Već znamo da klimatske promjene utječu na Zemljine procese poput erozije i fluktuacija razine mora. Ali imaju li zauzvrat i površinski procesi utjecaja na vulkansku aktivnost? Ovo je pitanje koje su postavili geolozi sa Sveučilišta u Ženevi i njihovi međunarodni suradnici. Znanstvenici su analizirali vulkanske podatke iz mesinske krize saliniteta (MKS) u Sredozemnom moru, kada su Gibraltarska vrata bila blokirana i Sredozemno more je privremeno bilo izolirano od Atlantskog oceana. Nakon što su promotrili oštro povećenje vulkanske aktivnosti tijekom ovog perioda, i nakon što su testirali razne scenarije, geolozi su zaključili da se povećanje magmatske aktivnosti može objasniti gotovo potpunim isušenjem Sredozemnog mora. Ovi rezultati, objavljeni u časopisu Nature Geoscience, otkrivaju utjecaj površinskih procesa, koje većinom kontrolira klima, ili vulkanska aktivnost.
Poznato je da su Gibraltarska vrata privremeno bila zatvorena tijekom perioda mesina (točnije, prije 5,96 do 5,33 milijuna godina) i da je Sredozemno more bilo izolirano od Atlantskog oceana. Zapravo, još 1970-ih znanstvenici su pronašli slojeve soli debele nekoliko metara na morskom dnu. Jedino objašnjenje je da je postojala vrlo ograničenna veza između Sredozemnog mora i Atlantika. Znanstvenici su otkrili ogromne podvodne kanjone koji datiraju u isti period, koje su izdubile rijeke koje teku preko zemlje koja je sad potopljena, što predlaže da su razine mora u to vrijeme bile puno niže. Ovo također upućuje na masivno isušenje Sredozemnog mora s ogromnim geografskim i klimatskim poremećajima preko čitavog bazena. Ova hipoteza, međutim, nastavlja biti izvorom rasprave.
Neovisno o tome, tim kojeg su vodili geolozi sa Sveučilišta u Ženevi ponudio je nove dokaze isušenja Sredozemnog mora i utjecaja površinskih procesa na magmatsku aktivnost. „Shvaćamo da ono što se događa na površini Zemlje, poput iznenadnog pada razine mora, djeluje na promjenu tlaka u dubinama i ima utjecaja na proizvodnju magme“, rekao je Pietro Sternai, znanstvenik s Odjela za znanosti Zemlje na Fakultetu znanosti pri Sveučilištu u Ženevi. Obzirom da je kriza soli proizvela ovakve promjene u tlaku, geolozi koji rade na hipotezi isušivanja Sredozemnog mora proučavali su i promjene u vulkanskoj aktivnosti tijekom ovog perioda.
Bijela linija predstavlja sadašnju obalu Sredozemlja, plava područja pokazuju podmorsko područje u slučaju dvokilometarskog pada razine Sredozemnog mora kako je bilo tijekom mesinske salinitetske krize, a crveni krugovi ukazuju na lokacije vulkanskih provincija čija se aktivnost povećala tijekom mesina (veličina kruga proporcionalna je proširenju aktivnosti). Foto: UNIGE
Kada vulkan eruptira, magma se hladi na površini Zemlje i minerali kristaliziraju. Na temelju ovih tihih svjedoka vulkanske aktivnosti, znanstvenici su uspjeli utvrditi da je između 5,9 i 5,3 milijuna godina na području Sredozemlja bilo 13 erupcija. Ovo je dvostruko više od prosječne aktivnosti, koja iznosti oko 4,5 erupcija tijekom dužeg vremenskog perioda koji obuhvaća salinitetsku krizu. Zašto su brojke tako visoke? „Jedino logično objašnjenje“, predložio je Sternai, „leži u hipotezi da je more presušilo, obzirom da je jedino taj događaj dovoljno moćan da promijeni Zemljin tlak i proizvodnju magme na području čitavog Sredozemnog mora.“
Geolozi su koristili numeričke modele kako bi testirali hipotezu da se Sredozemno more isušilo. Reproducirali su povijest punjenja i pražnjenja težine vode i sedimenata u Sredozemnom moru dok se sušilo. Zatim su izračunali promjene u pritisku na dubini i utjecaju na proizvodnju magme.
Ispitana su dva scenarija: prvi je uzeo u obzir salinitetsku krizu s drastičnim smanjenjem razine mora, a drugi je isključio pad razine mora. „Simulacije su pokazale da je jedino što bi objasnilo dokazano povećanje vulkanske aktivnosti zapravo pad razine (a time i težine) Sredozemnog mora za otprilike dva kilometra“, objasnio je Sternai. „Ostavljam vam da zamislite kako je izgledao krajolik.“
Kako bi pružili daljnje dokaze isušenja Sredozemnog mora, znanstvenici su demonstriralii utjecaj klimatskih promjena na duboku Zemlju. Klimatske promjene utječu na proizvodnju magme, osobito putem utjecaja na eroziju i hidrologiju, koji modificiraju pritisak izvršen na površinu Zemlje u dubljim slojevima. Iako smo i prije znali za utjecaj vulkanizma na klimu, rezultati prdstavljeni u studiji otkrili su da je moguće i suprotno. „Ovaj pionirski rad otvara nove perspektive za interdisciplinarna istraživanja spoja solidne Zemlje i tekuće Zemlje, i – primjerice – uključuje perspektive vulkanologa, geomorfologa i klimatologa“, zaključio je Sternai.
