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[Este es un articulo de divulgación, los detalles de la investigación y los enlaces artículos científicos recientes puedes encontrarlos aquí].
En las entregas anteriores intenté explicar porqué el intringulis de la desecación del Mediterráneo está en la profundidad del último estrecho que conectó ese mar con el Atlántico. Resumiéndolo: un canal de conexión demasiado somero (menos de ~10 metros de profundidad) implicaría que el Mediterráneo descendería de nivel (literalmente, se evaporaría) debido a la reducción del aporte Atlántico; Un canal de conexión demasiado profundo (más de ~30 m de profundidad) permitiría la mezcla de aguas Atlánticas y Mediterráneas, impidiendo la precipitación de sal. Ambas opciones son poco probables porque se contradicen con la noción de que la crisis salina del Messiniense tuvo una larga etapa inicial de precipitación masiva de sal, más o menos continuada. Además los movimientos isostáticos de la corteza terrestre en respuesta a la reinundación del Mediterráneo sugieren que una vez ésta se produce es dificil que se repita un nueva desconexión con el Atlántico (Govers, 2009; Garcia-Castellanos et al., 2009). ¿Cómo pudo entonces el estrecho mantenerse entre ese estrecho margen de profundidades a pesar de las variaciones del nivel del mar que eran también del orden de decenas de metros?
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. Se trata de imágenes de tomografía sísmica (similar a la tomografía médica, pero que usa la propagación de ondas sísmicas en el interior de la Tierra) que muestran una lámina de la litosfera terrestre que se descuelga de la corteza terrestre bajo la Cordillera Bética, hundiéndose en el manto terrestre. Por extraño que parezca, este desprendimiento litosférico (slab break-off, slab tear) parece ser un fenómeno relativamente abundante en nuestro planeta. Y ese mecanismo permitiría explicar porqué justo encima de esa litosfera desprendida que se hundió en el manto terrestre, la cordillera Bética fue levantada, como atestiguan los sedimentos en ella acumulados. Es justo encima de esta región donde la conexión entre ambos mares permaneció hasta el Messiniense.
Pero volviendo al problema esencial de la crisis: Los procesos tectónicos como ese posible desprendimiento de una lámina litosférica son lentos, actúan en periodos de tiempo del orden de cientos de miles de años para producir un levantamiento de unos centenares de metros. En cambio, el nivel del océano varía en escalas de tiempo de sólo unos miles de años. ¿Cómo pudo entonces la competición entre ambos mantener un flujo de entrada constante durante más de 100.000 años? ¿Cómo pudo mantenerse el estrecho que no fuera demasiado profundo ni demasiado somero como para evitar a la vez la excesiva mezcla interoceánica y la desconexión total del Mediterráneo?[Este es un articulo de divulgación, los detalles de la investigación y los enlaces artículos científicos recientes puedes encontrarlos aquí].
En las entregas anteriores intenté explicar porqué el intringulis de la desecación del Mediterráneo está en la profundidad del último estrecho que conectó ese mar con el Atlántico. Resumiéndolo: un canal de conexión demasiado somero (menos de ~10 metros de profundidad) implicaría que el Mediterráneo descendería de nivel (literalmente, se evaporaría) debido a la reducción del aporte Atlántico; Un canal de conexión demasiado profundo (más de ~30 m de profundidad) permitiría la mezcla de aguas Atlánticas y Mediterráneas, impidiendo la precipitación de sal. Ambas opciones son poco probables porque se contradicen con la noción de que la crisis salina del Messiniense tuvo una larga etapa inicial de precipitación masiva de sal, más o menos continuada. Además los movimientos isostáticos de la corteza terrestre en respuesta a la reinundación del Mediterráneo sugieren que una vez ésta se produce es dificil que se repita un nueva desconexión con el Atlántico (Govers, 2009; Garcia-Castellanos et al., 2009). ¿Cómo pudo entonces el estrecho mantenerse entre ese estrecho margen de profundidades a pesar de las variaciones del nivel del mar que eran también del orden de decenas de metros?
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. Se trata de imágenes de tomografía sísmica (similar a la tomografía médica, pero que usa la propagación de ondas sísmicas en el interior de la Tierra) que muestran una lámina de la litosfera terrestre que se descuelga de la corteza terrestre bajo la Cordillera Bética, hundiéndose en el manto terrestre. Por extraño que parezca, este desprendimiento litosférico (slab break-off, slab tear) parece ser un fenómeno relativamente abundante en nuestro planeta. Y ese mecanismo permitiría explicar porqué justo encima de esa litosfera desprendida que se hundió en el manto terrestre, la cordillera Bética fue levantada, como atestiguan los sedimentos en ella acumulados. Es justo encima de esta región donde la conexión entre ambos mares permaneció hasta el Messiniense.
Esquema de la competición entre la erosión producida por el flujo de entrada de agua del Atlántico y el levantamiento tectónico del estrecho (Garcia-Castellanos & Villaseñor, 2011). |
Además, los modelos numéricos predicen que esa competición entre levantamiento y erosión se produce de forma desacompasada, debido a que la evaporación en el Mediterráneo necesita de unos cientos de años para poder disminuir su nivel. Como resultado, se obtiene una ciclicidad del nivel del Mediterráneo y de la precipitación de sal predicha que podrían explicar el origen de la intrigante ciclicidad observada en los depósitos de yeso que afloran en buena parte de la costa mediterránea.
Resultados obtenidos de las simulaciones: nivel del Mediterráneo (en rojo) y del pasillo interoceánico (seaway), en función de la velocidad de levantamiento tectónico del pasillo (uplift rate). |
- Etapa 0 (anterior a 5.96 mill. años antes del presente). El arco de islas Bético-Rifeño se levantó, clausurando progresivamente los estrechos de comunicación entre Mediterráneo y Atlántico.
- Etapa 1 (5.96 Ma - ?). Una última conexión permite la entrada de agua atlántica, y la erosión a lo largo de la misma compensa durante al menos 100.000 años su levantamiento manteniendo una entrada constante de agua salada. El Mediterráneo desciende de nivel apenas unas decenas o centenares de metros, pero deviene una enorme salmuera en unas decenas de miles de años. No se conoce el final de esta etapa porque los resultados cuestionan que la ciclicidad en los yesos esté relacionada con la precesión orbital.
- Etapa 2 (? - 5.33 Ma). El levantamiento tectónico supera finalmente la erosión a lo largo de ese último canal de entrada y lo cierra. El Mediterráneo queda aislado y se deseca, bajando su nivel hasta 2 km por debajo del actual. Se forman por erosión las gargantas excavadas en los principales deltas fluviales de la costa mediterránea.
- Etapa 3 (5.33 Ma). El nivel del Atlántico supera al del Estrecho de Gibraltar y desencadena la inundación abrupta de la cuenca mediterránea.
Esquema de la evolución más sencilla que sugiere nuestro modelo numérico de la Crisis Salina del Messiniense |
El mecanismo propuesto para la Etapa 1 implica que el último estrecho de conexión debió sufrir una erosión de unos cientos de metros mientras las montañas circundantes emergían. Encontrar restos de esa erosión no va a ser fácil porque han pasado casi 6 millones de años, pero ésa podría ser una posible confirmación de nuestra teoría.
Salinidad actual de la superficie de los oceános. La mayor salinidad del Mediterráneo se debe a la mayor evaporación y asilamiento de sus aguas. Fuente: World Ocean Atlas 2005 |
Recreación artística del modelo de aislamiento del Mediterráneo propuesto. Autor: Manuel Mantero (licencia CC-BY-SA). |
Actualización: El impacto de la Crisis de Salinidad del Messiniense en la exploración y recursos del Mediterráneo será objeto de una sesión en la próxima conferencia de la Am. Assoc. of Petroleum Geologists (AAPG) en Barcelona, Spain, Abril 8-10 http://www.aapg.org/barcelona2013/
Artículos científicos mencionados:
- Garcia-Castellanos, D., A. Villaseñor, 2011. Messinian salinity crisis regulated by competing tectonics and erosion at the Gibraltar Arc. Nature, 2011-12-15, pdf aquí.
- Krijgsman, W., Hilgen, F., Raffi, I., Sierro, F., & Wilson, D. (1999). Chronology, causes and progression of the Messinian salinity crisis Nature, 400 (6745), 652-655 DOI: 10.1038/23231
- Duggen, S., Hoernle, K., van den Bogaard, P., Rüpke, L., & Phipps Morgan, J. (2003). Deep roots of the Messinian salinity crisis Nature, 422 (6932), 602-606 DOI: 10.1038/nature01553
- Garcia-Castellanos, D., Estrada, F., Jiménez-Munt, I., Gorini, C., Fernàndez, M., Vergés, J., & De Vicente, R. (2009). Catastrophic flood of the Mediterranean after the Messinian salinity crisis Nature, 462 (7274), 778-781 DOI: 10.1038/nature08555
- Govers, R. (2009). Choking the Mediterranean to dehydration: The Messinian salinity crisis Geology, 37 (2), 167-170 DOI: 10.1130/G25141A.1
Hola, no entiendo como se llega a la etapa 3. Si ya no hay erosión y el estrecho sigue levantándose, cuanto mas tiempo pasa más difícil se hace que el océano pueda volver a entrar. La única posibilidad es que hubo una subida del nivel del océano que alcanzó y superó el umbral puesto por el levantamiento precedente. Es esto lo que pasó? Si fue así, hay una explicación del porque el nivel del océano se levanto tanto?
ReplyDeletehace falta que algo haga bajar el estrecho de Gibraltar mientras sube la región del último pasillo. Por eso el slab tearing es perfecto: produce uplift y subsidencia a la vez en lugares diferentes (mira figura). La opción del nivel del mar ha sido descartada por otra gente, porque no coinciden las fechas con los ciclos de Milankovitch.
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