科學家揭開巨量洪水重填地中海之謎

一項具開創性的研究中，研究人員揭露了贊克勒大洪水（Zanclean Megaflood）令人信服的證據。這場規模龐大的事件，在短短數年內便重新填滿了地中海，以空前的水流量和流速重塑了地中海的地貌。

這一事件為墨西拿鹽度危機（Messinian Salinity Crisis）畫下句點，改變了該地區的地質和環境構成，留下了永久性的痕跡，也對先前有關緩慢變化的理論提出了挑戰。

近期一項研究提出有力證據，顯示一場巨大的「大洪水」重新填滿了地中海，終結了該地區大部分被鹽沼覆蓋的時期。

研究人員認為，這場被稱為贊克勒大洪水的事件，標誌著發生在597萬至533萬年前的墨西拿鹽度危機的結束。

一個國際科學家團隊，其中包括南安普敦大學的研究人員，在西西里島東南部發現了地質構造，顯示曾有一場突然的、大規模的洪水席捲該地區。

該研究的主要作者、加州蒙特利灣水族館研究所的亞倫·米卡萊夫博士表示：「贊克勒大洪水是一場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有力的證據。」

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，這個乾涸時期是逐漸結束的，地中海在一萬年的時間裡慢慢重新填滿。然而，2009年發現的一條從加的斯灣延伸至阿爾沃蘭海的侵蝕通道，對此觀點提出了挑戰。這一發現指向一場持續兩到十六年的單一、大規模洪水事件，也就是後來所稱的贊克勒大洪水。

據估計，這場大洪水的流量在68至100斯維爾魯普（Sv）之間，1斯維爾魯普相當於每秒一百萬立方米。

發表在《地球與環境通訊》雜誌上的這項新研究，將新發現的地質特徵與地球物理資料及數值模型相結合，提供了迄今最全面的大洪水圖景。

研究人員調查了西西里海檻（Sicily Sill）—— 一座曾經分隔地中海西部和東部盆地的水下陸橋 —— 上一條走廊內的300多個不對稱、流線型的山脊。

南安普敦大學地理與環境科學學院的名譽教授保羅·卡林表示：「這些山脊的形態與大規模、紊流的水流侵蝕相符，水流方向主要為東北方向。它們揭示了贊克勒大洪水的巨大威力，以及它如何重塑地貌，在地質記錄上留下了永久性的痕跡。」

透過對山脊取樣，研究團隊發現山脊頂部有一層岩石碎片，其中包含從山脊兩側和周圍地區侵蝕而來的物質，表明這些物質是被迅速且強力地沉積在那裡的。

這一層正好位於墨西拿和贊克勒時期的邊界，據信大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技術，研究人員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（Noto Canyon）—— 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。當大洪水的水流湧過西西里海檻時，這個通道可能將水流引向諾託峽谷，再流入地中海東部。

研究人員利用計算機模型模擬了大洪水可能的行為。他們的研究結果表明，洪水隨著時間推移改變方向並增強力量，速度可達每秒32米（每小時72英里）。隨著洪水加劇，它刻蝕出更深的通道，侵蝕了大量物質，並將沉積物帶到更遠的地方。

米卡萊夫博士補充道：「這些發現不僅揭示了地球地質歷史上的一個關鍵時刻，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。」

參考文獻：《贊克勒大洪水的陸海指標》，作者亞倫·米卡萊夫、喬瓦尼·巴雷卡、克里斯蒂安·胡布舍爾、安傑洛·卡梅倫吉、保羅·卡林、何塞·瑪麗亞·阿布裡爾·埃爾南德斯、勞爾·佩裡亞涅斯、丹尼爾·加西亞 - 卡斯特利亞諾斯、喬納森·福特、貝內迪克特·海默爾、馬蒂亞斯·哈特格、喬納斯·普賴內和安東尼奧·卡魯索，發表於2024年12月28日的《地球與環境通訊》。DOI：10.1038/s43247-024-01972-w

該研究由國家地理學會、德國研究基金會以及大衛和露西爾·帕卡德基金會資助。