Открытие: 10 000 лет назад Черное море чуть не отравило Средиземное море

Новое исследование ученых из Барселонского университета произвело революцию в представлениях об экологической истории Восточного Средиземноморья. Анализ донных отложений показал, что мощный приток пресной воды из Черного моря в Эгейское в эпоху раннего голоцена (примерно 11–6 тыс. лет назад) сыграл ключевую роль в масштабной перестройке морских экосистем. Результаты работы, опубликованные в журнале Communications Earth & Environment, доказывают, что влияние этого гидрологического фактора было сильно недооценено.

Последствия для древних экосистем

Блокирование вертикального перемешивания слоев и остановка притока холодных придонных вод нанесли колоссальный удар по экосистеме Восточного Средиземноморья. Это вызвало экологическую цепную реакцию:

• Полное удушье (аноксия) на глубине. Без циркуляции кислород с поверхности перестал поступать в придонные слои. В глубоководных впадинах развился острый дефицит кислорода, превративший обширные участки дна в мертвую зону.

• Вымирание донной жизни. Глубоководные организмы – моллюски, ракообразные, донные рыбы и черви – массово погибли или были вытеснены. Жизнь на дне почти полностью исчезла.

• Формирование «органического кладбища». Поскольку кислорода на дне не было, органические остатки (мертвый планктон, водоросли) не гнили, как обычно, а сохранялись. Это привело к образованию того самого черного, богатого углеродом слоя сапропеля S1.

• Цветение токсичных водорослей. Избыток пресной воды принес с суши многие питательные вещества (азот, фосфор). В теплом, изолированном верхнем слое моря планктон начал бурно размножаться. Это приводило к регулярной гибели рыб даже в верхних горизонтах.

• Разрыв пищевых цепочек. Изменения солености и температуры воды привели к миграции или исчезновению многих видов рыб. Морским птицам и крупным хищникам было нечего есть, что на тысячи лет перестроило всю пищевую сеть региона.

Опровержение устоявшихся догм

На протяжении десятилетий в научном сообществе доминировала гипотеза, связывающая появление сапропеля S1 исключительно с изменениями климата в Африке и Европе. Считалось, что основными причинами опреснения Средиземного моря были большой расход рек Северной Африки, в том числе Нила, и резкое увеличение количества осадков в северном средиземноморском регионе. Именно эти факторы, по мнению исследователей, лишили придонные слои кислорода и создали условия для накопления органики.

Новые данные полностью меняют сложившуюся картину.

Изменения в стоках африканских рек и локализованные осадки не могут объяснить прошлые аномалии, по мнению ведущего автора исследования Димитриса Евангелиноса из Университета Барселоны.

Черное море служило мощным резервуаром пресной воды. Благодаря обильному таянию ледников и дождям в своем огромном водосборном бассейне оно буквально затопило Эгейское море пресной водой, в корне изменив траекторию морских течений.

Ключ к прогнозированию климата

Чтобы восстановить хронику событий, специалисты изучили керн морских отложений, поднятый со дна центральной части Эгейского моря. Этот геологический архив сохранил записи об изменениях окружающей среды за последние 42 000 лет.

Используя набор передовых лабораторных методов, включая рентгенофлуоресцентный и гранулометрический анализ, а также геохимию стабильных и радиогенных изотопов, команде удалось изолировать след Черного моря от других гидрологических процессов.

Авторы работы подчеркивают, что полученные результаты имеют большое значение для моделирования будущего Земли. Демонстрируя, как внезапные пульсации пресной воды могут нарушить глубокую циркуляцию и восстановить океанский конвейер в теплые периоды, исследование помогает ученым лучше прогнозировать последствия современного глобального потепления и таяния полярных ледяных шапок.