2011-10-23

La Crisis Salina del Messiniense (2/3) - El progreso de la crisis

[English version here]
[Capítulo anterior: El Mediterráneo se evaporó]
[Este es un articulo de divulgación, los detalles de la investigación puedes encontrarlos aquí]

Cuando Plinio describió el mundo conocido por los romanos en su Historia Naturalis, comenzó, lógicamente, por el Estrecho de Gibraltar. Y citó una leyenda local según la cual a los dos peñones que flanquean la entrada al Mare Nostrum...
"[...] los llaman las Columnas de Hércules porque creen que él las separó con su espada, permitiendo la entrada del mar, que antes estaba excluída"
No conocemos el orígen de esta leyenda, pero hoy existen indicios sólidos de que el fin de la desecación del Mediterráneo consistió en una rápida inundación desencadenada al desbordar las aguas Atlánticas el Estrecho de Gibraltar (ver este post anterior). Y hemos visto evidencias convincentes de que, antes de eso, el Mediterráneo estuvo efectivamente aislado y en buena parte desecado ¿Cual fue la causa de ese aislamiento? ¿Qué originó la Crisis Salina del Mesiniense?

[Source: Prenhall/Pearson]
La desmesurada concentración de sal durante ese periodo es un escenario excepcional, incluso para un geólogo. Para entenderla hay que dejar un momento el campo de la sedimentología y curiosear en la climatología y la tectónica de placas. Todavía hoy, el clima de la cuenca mediterránea es relativamente seco. El agua que aportan los ríos y la lluvia al mar no compensa la evaporación en su superficie. Debido a este déficit hídrico, la salinidad del Mediterráneo es ligeramente mayor (un 0.2 %) que la del océano global y si la diferencia no es mayor es porque hay una constante mezcla con el Atlántico a través del Estrecho de Gibraltar. Una corriente de agua Atlántica entra por la parte más superficial, mientras que otra más salada y densa sale en profundidad. Ambas corrientes fueron muy utilizadas por los submarinos en la Segunda Guerra Mundial para entrar y salir silenciosamente del Mediterráneo (véase por ejemplo el memorable film Das Boot) y todavía se encuentran restos de submarinos bombardeados en la región. La interacción entre ambas es responsable de las ondas de gravedad mostradas en la segunda imagen del capítulo anterior. Para mantener el nivel del Mediterráneo, la entrada de agua es un 3% mayor que la corriente de salida que circula en profundidad.  Los marinos que atraviesan el estrecho conocen bien la fuerza de esa corriente, como también la conocían en tiempos de Plinio. Tal vez los habitantes del sur de Iberia encontraron con su leyenda una relación entre esa corriente y la masiva presencia de sales a lo largo de la costa mediterránea. O tal vez el acierto de esta visión tan dinámica de la Tierra fuera sólo una casualidad.
La entrada neta de agua en el Mediterráneo es en promedio 70.000 m3/s, que equivale a unas 40 veces el caudal de las cataratas del Niágara. Si hoy se construyera una barrera en el estrecho que impidiera esta entrada de agua, el nivel del Mediterráneo descendería casi un metro cada año. Por inverosímil que parezca, esta idea ya se le ocurrió al ingeniero alemán Herman Sörgel en 1929, que planeó la construcción de un inmenso dique en Gibraltar con la idea de unir Europa y Africa secando el Mar Mediterráneo: el Proyecto Atlántropa. Es una de las más disparatadas distopías que conozco y afortunadamente no prosperó, pero ilustra bien lo que pudo suceder durante el Mesiniense: que el nivel del mar global quedara por debajo del umbral del estrecho y al quedar el Mediterráneo literalmente incomunicado, se evaporase.
Vista satelital de las Béticas, el Rif, y el Estrecho de Gibraltar.
La cámara mira al NE, las cumbres de Sierra Nevada
están en el centro superior.
Reconstrucción de la geografía del Arco de Gibraltar antes del inicio de la crisis Mesiniense. Había varias conexiones entre los dos mares. Fuente: Smith609 @ Wikimedia Commons
Hay que mencionar que esa conexión Atlántico-Mediterráneo no estaba en el Estrecho de Gibraltar como en la actualidad, sino en varios estrechos que atravesaban lo que se conoce como el Arco de Gibraltar (la actual cordillera del Rif y de las Béticas, que entonces era un arco de islas entre Iberia y África). Hay aún dudas sobre si la última entrada de agua Atlántica se produjo a través de la cordillera Bética o de la cordillera Rifeña (en Marruecos). En ambas zonas se encuentran sedimentos Mesinienses que prueban aquella conexión marina, y en ambas esos sedimentos están muchos cientos de metros por encima del nivel del mar, lo que sugiere que el aislamiento del Mediterráneo pudiera haberse producido por un levantamiento de ambas regiones. El análisis del volcanismo del Mar de Alborán (Duggen, 2003) y las imágenes obtenidas de la estructura interna del manto terrestre indican que este levantamiento pudo producirse de forma parecida a otras zonas del planeta: un pedazo de litosfera se habría desprendido de la corteza terrestre, hundiéndose en el manto fluido debido a su mayor densidad.

Dos ciclos de yeso cristalino Mesiniense con una intercalación de roca margosas,
cerca de Sorbas (Almería, España). Fuente: Wikimedia Commons
Sin embargo, el análisis de isótopos de Estroncio contenidos en los sedimentos ha confirmado que durante una larga fase inicial de la crisis salina, antes de la desecación, el Mediterráneo recibía agua del Atlántico. Esto por un lado es muy interesante, porque sugiere que el Mediterráneo actuó como una enorme salina y en apenas 100.000 años el agua que entraba contendría suficiente sal para explicar el enorme volumen depositado en el fondo. Pero para ello, el estrecho de comunicación no podía ser ni demasiado pequeño (para no impedir el flujo de entrada que compensa la evaporación) ni demasiado profundo (para no permitir la salida de agua hacia el Atlántico y no diluir así la salmuera). La profundidad del estrecho tendría que ser, según cálculos hidráulicos, de pocas decenas de metros. Y esto entra en conflicto con la noción de que el aislamiento resultó de una competición entre el nivel del mar y alguna forma de levantamiento tectónico de los estrechos: estos procesos funcionan en escalas de tiempo muy distintas, de unos pocos miles de años en el caso del nivel del mar y de millones de años en el caso de la tectónica. ¿Cómo pudo entonces mantenerse el estrecho tan somero durante un periodo de tiempo tan largo? 


En la última parte de este post contaré la explicación que proponemos (que aparecerá publicada próximamente en la revista Nature). Habrá que indagar en los procesos que pudieron producir esta secuencia de sucesos registrados en los sedimentos del fondo del Mediterráneo. A cambio, tal vez podremos entender cómo responde nuestro planeta ante situaciones tan extremas como la que atravesó el Mediterráneo durante la era Mesiniense. (Continuará...)