Новое исследование от ученых из Барселонского университета перевернуло представления об экологической истории Восточного Средиземноморья. Анализ донных отложений показал, что мощный приток пресной воды из Черного моря в Эгейское в эпоху раннего голоцена (примерно 11 000–6 000 лет назад) сыграл ключевую роль в масштабной перестройке морских экосистем. Результаты работы, опубликованные в журнале Communications Earth & Environment, доказывают, что влияние этого гидрологического фактора сильно недооценивалось.
Ученые установили, что колоссальный сброс низкосоленой воды через пролив Дарданеллы усилил стратификацию (расслоение) поверхностных вод Эгейского моря. Это заблокировало вертикальное перемешивание слоев и подавило формирование холодных глубоководных масс. Процесс стал триггером для образования сапропеля S1 — обширного слоя темных донных осадков, богатых органическим веществом, который сформировался по всему Восточному Средиземноморью в начале голоцена.
Последствия для древних экосистем
Блокировка вертикального перемешивания слоев и остановка притока холодных придонных вод нанесли колоссальный удар по экосистеме Восточного Средиземноморья. Это вызвало экологическую цепную реакцию:
• Тотальное удушье (аноксия) на глубине. Без циркуляции кислород с поверхности перестал поступать в придонные слои. В глубоководных впадинах развился жесткий дефицит кислорода, превративший огромные территории дна в мертвую зону.
• Вымирание донной жизни. Глубоководные организмы — моллюски, ракообразные, придонные рыбы и черви — массово погибли или были вытеснены. Жизнь на дне практически полностью исчезла.
• Образование «кладбища органики». Поскольку кислорода на дне не было, органические остатки (отмерший планктон, водоросли) не перегнивали, как обычно, а консервировались. Это и привело к формированию того самого черного, богатого углеродом слоя сапропеля S1.
• Цветение токсичных водорослей. Избыток пресной воды принес с суши много питательных веществ (азот, фосфор). В теплом, изолированном верхнем слое моря началось взрывное размножение планктона. Это привело к регулярному замору рыбы даже в верхних горизонтах.
• Разрыв пищевых цепочек. Изменение солености и температуры воды заставило мигрировать или исчезнуть многие виды рыб. Морским птицам и крупным хищникам стало нечем питаться, что перестроило всю трофическую сеть региона на тысячи лет.
Опровержение устоявшихся догм
На протяжении десятилетий в научном сообществе доминировала гипотеза, связывающая появление сапропеля S1 исключительно с климатическими изменениями в Африке и Европе. Считалось, что главными причинами опреснения Средиземного моря были полноводный сток североафриканских рек, включая Нил, и резкое увеличение количества осадков на севере Средиземноморского региона. Именно эти факторы, по мнению исследователей, лишали придонные слои кислорода и создавали условия для накопления органики.
Новые данные полностью меняют эту устоявшуюся картину.
По словам ведущего автора исследования Димитриса Эвангелиноса из Барселонского университета, изменения стока африканских рек и локальные осадки не могут объяснить аномалии прошлого.
Черное море послужило мощнейшим пресноводным резервуаром. Из-за обильного таяния ледников и дождей в своем огромном водосборном бассейне оно буквально затопило Эгейское море пресной водой, фундаментально изменив траекторию морских течений.
Ключ к климатическому прогнозированию
Чтобы восстановить хронику событий, специалисты изучили керн морских отложений, поднятый со дна центральной части Эгейского моря. Этот геологический архив сохранил летопись экологических изменений за последние 42 000 лет.
Используя комплекс передовых лабораторных методов, включая рентгенофлуоресцентный и гранулометрический анализ, а также геохимию стабильных и радиогенных изотопов, команда смогла изолировать «черноморский след» от других гидрологических процессов.
Авторы работы подчеркивают, что полученные выводы имеют огромное значение для моделирования будущего Земли. Демонстрируя, как внезапные пресноводные импульсы способны разрушать глубинную циркуляцию и перестраивать океанический конвейер в теплые климатические периоды, исследование помогает ученым точнее прогнозировать последствия современного глобального потепления и таяния полярных льдов.