在地球歷史上，岩石圈運動曾多次導致區域海洋與世界海洋隔離，並造成大量鹽分累積。地質學家在歐洲、澳洲、西伯利亞、中東等地發現了面積達數千立方公里的鹽巨礦。這些積鹽是寶貴的自然資源，從古至今，世界各地的鹽礦都在開採這些積鹽，如奧地利的哈爾施塔特鹽礦和巴基斯坦的克烏拉鹽礦。

海洋沉積物中蘊藏豐富的化石，年代為晚中新世，距今約800 萬至700 萬年。魚類耳石、雙殼類和腹足類貝殼、雙殼類和微小貝殼證明了這一地區存在大量生物，本研究對這些生物進行了分析。資料來源：Konstantina Agiadi

托斯卡納沿海（義大利中部）早上新世（510 萬-450 萬年前）海洋景觀的重建圖，顯示了單齒類Casatia thermophila 和海龍類Metaxytherium subapenninum，它們是通往大西洋的門戶重新打開後才在地中海發現的眾多物種中的兩種。圖片來源：Alberto Gennari

地中海鹽層是在20 世紀70 年代初發現的，它是地中海地下一公里厚的鹽層，大約形成於550 萬年前的梅西尼亞鹽度危機期間與大西洋的聯繫中斷。在發表於《科學》（Science）的一項新研究中，一個由來自歐洲25 個研究所的29 位科學家組成的國際研究小組對墨西拿鹽鹼危機造成的地中海生物多樣性損失以及危機後的生物恢復情況進行了量化。

這段影片再現了一個建議的模型，即地中海是如何被岩石圈板塊下沉到地函中（約600 萬年前）隔離開來的，以及乾燥的氣候是如何導致地中海在梅西尼亞鹽度危機（約550 萬年前）期間乾涸的，直到533 萬年前，大西洋的水位超過了直布羅陀陸橋的水位，並引發了快速回灌。圖片來源：© CSIC – Daniel García-Castellanos

經過數十年對地中海周邊國家陸地上發現的距今1200 萬年至360 萬年的化石和深海沉積物岩心的艱苦研究，研究小組發現，危機後地中海近67% 的海洋物種與危機前的物種不同。在779 種特有物種（危機前僅生活在地中海）中，只有86 種在與大西洋分離後生活條件的巨大變化中倖存下來。

保存在希臘克里特島650 萬年前沉積物中的雙殼貝的鑄模。科學家分析了這種生物的存在，以完成他們的廣泛分析。資料來源：Konstantina Agiadi

門戶構造的改變導致了鹽層本身的形成，造成了鹽度和溫度的突然波動，同時也改變了海洋生物的遷移路徑、幼蟲和浮游生物的流動，並破壞了生態系統的中心過程。由於這些變化，當時大部分的地中海居民，如熱帶造礁珊瑚都滅絕了。在與大西洋重新連接以及大白鯊和大洋海豚等新物種入侵之後，地中海海洋生物多樣性呈現出一種新的模式，物種數量從西向東遞減，就像今天一樣。

距今約530 萬年前的梅西尼亞鹽度危機結束時，沉積在地中海海底的沉積物發生了明顯變化。圖片來源：Konstantina Agiadi

由於像地中海這樣的外圍海域是重要的生物多樣性熱點地區，因此在整個地質史上鹽層的形成很可能會產生巨大的影響，但到目前為止，這種影響還沒有被量化。維也納大學地質系的康斯坦丁娜-阿加迪（Konstantina Agiadi）解釋說：”我們的研究首次對如此重大的生態危機進行了統計分析。”

此外，它還首次量化了海洋環境危機後的復原時間尺度，這實際上比預期的時間要長得多。這位地球科學家說：『從物種數量來看，生物多樣性在170 多萬年後才得以恢復。這項研究中使用的方法還提供了一個連接板塊構造、海洋的誕生和消亡、鹽和海洋生物的模型，可應用於世界其他地區。

康斯坦丁娜-阿加迪（Konstantina Agiadi）在希臘扎金索斯島的拉加納斯海岸，在那裡可以觀察到墨西拿鹽度危機的結束。圖片來源：Konstantina Agiadi

這項研究的資深作者、巴塞隆納地球科學中心（CSIC）的丹尼爾-加西亞-卡斯特利亞諾斯（Daniel García-Castellanos）說：「研究結果提出了許多令人興奮的新問題：11%的物種是如何在地中海鹽鹼化的環境中生存下來的？

這些問題仍有待探索，例如在10 月啟動的新成本行動網絡”鹽齡”（SaltAges）中，研究人員受邀探索鹽齡對社會、生物和氣候的影響。

編譯自/ ScitechDaily