Wiedza i Życie 07/2016
W numerze m.in.:
Fizyka
Radioaktywność wokół nas; Bożena Zgardzińska, Zbigniew Surowiec, Karol Standzikowski

Zoologia
Ocean inteligentnych głowonogów; Radosław Żbikowski

Mikrobiologia
Dary od mikroorganizmów; Paweł Jedynak

Geologia
Dlaczego powiało chłodem?; Andrzej Hołdys

Chemia
Żywy metal; Mirosław Dworniczak
Wydawać by się mogło, że rosnąca popularność monitoringu jest powodowana oszałamiającymi sukcesami w walce z przestępczością. Badania jednak wykazują zupełnie coś innego.
Odwiedzamy Centralne Laboratorium Kryminalistyczne Policji. Są tu bazy odcisków palców, pocisków, a także DNA oraz różne pracownie zajmujące się często niezwykle wyrafinowanymi badaniami.
Biologia już od dawna nie jest prostym kolekcjonowaniem roślin czy klasyfikacją następnych gatunków zwierząt. Powoli, ale nieubłaganie ewoluuje w kierunku kwantów. I do dalszego rozwoju będzie potrzebowała fizyków oraz chemików, a także odrzucenia wielu aktualnych paradygmatów.
Aktualne numery
09/2017
10/2017
Kalendarium
Październik
21
W 2001 r. rozpoczęła się misja statku Sojuz TM-33 na Międzynarodową Stację Kosmiczną z turystą Markiem Shuttleworthem na pokładzie.
Warto przeczytać
Zmyl trop to użyteczna, ale i pełna powabu oraz przekonująca, kieszonkowa esencja wszystkiego, co chcielibyście wiedzieć o obronie przed inwigilacją.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Andrzej Hołdys | dodano: 2012-06-13
Morze bez wody

(Na zdjęciu: Cieśnina Gibraltarska ma w najwęższym miejscu 14 km. Woda w niej przemieszcza się w dwóch przeciwnych kierunkach. Górą płynie świeża woda z Atlantyku, dołem - schłodzona i bardziej słona woda z Morza Śródziemnego. Granica pomiędzy obiema warstwami znajduje się na głębokości około 100 m. Cieśnina w najpłytszym miejscu ma około 300 m)

Czy to możliwe, aby tak wielki akwen jak Morze Śródziemne mógł cały wyparować? Owszem, to już się zdarzyło. I to całkiem niedawno. Cud, że znów istnieje.

Czternaście kilometrów to dystans niewielki w skali globu. Dobremu piechurowi na jego pokonanie wystarczyłyby dwie godziny, a biegacz Haile Gebrselassie połknąłby go w trzy kwadranse. Tyle właśnie ma w najwęższym miejscu Cieśnina Gibraltarska. Kiedy zniknie, a pewnego dnia może do tego dojść, jako że Afryka powoli, ale uparcie zbliża się do Europy, wówczas Morze Śródziemne przejdzie do historii. Chyba że klimat w regionie zmieni się na wilgotniejszy.
Jednak w tej chwili być albo nie być tego wielkiego akwenu, który jeszcze kilkanaście milionów lat temu - zanim Afryka i Półwysep Arabski zetknęły się z Azją i równocześnie przybliżyły do Europy - był oceanem, zależy od regularnych dostaw świeżej atlantyckiej wody, która napływa Cieśniną Gibraltarską. To kroplówka podtrzymująca przy życiu Morze Śródziemne. Traci ono wodę tak intensywnie w wyniku parowania, że to, co dopływa doń rzekami oraz spada pod postacią deszczu, nie jest w stanie wyrównać strat. Nie wszyscy wiedzą zapewne, że akwen ten raz już dogorywał z braku dostaw wody atlantyckiej. I to całkiem niedawno.

Spójrzcie na mapę Morza Śródziemnego i wyobraźcie sobie, że jego poziom obniżył się o 3 km. Woda, a właściwie pozbawiona życia solanka, wypełniała tylko największe głębiny, tworząc jeziora błyszczące na dnie gigantycznej misy o rozmiarach rzędu tysięcy kilometrów. Taki właśnie los spotkał Morze Śródziemne wkrótce po tym, jak około 6 mln lat temu zaczęły się zamykać jego poprzednie połączenia z Oceanem Atlantyckim.

Pierwszy z tych wodnych korytarzy znajdował się na północ od Gór Betyckich na Półwyspie Iberyjskim, a drugi - na południe od gór Rif w dzisiejszym Maroku. W niektórych okresach otwarte były oba kanały, później już tylko jeden. W pewnym momencie - z powodów, nad którymi do dziś dyskutują naukowcy - on też zaczął się kurczyć. W końcu zniknął. W owych czasach Cieśniny Gibraltarskiej, przynajmniej takiej, jaką znamy obecnie, jeszcze nie było. Afrykańskie góry Rif i europejskie Góry Betyckie stykały się ze sobą, tworząc łukowato wygięte pasmo otaczające z trzech stron najbardziej na zachód wysuniętą część akwenu.

Dwie zagadki

Wyparowanie Morza Śródziemnego było jednym z najbardziej katastrofalnych zdarzeń w najnowszych dziejach geologicznych Ziemi. Oto miejsce olbrzymiego morza zajmuje olbrzymia pustynna depresja. To jakby tysiące razy powiększyć słynną Dolinę Śmierci w Górach Skalistych, umieszczając jej dno 3 km poniżej poziomu światowego oceanu! Jedną z konsekwencji tej katastrofy było wytrącenie się na dnie zbiornika gigantycznych ilości związków soli. Ich objętość szacuje się na około 1 mln km3. Jak obliczyli badacze, stanowiło to około 6% wszystkich związków soli, jakie były rozpuszczone w ziemskich oceanach. Jak mogło do tego dojść? To jedna z dwóch zagadek, nad której rozwiązaniem głowią się naukowcy. Jest jeszcze druga.

Około 5,3 mln lat temu ponownie otworzyły się skalne wrota pomiędzy Atlantykiem a Morzem Śródziemnym, czy raczej tym, co pozostało z tego potężnego akwenu po kilkuset tysiącach lat izolacji i intensywnego parowania. Afryka i Europa znów straciły ze sobą kontakt. Rozdzieliła je Cieśnina Gibraltarska, która w obecnej postaci jest
- jak widać - tworem geologicznym świeżej daty. Wielu badaczy uważa, że jej powstaniu towarzyszyły dramatyczne okoliczności. W cieśninie utworzył się monstrualny wodospad, tysiące razy potężniejszy od największych współczesnych wodospadów. Atlantyk runął w dół i zaczął stopniowo wypełniać depresję. To była powódź, jakiej na planecie dawno nie widziano. Woda płynęła i płynęła, aż w końcu po upływie wielu tysięcy lat Morze Śródziemne znów szumiało jak dawniej. Jaki splot szczęśliwych zdarzeń sprawił, że zostało wskrzeszone i dziś możemy korzystać z jego ciepłych plaż (a nieco wcześniej odegrało jakże ważną rolę w dziejach cywilizacji)? Oto drugie pytanie, które zadają sobie badacze. 

Najpierw w górę, potem w dół

Hipotez na temat przyczyn najpierw wyschnięcia Morza Śródziemnego, a następnie jego "cudownego" zmartwychwstania, zaproponowano wiele. Odbyła się na ten temat niejedna gorąca debata. Każdy rok przynosi kolejne nowe ustalenia w tym niecodziennym śledztwie. Warto podkreślić, że geolodzy wpadli na trop śródziemnomorskiej katastrofy już pół wieku temu. Nazwali ją Messyńskim Kryzysem Solnym. Messyńskim dlatego, że opisywane tu wydarzenia nastąpiły pod koniec miocenu. Ta epoka geologiczna dzieli się na kilka faz (wieków), z których ostatnia nazwana została messynem. Zaczęła się ona około 7 mln lat temu, a skończyła przed ponad 5 mln lat.

Najnowsze wyjaśnienie zagadki zniknięcia Morza Śródziemnego zaproponował Rob Govers z uniwersytetu w Utrechcie w Holandii. Jego artykuł opublikował miesięcznik "Geology" w lutym br. Według Goversa główną siłą sprawczą kryzysu była izostazja, czyli powolny pionowy ruch kontynentów. Doprowadziła ona do wydźwignięcia się części lądów wokół Morza Śródziemnego. W rezultacie utworzyły one barierę, która 5,6 mln lat temu odseparowała ten akwen od Atlantyku, sprowadzając katastrofę. Ta bariera została usunięta kilkaset tysięcy lat później. Zdaniem Goversa doszło do tego również dzięki ruchom skorupy ziemskiej, tyle że tym razem głównie poziomym. Afryka - o czym już była mowa - powoli, ale konsekwentnie prze na północ. Na jej drodze stoi nasz kontynent. W wyniku kolizji z Europą, afrykańska płyta litosfery, zaczyna się zapadać w głąb planety. Takie zderzenia nie przebiegają, rzecz jasna, łagodnie. Govers przypuszcza, na dowód przedstawiając wyniki badań sejsmicznych skorupy ziemskiej w tym regionie, że tonąca pod Europą w ziemskim płaszczu Afryka doprowadziła do obniżenia się lądu w pobliżu dzisiejszej Cieśniny Gibraltarskiej i w ten sposób umożliwiła jej powstanie.

Govers nie byłby dobrym śledczym, gdyby nie zastanawiał się, co mogło być przyczyną ruchów izostatycznych, które najpierw odizolowały, a następnie unicestwiły Morze Śródziemne. On oraz dwaj jego koledzy z uczelni Wout Krijgsman i Paul Meijer uważają, że aby to wyjaśnić, trzeba się cofnąć jeszcze o kilkaset tysięcy lat. Przeprowadzone przez nich datowania wskazują, że Messyński Kryzys Solny rozpoczął się 5,96 mln lat temu.

Taki właśnie wiek, wyliczony z dużą precyzją dzięki astrochronologii, mają najstarsze ewaporaty (skały powstałe z wyparowania wody, czyli jej ewaporacji) z messynu. W tym przypadku są to głównie gipsy. Leżą one bezpośrednio na typowych osadach morskich, które odłożyły się jeszcze na dnie pierwszego Morza Śródziemnego.

Dwa zdania o astrochronologii. Jest to względnie nowa metoda datowania skał - ich wiek ustala się, analizując zapisany w nich rytm wahań natężenia promieniowania słonecznego związany z cyklicznymi zmianami kształtu orbity Ziemi i nachylenia osi planety. Posługując się tą metodą, można uzyskiwać bardzo dokładne wyniki. Moment, gdy w płytszych miejscach na obrzeżach Morza Śródziemnego zaczęły się wytrącać pierwsze gipsy, zwiastując początek końca tego akwenu, udało się wyznaczyć holenderskim naukowcom z dokładnością do 2 tys. lat.