Атлантическия океан отново го запълнили; наводняването продължило няколко столетия, а през това време Гибралтарският проток представлявал може би най-величественият водопад на всички времена.

Сега вече е ясно, че историята на Черно море е не по-малко богата от историята на Средиземно море. Първоначално Черно море било ръкав на огромен океан, а по-късно —част от голямо вътрешно море, покривало по-голямата част от Източна Европа. След като за кратко време то почти пресъхнало, едно ново запълване с вода го превърнало в дълбоко сладководно езеро. Слабо соленото и напълно стагнирано море, заемащо днешния басейн, се образувало в края на ледниковия период и не е много по-старо от цивилизациите, които се развивали наблизо в Левант.

41sdh11-1 Днес Черно море има дължина около 1200 км и максимална дълбочина около 2200 м. То е водосборният басейн за по-голямата част от европейския континент и в него се вливат няколко значителни реки като Дунав, Днестър, Днепър и Дон. Свързва се със Средиземно море чрез тесния проток при Босфора, Мраморно море и Дарданелите.

И Средиземно, и Черно море са останки от древен екваториален океан, който отделял Африка от Европа и свързвал Атлантическия с Индийския океан. През 1900 г. виенският геолог Едуард Суес нарича това море Тетис. Преди около 20 милиона години придвижването на Африканската плоча на север започнало да затваря Тетис. Сблъскването с Азия отрязало връзката на изток с Индийския океан, а сблъскването с Европа довело да издигането на дълги планински вериги като Алпите, Динарските и Хеленикските планини в Югославия, Албания и Гърция и Таурусовите планини в Южна Турция.

В резултат на това планинско изграждане Тетис се разделил на две вътрешни морета: едното — прародителското Средиземно море на мястото на днешното и другото — на север и на изток, наречено Паратетис. Паратетис се простирало от Унгарския басейн на запад през Югоизточна Европа и Черно и Каспийско море до отвъд Аралско море в азиатската територия на Русия. Връзката между Паратетис и Средиземно море била прекъсната преди около 15 милиона години. След това Паратетис се превърнало в слабо солено море, подобно на днешното Балтийско. През 1920 г. френският геолог Морис Гино предложил да го нарекат Merdelac – Езерно море, за да подчертае преходния му характер: между езеро и отборен океан.

Единствените големи водни маси от това езерно море, оцелели до днес, са Черно, Каспийско и Аралско море. Сега вече е ясно, че разделянето , на огромния вътрешен воден басейн е тясно свързано с внезапното пресъхване на Средиземно море. Подробни данни и за най-древните събития от тази история се намират в утайките на дъното на Черно море. Катастрофалното пресъхване на Средиземно море беше открито при сондиране на стотици метра дълбочина в утаечните скали и тини на морското дъно. Изследванията се извършваха от борда на кораба „Гломар Челинджър“, специално проектиран за дълбоководно сондиране. На палубата му се издига огромна сондажна кула и са монтирани съоръжения за спускане на сондажна тръба с дължина над седем километра. Не по-малко важни са и навигационните устройства и специални системи за маневриране, с помощта на които корабът се задържа точно над сондата дори по време на буря. От спускането си на вода през 1968 г. „Гломар Челинджър“ е на разположение на Скрипсовия институт по океанография под ръководството на международната изследователска организация ДЖОИДЕС (Обединени океано-графски институти за дълбоко сондиране на земната кора).

Седиментна характеристика на Черно море, получена след обработката на пробите от обект 380

При предишни сеизмични проучвания в Средиземно море бе открит пласт на около 100 м под морското дъно, който действа като як отражател на силните вълни. Плаването на „Гломар Челинджър“ през 1970 г. разкри природата на този отражателен пласт. Той е изграден от карбонатни и сулфатни скали, типични за плитки води, и соли, утаяващи се при пълно изпаряване на солени води. Веднага се налага едно обяснение за присъствието на такъв пласт: той би могъл да се образува, ако някога Средиземно море се е изпарило изцяло.

Средиземно море има голям хидрографски дефицит: от повърхността му се изпарява повече вода, отколкото се влива в него от заобикалящия го вододел. Нивото му се поддържа единствено от голямото количество вода, нахлуващо през Гибралтарския проток. Преди около шест милиона години при продължителното си придвижване на север африканската плоча предизвикала планинско издигане на Иберийския полуостров и северозападния край на Африка, образувайки един провлак, който „запушил“ Средиземно море.

През следващите 1000 години от Средиземно море се изпарили огромни количества вода — около 4 млн. куб. км — и соли и други утайки се наслагали по дъното на пресъхналия басейн. Преди малко повече от пет милиона години Атлантикът нахлул през Гибралтар и басейнът отново станал море. Запълването на басейна е характерна особеност, която бележи границата между две геоложки епохи: Миоцен (по-ранната) и Плиоцен (по-късната). Преди около 1,8 млн.години ги последвал Плайстоценът (най-късната). Сега сме в епохата на Холоцена, започнала преди около 10 000 години.

Интерпретацията на историята на Средиземно море не се възприема напълно. В проба от миоценовата епоха, извадена в източно Средиземно море, са намерени вкаменелости на малки крустацеи, принадлежащи към остракодовия род Цирипедии. Разновидностите от този род живеят в сладки или слабо солени води и не могат да оцелеят в по-солени басейни, още то-малко в пустинна област. Очевидно през сухия си период Средиземно море не винаги е било съвсем безводно. Понякога солените утайки са били покривани от големи езера. Откъде е постъпвала сладката вода, която ги е пълнила?

Някои видове, обитаващи Средиземно море и съседните водни басейни, днес също представляват загадка. В много подводни пещери по адриатическото крайбрежие на Югославия се срещат наследствени видове, които са „живи вкаменелости“, реликти от дребна фауна, оцелели единствено в такива изолирани места. Други родствени популации са известни в крайбрежните райони на Северна Франция, Испания и Северна Африка, а особено забележителна колекция от реликти била открита през 1891 г. в Охридското езеро. По определение тези популации не се отнасят към видовете от заобикалящите ги води, но затова пък видовете от различните „джобове“ са сродни помежду си. И което е по-забележително, много от видовете имат „роднини“ в отдалеченото и напълно изолирано Каспийско море. Всички те имат общ прародител, който може да бъде проследен във фосилната история на Паратетис по-добре, отколкото в Средиземно море.

Стигна се до една проста хипотеза. Дезинтеграцията на „Езерно море“, наличието на сладководни езера в средиземноморския басейн и разпространението на паратетисови видове могат да бъдат обяснени с оттичането на водите на Паратетис в Средиземно море малко по-късно в Миоцена. Най-добре хипотезата би могла да се провери чрез изследването на седиментни проби от запазил се паратетисов басейн.

41sdh1111-1

41sdh11111-1 През 1973 е. беше запланувано ново плаване на „Гломар Челинджър“ със задача да се сондира в Черно море. Сондирането трябваше да изясни връзката между Средиземно море и Паратетис, както и да предостави материал за проучване на произхода на нефт в Черно море. На дълбочини, по-големи от 200 м, водата в Черно море е неподвижна: тя не съдържа кислород и е богата на токсичния газ сероводород; това води до извода, че дълбокото дъно не може да поддържа живот на други организми, освен на анаеробните бактерии. При такива условия трябва да се предполага, че органичният материал се е консервирал. Смята се, че нефтът се образува от такива запазени органични утайки, затрупани и превърнати във въглероди при повишена температура и високо налягане. Друга задача на проекта за сондиране беше да се уточнят някои от съществуващите данни от историята на климата за този район.

„Гломар Челинджър“ навлезе в Босфора на 19 май 1975 г. с екипаж от 50 души и научен състав — 20 души под ръководството на Юрий Непрочнов от Института по океанология „П. Ширшов“—Москва и Дейвид Рос от Уудзхоулския океанографски институт. По време на триседмичното плаване беше извършено сондиране на три места. Най-голямата дълбочина бе достигната от западния континентален склон по крайбрежието на България, където при воден пласт 2000 м сондата извади проби с дължина 1073 м. Първото изследване на пробите показа, че през Босфора не винаги е преминавала морска вода. Вярно е, и по-рано съществуваха предположения, че Черно море не винаги е било солено.

През 1969 г. бяха изследвани седиментни проби с дължина около 10 м, от които можеше да се съди, че Черно море е било сладководно езеро в продължение на 12000 години през късния ледников период. Този сладководен период се обясняваше като следствие от промяната в морското равнище по цялата планета. Босфорът е не само тесен, но и твърде плитък проток с дълбочина 35 м. През по-студените фази на ледниковия перод, когато голяма част от водите на Световния океан се били „затворени“ в континентални ледници, морското равнище е спаднало до 100 м. Тогава Босфорът не е бил проток, а лъкатушеща река, по която в черноморския басейн се оттичало сладководно езеро.

Беше прието, че сладководният период е бил едно от малкото редки изключения. Възниквали при необичайни климатични условия. Обаче седиментите, които, „Гломар Челинджър“ извади от по-голяма дълбочина, доказаха друго. По-скоро сегашното морско състояние на Черно море би трябвало да се смята за изключително, тъй като през п0-голямата част от периода, представен в изследвания материал, преобладава сладководното състояние.

Едно от заключенията след това откритие може да бъде, че Черно море не предлага основание за провеждане на нефтопроучвателни работи. С изключение на един пласт близо до повърхността нито един от изследваните седименти не е особено богат на органичен въглерод. Липсата на кислород в по-дълбоките води на днешното Черно море е резултат главно на взаимодействието в Босфора между слабосолените води на повърхността в Черно море и по-соленото Средиземно море. В протока черноморската вода тече на юг по повърхността, а средиземноморската, която е около два пъти по-солена, се придвижва на север ниско над дъното. По-солената вода е по-плътна и затова потъва в басейна, където се задържа от плътностния градиент и е изолирана от циркулационната система на морето. Тъй като придънната вода няма достъп до повърхността, тя не може да абсорбира никакъв кислород и всички по-висши форми на живот са изключени в абисалната равнина.

41sdh111111-1 Този механизъм зависи от постоянния приток на морска вода, а той не е можел да действа, когато Черно море е било сладководно езеро. Вкаменелостите на дънни обитатели, намерени на няколко нива в седиментите, показват, че в по-ранни периоди дънните води са били аерирани, а падащият на дъното органичен детрит — консумиран от животински организми. В други периоди на дъното не е имало живот — в окончателно напластените утайки не са открити дънни организми.

Преобладаването на сладководни утайки създава сериозно затруднение в проучването на черноморската история. При стандартния метод за датиране на седиментните серии се търсят фосилни видове, характерни за всеки интервал геоложко време, защото всъщност геоложките периоди са определени главно въз основа на наличието или липсата на някои присъщи видове. Тези ориентировъчни видове са избрани заради широкото им географско разпространение и ограничената им продължителност на живот. Почти всички те са морски видове и затова не беше съвсем ясно как могат да бъдат датирани черноморските седименти, съдържащи множество сладководни фосилни организми. Дори общата продължителност на сладководния период не беше известна. Не беше сигурно дали пробите с държина един километър представят натрупани седименти отпреди 10 млн., или само от два-три милиона години.

Черноморските седименти съдържат фосили. Те включват свободно плаващи диатомеи и динофлагелати, дънни фораминифери, някои остракоди и мекотели, полен (цветен прашец) и спори от сухоземни растения, отнесени в морето.

Почти всички фосили принадлежат към видове,които са останали непроменени дълго време, а следователно са малко полезни при датирането на седиментите. Те обаче разкриват много неща около променящото се състояние на Черно море, включително и на климата на приморския район. Еволюционните промени при растенията са твърде бавен процес но развитието на растенията е много чувствително към климата, фосилизираният растителен материал е следователно добър индикатор за древните температури. Намерени са фосили от дузини растителни поколения в черноморските седименти главно под формата на цветен прашец от зърнени растения, които са напълно идентифицирани. Растенията представят широк диапазон от области, които могат да бъдат групирани в две общи категории.

В някои пластове поленът е главно от храстовидни, характерни за степната растителност, а в други е от дървета като борове, дъбове или букове, което доказва присъствието на гори. По седиментните проби може да се съди за измененията в горската и степната растителност. Структурата им се обяснява лесно с климатичните условия. Горите преобладават през топлите между ледникови периоди; с придвижването на континенталните ледници те се изместват от степи. Кривата на степния индекс има много краткотрайни колебания, но се разпознават три главни етапа на заледяване — Алфа, Бета и Гама.

Климатичните колебания, за които се съди по поленовия анализ, не продължават в най-ранните извадени седименти. В пробите от обект 380 цветният прашец от степна растителност е рядкост или изобщо отсъства на дълбочини, по-големи от 650 м под морското дъно. В най-долните пластове цветният прашец е главно от субтропични растения. Следователно би могло да се приеме, че седиментните данни достигат до преди началото на ледниковия период. За съжаление, поленовите образци не дават никаква информация за началото или продължителността на трите следващи периода на заледяване.

В Черно море слабо солените или морски тини, наслагани направо върху чакълестото дъно, показват, че морското влияние е стигало и до най-крайните части на Паратетисовия басейн. По някакъв начин слабата връзка със Средиземно море била скоро прекъсната, отводнителната система била отново реорганизирана, а Черно море започнало пак да получава повече вода, отколкото било нужно, за да се балансира загубата на изпаряването. Черноморският басейн се запълнил отново, но по-голямата площ която някога била дъното на това древно море, сега е плодородна обработваема земя.

С извънредно голямото нахлуване на сладка вода Черно море постепенно загубило своята соленост и през повечето от следващите пет милиона години то било сладководно езеро. В началото на Плейстоцена преди 1,8 милиона години климатът на Земята станал значително по-студен и в Източна Европа се образували ледници.

Едва в по-близки времена морето придобило сегашните си характеристики, тъй като ерозията постепенно отваряла Босфора. През топлите периоди, когато общото морско равнище било необикновено високо, морската вода нахлувала през Босфора, за да направи Черно море слабо солено, но с всяко завръщане на ледниците сладката вода се възстановявала. И на края, в началото на Холоценовата епоха, преди около 10 000 години, океаните се издигнали до днешното си равнище и през Босфора отново навлиза солена вода. Абисалната равнина на съвременното Черно море е отново лишена от живот.

Автор: Шенет Сю