2011-10-17

La Crisis Salina del Messiniense (1/3) - El Mediterráneo se evaporó

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A lo largo de la costa Mediterránea existen numerosos yacimientos de sal que son explotados desde hace al menos dos mil años y que ya atrajeron la curiosidad tanto de Plinio el Viejo como de los primeros geólogos del siglo XIX. La roca de sal se forma en la naturaleza durante la evaporación masiva de agua, como en las salinas de las que obtenemos la sal de consumo. Pero la sal acumulada en el Mediterráneo suma más de un millón de kilómetros cúbicos, equivalente a un 10% de la sal disuelta en todo el océano y unas 50 veces la sal disuelta en el Mar Mediterráneo hoy en día. Actualmente, a los acontecimientos geológicos que provocaron esa acumulación de sal se les agrupa en la llamada Crisis Salina del Messiniense.

En las salinas el agua marina se transforma por evaporación en una salmuera concentrada hasta que los iones llegan a la saturación y acaban cristalizando formando sales. En 1849, el químico italiano J. Usiglio experimentó con este proceso y observó que, aunque el mar contiene diez veces más halita (sal común) que yeso, es éste el que precipita antes, debido a su menor solubilidad. Esto podía explicar la abundancia de yeso en los yacimientos costeros del Mediterráneo.
Toda la roca que abarca esta fotografía es yeso cristalino acumulado durante la Crisis Salina del Messiniene. El desnivel excavado por el río que circula entre el fotógrafo y la montaña ha dado lugar a la caída de los grandes bloques de cristales de yeso. Junto a Sorbas (Almería, España). Foto: Garcia-Castellanos.
Karl Mayer-Eymar (1826-1907), un paleontólogo suizo, puso fecha a las sales circunmediterráneas a partir de fósiles que encontró junto a ellas y en 1867 bautizó aquel período con el nombre de Messiniense, por la región italiana de Messina, uno de los yacimientos de sal más conocidos en la época. Hoy sabemos que el periodo Messiniense tiene una edad de unos 6 millones de años, la época de los primeros homínidos. Pero la formación de esos depósitos sigue siendo un enigma.
¿Llegó el Mediterráneo realmente a secarse? La presencia masiva de sal puede ser explicada por una reducción prolongada de la comunicación con el océano, que impediría la mezcla con las aguas Atlánticas y la concentración progresiva de la sal, como en una salina. Para esto no es necesario un descenso del nivel del Mediterráneo por evaporación: el agua evaporada pudo en principio ser repuesta continuamente con la entrada de agua atlántica, como ocurre en la actualidad a través de Gibraltar.

Ondas de gravedad producidas por la entrada en el Mediterráneo de agua Atlántica a través del Estrecho de Gibraltar. Como en la era Messiniense, el Mediterráneo actual es hídricamente deficitario (recibe menos agua de los ríos y la lluvia de la que evapora), lo que se compensa con esta corriente.
Date: 06.03.2004 Credit: NASA Johnson Space Center - Earth Sciences and Image Analysis (NASA-JSC-ES&IA)

Pero en 1961, una campaña de prospección sísmica (consistente en enviar vibraciones al fondo del mar y recoger su eco para visualizar las capas de los sedimentos del suelo marino) reveló un reflector acústico a unos 100-200 metros bajo el suelo marino. Fue bautizado como el reflector M. El reflector M se detectaba en las zonas del Mediterráneo de más de 1400 metros de profundidad, sugiriendo que esa capa fue depositada de manera uniforme y simultánea en algún momento en el pasado. En 1970, el reflector M fue perforado en el Sitio 124 (cerca de Mallorca, pero a gran profundidad) del programa DSDP (Deep Sea Drilling Program), desde el buque Glomar Challenger y bajo la supervisión de los científicos William Ryan (geofísico) y Kenneth J. Hsu (sedimentólogo). Al llegar a la misteriosa capa, el taladro comenzó a vibrar y se atascó. Cuando subieron la broca sólo recuperaron algunos algunos restos sueltos de roca, de apariencia decepcionante. Pero Ryan y Hsu, junto con la paleontóloga Maria Bianca Cita pronto reconocieron algunas propiedades interesantes.
Los restos contenían una mezcla de cantos basálticos, piedra caliza blanca, cristales transparentes de yeso y microfósiles. Habían foraminíferos de aguas poco profundas, pero también pequeñas conchas de moluscos. De acuerdo con Cita esos organismos estaban poco desarrollados, tal vez como respuesta a condiciones ambientales extremas. Ryan y Hsü vieron que los clastos de basalto eran cantos rodados y guijarros traídos por ríos, que la piedra caliza y el yeso podían ser restos de una sabkha (una especie de salina natural como las que se encuentran hoy en día en Túnez) y que los microfósiles pudieron haber habitado un lago hipersalino. La perforación parecía haber alcanzado por primera vez en en fondo del Mediterráneo los depósitos coetáneos a las sales que se observan en tierra firme.


Distribución de sales Messinienses en el Mediterráneo (Rouchy & Carusso, 2004). Rojo: halita; Azul: Yeso.

Poco antes, unos pozos excavados para la construcción de la presa del Nilo en Asuán habían producido un resultado aún más sorprendente: Unos 1000 km río arriba de Alejandría, el Nilo circulaba sobre un antiguo valle de unos cientos de metros de profundidad, ahora cubierto de sedimentos posteriores a la Crisis Messiniense.
Esquema de los resultados de las perforaciones en Aswan (Egipto) hecho por Chumakov en 1967, que muestra el valle excavado en el valle del Nilo. 

El Nilo erosionó por tanto su propio lecho y se encajó en él hasta quedar muy por debajo del actual nivel del mar. Eso sólo se puede explicar si, o bien el nivel del Mediterráneo hubiera descendido muy por debajo del actual, o bien todo el nordeste de África se hubiera levantado unos cientos de metros. Pero lo segundo resulta geológicamente aún más inverosímil que lo primero. Además, pocos años más tarde se encontraron pruebas aún más esclarecedoras: en los deltas del Nilo y del Ródano se habían excavado en el mismo periodo gargantas de más de un kilómetro de profundidad, comparables al Cañón del Colorado actual solo que ahora están cubiertas por sedimentos deltaicos más recientes. Estas gargantas messinienses se han identificado ahora en muchos ríos del Mediterráneo, que muestran además que cuanto mayor era el caudal del río, más excavó su propio delta durante el periodo Messiniense. Para cualquier geomorfólogo la interpretación sería clara: hace 6 millones de años, durante el Messiniense, el nivel del Mediterráneo descendió entre uno y dos kilómetros por debajo del actual.

La hipótesis de la desecación causó una intensa discusión entre la comunidad científica que todavía hoy continúa. Hay que tener en cuenta que cualquier teoría sobre la Crisis Salina del Messiniense ayudaría a explicar otros depósitos salinos aún mayores pero peor conocidos, ocurridos en periodos geológicos más remotos. Pero sobretodo, procesos tan extraordinarios como éste se topan de frente con uno de los principios históricos de la geología: el gradualismo. Este pilar de la investigación geológica establece que el presente debe ser la clave para el pasado y que la Tierra ha evolucionado por acción de los mismos procesos que vemos hoy en día (erosión, movimiento de fallas, etc) durante largos periodos de tiempo. Pero la magnitud y escala de la crisis Messiniense no tiene parangón en la Tierra actual. 
Otra dificultad para que fuera aceptada la hipótesis de la desecación es que ésta abría casi tantos interrogantes como los que cerraba, algo que no agrada en ciencia, donde prima la simplicidad. Por ejemplo, conforme aumentó la calidad y cantidad de la prospección sísmica, quedó patente que el  grosor de las sales era enorme, en muchos lugares superior a un kilómetro. En Sorbas (Almería, ver primera foto), sólo los yesos tienen un grosor de 120 metros, lo que a priori requeriría la evaporación de una columna de agua de 40 kilómetros. Pero el Mediterráneo tiene una profundidad media de sólo 1.6 km.

Para poder comprender mejor la crisis salina es necesario conocer un poco de la formación del Mediterráneo y las circunstacias en las que se produjo.

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