Middellandse Zee ooit opgedroogd en weer volgelopen na groei en afsmelten van de Antarctische ijskap

De Middellandse Zee raakte 5,6 miljoen jaar geleden bij Gibraltar afgesloten van de Atlantische Oceaan en veranderde toen in een diepe vallei met een dikke laag zout op de voormalige zeebodem. Dat duurde zo’n 270.000 jaar; daarna liep het hele bekken binnen enkele jaren weer vol. In samenwerking met een internationaal onderzoeksteam hebben onderzoekers van het NIOZ Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee vastgesteld dat het aangroeien en weer afsmelten van de Antarctische ijskap aan het begin en het einde van een ijstijd hierbij een hoofdrol vervulde. De resultaten van het onderzoek verschijnen deze week in het toonaangevende internationale wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications.

Toen in de jaren zeventig ontdekt werd dat de Middellandse Zee ruim vijf miljoen jaar geleden geheel is opgedroogd doordat zich een landdrempel vormde bij Gibraltar (de Messiniaanse Crisis), ontstond al gauw de theorie dat deze crisis het gevolg was van verschuivingen van de verschillende aardschollen waardoor de Middellandse Zee geheel van de oceaan werd afgesloten. Later opperden andere onderzoekers dat een ijstijd met een wereldwijde verlaging van de zeespiegel als gevolg de oorzaak was van de afsluiting van het Middellandse Zee bekken van de Atlantische Oceaan.

Bodemkernen van Antarctica

Het internationale onderzoeksteam onderzocht 60 boorkernen van de zeebodem van het continentale plat rond Antarctica. Hierbij werd vastgesteld dat er precies tijdens de geologische periode van de Messiniaanse Crisis erosie in dit gebied optrad in plaats van sedimentatie. NIOZ onderzoeker Dr. Paolo Stocchi: “We verklaren dit doordat bij aangroei van de ijsmassa op het land de zeebodem in de buurt omhoog wordt gedrukt terwijl tegelijkertijd het zeeniveau daalt. Hierdoor wordt het hoogteverschil tussen zeeoppervlak en zeebodem natuurlijk kleiner. Als het hoogteverschil beneden een bepaalde waarde daalt, wordt de invloed van de oppervlaktestroming zo groot dat het sedimentatieproces omslaat in erosie. Als vervolgens aan het einde van een ijstijd de ijskap weer smelt, vindt er weer sedimentatie plaats”.

Bovenstaande gegevens wijzen dus een glaciaal-interglaciaal aan als primaire oorzaak voor begin en einde van de droogvalling van het Middellandse Zee bekken ruim vijf miljoen jaar geleden. De beweging van de aardschollen heeft natuurlijk ook een rol gespeeld, maar deze is niet de primaire oorzaak.

Modellering

Met behulp van een computermodel voor de bewegingen van de ijskap op Antarctica hebben de onderzoekers vervolgens gekeken welke geofysische gevolgen de groei van de ijskap elders op de planeet zou kunnen hebben. “We zien dat de invloed van de groei van de Antarctische ijskap op het niveau van de zeespiegel wereldwijd niet gelijkmatig is,” zegt Stocchi. “Dat komt doordat de groeiende en zich weer terugtrekkende landijs massa een complex samenspel van regionaal verschillende veranderingen veroorzaakte in de zwaartekracht, de hoogte van de zeespiegel in de oceanen, vervormingen in de aardkorst en veranderingen in de hoek van de aardrotatie. Dit gegeven moet ook zeker worden meegenomen in toekomstige scenario’s voor het afsmelten van ijskappen onder invloed van klimaatverandering” vindt Stocchi.