Ooit was de Middellandse Zee zo goed als droog. Hiervoor moeten we ver terug in de tijd: zo’n 5,6 miljoen jaar geleden. Tegenwoordig staat de Middellandse Zee echter vol water; de zee moet dus weer zijn volgelopen. Dit gebeurde een paar honderdduizend jaar na het droogvallen: 5,33 miljoen jaar geleden. Hoe dat precies ging was tot nu toe onduidelijk. Daniel Garcia-Castellanos, die aan de Vrije Universiteit (Amsterdam) studeerde en nu werkzaam is in Barcelona, en collega’s komen in Nature met een vernieuwend onderzoek hierover. Hun conclusies? Negentig procent van de Middellandse Zee vulde zich in twee maanden tot twee jaar en de maximale zeespiegelstijging was maar liefst tien meter per dag! Een enorme vloed nam dus bezit van het gebied tussen Afrika en Europa. Dit had grote gevolgen voor het Mediterraanse klimaat en wellicht ook voor het wereldwijde klimaat.

Zoutcrisis

Rob Govers (Universiteit Utrecht) verhaalde dit jaar over het droogvallen van de Middellandse Zee zo rond 5,6 miljoen jaar geleden. Hij beargumenteerde dat opheffing van de Straat van Gibraltar de Middellandse Zee afsloot voor honderdduizenden jaren. Hierdoor ontstonden zogenaamde indampingsgesteenten (evaporieten) zoals anhydriet en haliet (zout). Ook sneden de rivieren die uitmonden in de Middellandse Zee zoals de Rhône en de Nijl zich enorm diep in het landschap tot wel 2500 m. Volgens Govers daalde de Straat van Gibraltar later weer waardoor er weer een verbinding ontstond tussen de Atlantische Oceaan en de Middellandse Zee.

Ook gips is één van de indampingsgesteenten die ontstond tijdens de zoutcrisis. Gips is hier te zien in de onregelmatige structuren in het midden van de foto.

Creative Commons

Volstromen

De verbinding kwam ongeveer 5,33 miljoen weer tot stand. Hierdoor kon water de zee weer opvullen die tijdens de zoutcrisis zo’n 1500-2700 m onder het huidige zeeniveau lag. Eerder onderzoek becijferde dat de Middellandse Zee zich in tien tot duizenden jaren opvulde. Het grote probleem van deze onderzoeken was dat de diepte van de Straat van Gibraltar over de periode van opvulling maar moeilijk bepaald kon worden.

Daniel Garcia-Castellanos en collega’s kwamen met dé oplossing met dank aan seismische gegevens en de aanleg van een ondergrondse spoorlijn van Spanje naar Marokko. Voor dit laatste waren boorkernen genomen in de bodem van de Straat van Gibraltar. Met de boorkernen is iets vreemds aan de hand. Ze laten een U-vormige structuur zien die later weer is opgevuld met sediment. Deze vorm is kenmerkend voor een megavloed door een smalle passage (zoals ook het geval is bij het Nauw van Calais) en niet voor een rivier die een V-vormige structuur achterlaat. De U-vorm bij Gibraltar is enorm met 200 km lang, 650 m diep en 11 km breed.

Links de Middellandse Zee en de Straat van Gibraltar en rechts de Straat van Gibraltar gezien vanaf de Spaanse kant. Het is iets meer dan 14 km om van Spanje naar Marokko te zwemmen.

NASA

Een rekenkundig model bevestigde de theorie van Garcia-Castellanos en collega’s. Het model geeft vergelijkbare afmetingen van de U-vorm weer als de observaties op basis van de boorkernen. Eerst stroomde er weinig water de Middellandse Zee in, maar door erosie en dus verdieping van de Straat van Gibraltar versnelde dit steeds. De westelijke Middellandse Zee tot aan Sicilië vulde zich eerst op en daarna de oostelijke Middellandse Zee. Hierna rees de zeespiegel tot gelijke hoogte met de Atlantische Oceaan. De maximale erosie in de Straat van Gibraltar was enorm met 40 cm per dag. Ter vergelijking: door de Straat van Gibraltar stroomde maximaal 1000 maal zoveel water als de afvoer van de grootste rivier op aarde, de Amazone. Door de enorme stroming in die tijd is de verbinding tussen de Atlantische Oceaan en de Middellandse Zee (tot nu toe) een blijvende.

Het volstromen van de Middellandse Zee in drie fasen.

Daniel Garcia-Castellanos

Gevolgen

De blijvende verbinding had gevolgen voor het hele gebied. Niet alleen konden mens en dier niet meer snel van Afrika naar Europa reizen, ook veranderde het klimaat. Toen een meer met veel minder volume dan de Middellandse Zee 12.000 jaar geleden leeg stroomde, werd het zelfs kouder op de gehele aarde. Het is dus aan te nemen dat tenminste het klimaat in de Mediterraanse regio sterk veranderde. Volgens het onderzoek steeg de zeespiegel met maximaal 10 m per dag. De algehele zeespiegelstijging van een paar mm per jaar van vandaag de dag is dus in dit opzicht niet zoveel vergeleken met de zeespiegelstijging toen de Middellandse Zee weer volliep.