Badania nad kryzysem zasolenia mesyńskiego wskazują, że tylko niewielka część morza śródziemnomorskiego gatunek przetrwały, a czas odbudowy różnorodności biologicznej przekroczył 1,7 miliona lat.
W całej historii Ziemi ruchy litosfery wielokrotnie prowadziły do izolacji mórz regionalnych od oceanu światowego i do masowych nagromadzeń soli. Geolodzy w Europie, Australii, Syberii, na Bliskim Wschodzie i gdzie indziej odkryli solne giganty o objętości tysięcy kilometrów sześciennych. Te nagromadzenia soli stanowią cenne zasoby naturalne i były eksploatowane od starożytności do chwili obecnej w kopalniach na całym świecie, takich jak kopalnia Hallstatt w Austrii i kopalnia soli Khewra w Pakistanie.
Wpływ kryzysu zasolenia mesyńskiego
Odkryty na początku lat 70. XX wieku śródziemnomorski gigant solny to warstwa soli o grubości kilometra pod Morzem Śródziemnym, utworzona około 5,5 miliona lat temu w wyniku odłączenia się od Atlantyku podczas kryzysu zasolenia mesyńskiego. W nowym badaniu opublikowanym w Naukamiędzynarodowy zespół badaczy – składający się z 29 naukowców z 25 instytutów w całej Europie – oszacował ilościowo utratę różnorodności biologicznej w Morzu Śródziemnym w wyniku kryzysu mesyńskiego i późniejszej odnowy biotycznej.
Ten film jest odtworzeniem jednego z proponowanych modeli izolacji Morza Śródziemnego w wyniku zatonięcia płyty litosferycznej w płaszczu Ziemi (około 6 milionów lat temu) oraz tego, jak suchy klimat doprowadził następnie do wyschnięcia tego morza podczas Mesyński kryzys zasolenia (ok. 5,5 mln lat temu), aż do 5,33 mln lat temu, poziom Atlantyku przekroczył poziom mostu lądowego Gibraltaru i spowodował szybkie uzupełnienie. Źródło: © CSIC – Daniel García-Castellanos
Wydłużony czas przywracania różnorodności biologicznej morza
Po kilkudziesięciu latach żmudnych badań skamieniałości datowanych na okres od 12 do 3,6 mln lat znalezionych na lądzie w krajach peryśródziemnomorskich oraz rdzeni osadów głębinowych zespół odkrył, że prawie 67% gatunków morskich w Morzu Śródziemnym po kryzysie było różnią się od tych sprzed kryzysu. Tylko 86 z 779 gatunków endemicznych (przed kryzysem żyjących wyłącznie w Morzu Śródziemnym) przeżyło ogromną zmianę warunków życia po oddzieleniu się od Atlantyku.
Zmiana konfiguracji bram, która doprowadziła do powstania samego solnego olbrzyma, spowodowała gwałtowne wahania zasolenia i temperatury, ale także zmieniła szlaki migracji organizmów morskich, przepływ larw i planktonu oraz zakłóciła centralne procesy ekosystem. W wyniku tych zmian wymarła duża część ówczesnych mieszkańców Morza Śródziemnego, na przykład koralowce budujące rafy tropikalne. Po ponownym podłączeniu do Atlantyku i inwazji nowych gatunków, takich jak żarłacz biały i delfiny oceaniczne, śródziemnomorska różnorodność biologiczna mórz przedstawiła nowy wzór, w którym liczba gatunków zmniejsza się z zachodu na wschód, tak jak ma to miejsce obecnie.
Kwantyfikacja i zrozumienie odbudowy różnorodności biologicznej
Ponieważ morza peryferyjne, takie jak Morze Śródziemne, są ważnymi punktami zapewniającymi różnorodność biologiczną, było bardzo prawdopodobne, że powstawanie solnych gigantów na przestrzeni historii geologicznej miało ogromny wpływ, ale jak dotąd nie zostało to oszacowane ilościowo. „Nasze badanie stanowi obecnie pierwszą analizę statystyczną tak poważnego kryzysu ekologicznego” – wyjaśnia Konstantina Agiadi z Wydziału Geologii Uniwersytetu Wiedeńskiego, która kierowała badaniem.
Co więcej, po raz pierwszy określa ilościowo ramy czasowe odbudowy po kryzysie środowiska morskiego, który jest w rzeczywistości znacznie dłuższy niż oczekiwano: „Różnorodność biologiczna pod względem liczby gatunków odrodziła się dopiero po ponad 1,7 miliona lat” – mówi geolog. Metody zastosowane w badaniu zapewniają również model łączący tektonikę płyt, narodziny i śmierć oceanów, soli i życia morskiego, który można zastosować w innych regionach świata.
Nowe kierunki badań i pytania
„Wyniki otwierają szereg nowych, ekscytujących pytań” – stwierdza Daniel García-Castellanos z Geosciences Barcelona (CSIC), który jest głównym autorem tego badania: „Jak i gdzie 11% gatunków przetrwało zasolenie Morza Śródziemnego? W jaki sposób poprzednie, większe formacje soli zmieniły ekosystemy i System Ziemi?” Kwestie te wymagają jeszcze zbadania, na przykład w ramach nowej sieci działań kosztowych „SaltAges”, która rozpocznie się w październiku, gdzie badacze są zapraszani do badania społecznych, biologicznych i klimatycznych skutków epoki solnej.
Odniesienia: „Wpływ późnego miocenu na różnorodność biologiczną Morza Śródziemnego na różnorodność biologiczną morza” autor: Konstantina Agiadi, Niklas Hohmann, Elsa Gliozzi, Danae Thivaiou, Francesca R. Bosellini, Marco Taviani, Giovanni Bianucci, Alberto Collareta, Laurent Londeix, Costanza Faranda, Francesca Bulian , Efterpi Koskeridou, Francesca Lozar, Alan Maria Mancini, Stefano Dominici, Pierre Moissette, Ildefonso Bajo Campos, Enrico Borghi, George Iliopoulos, Assimina Antonarakou, George Kontakiotis, Evangelia Besiou, Stergios D. Zarkogiannis, Mathias Harzhauser, Francisco Javier Sierro, Marta Coll , Iuliana Vasiliev, Angelo Camerlenghi i Daniel García-Castellanos, 29 sierpnia 2024 r., Nauka.
DOI: 10.1126/science.adp3703
