530萬年前，巨型洪水重新填滿地中海

蒙特利灣水族館研究所（MBARI）主導的最新研究指出，一場名為贊克勒巨型洪水（Zanclean megaflood）的大洪水，終結了發生在597萬至533萬年前的墨西拿鹽度危機（Messinian salinity crisis）。

533萬年前墨西拿鹽度危機終結的原因，其中一個備受爭議的情景是，透過贊克勒巨型洪水，地中海發生了災難性的重新注水；米卡萊夫（Micallef）等人提出了一系列清晰的證據，從陸地到海洋，證明這場巨型洪水溢過西西里東南部的一個淺海走廊，流入附近的水下諾託峽谷（Noto Canyon）。這張航空照片顯示的是，位於西西里東南部馬塞裡亞德爾沃爾佩（Masseria del Volpe）東北方向、被巨型洪水侵蝕的一道山脊。圖片來源：凱文·希貝拉斯（Kevin Sciberras）和尼爾·佩特羅尼（Neil Petroni）。

該研究的主要作者、加州蒙特利灣水族館研究所的研究員亞倫·米卡萊夫博士表示：「贊克勒巨型洪水是一種令人嘆為觀止的自然現象，其流量和流速讓地球歷史上任何已知的洪水都相形見絀。」

「我們的研究為這一非凡事件提供了迄今最具說服力的證據。」

在墨西拿鹽度危機期間，地中海與大西洋隔絕，海水不斷蒸發，形成了大量的鹽層沉積，重塑了該地區的地貌。

多年來，科學家們一直認為，這個乾旱時期是逐漸結束的，地中海在一萬年的時間裡慢慢重新注滿水。

但在2009年，人們發現了一條從加的斯灣延伸到阿爾沃蘭海的侵蝕通道，這一想法受到了挑戰。

這一發現指向了一場單一的、巨大的洪水事件，持續時間在2到16年之間，也就是後來所稱的贊克勒巨型洪水。

據估計，這場巨型洪水的流量在68到100斯韋爾德魯普（Sv）之間，1斯韋爾德魯普等於每秒一百萬立方米。

在研究中，米卡萊夫博士和他的同事們將新發現的地質特徵，與地球物理資料和數值模型相結合，為這場巨型洪水勾勒出了迄今最全面的圖景。

研究人員調查了西西里海檻（Sicily Sill）上一條走廊內的300多個不對稱、流線型的山脊。西西里海檻曾是一座水下陸橋，將地中海西部和東部盆地分隔開。

南安普敦大學的保羅·卡林教授表示：「這些山脊的形態與大規模、紊流的水流侵蝕相符，水流方向主要是東北方向。」

「它們揭示了贊克勒巨型洪水的巨大威力，以及它如何重塑地貌，在地質記錄上留下了持久的印記。」

透過對山脊取樣，科學家們發現，山脊頂部有一層岩石碎屑，其中包含從山脊兩側和周圍地區侵蝕下來的物質，這表明它是在短時間內、以巨大的力量沉積在那裡的。

這一層正好位於墨西拿期和贊克勒期的邊界，據信巨型洪水就發生在這個時期。

利用地震反射資料（一種能讓科學家看到地表下岩石和沉積物層的地質超聲波），作者們在西西里海檻以東的大陸架上發現了一個「W形通道」。

這個切入海床的通道，將山脊與諾託峽谷（位於地中海東部的一個深海峽谷）連線起來。

通道的形狀和位置表明，它就像一個巨大的漏斗。

當巨型洪水的水流湧過西西里海檻時，這個通道很可能將水流引向諾託峽谷，再流入地中海東部。

研究團隊建立了巨型洪水的計算機模型，以模擬水流的行為。

模型顯示，隨著時間的推移，洪水的方向會發生改變，強度也會增加，速度可達每秒32米（每小時72英里），侵蝕出更深的通道，侵蝕更多的物質，並將其運送到更遠的地方。

米卡萊夫博士表示：「這些發現不僅揭示了地球地質歷史中的一個關鍵時刻，也證明瞭地貌在五百萬年間的永續性。」

「它為地中海邊緣地區的進一步研究開闢了道路。」

該研究發表在《地球與環境通訊》（Communications Earth & Environment）雜誌上。

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A. Micallef等人，2024年。贊克勒巨型洪水從陸地到海洋的指示物。《地球與環境通訊》5卷，794頁；doi: 10.1038/s43247-024-01972-w