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在地球历史上，岩石圈运动曾多次导致区域海洋与世界海洋隔离，并造成大量盐分积累。地质学家在欧洲、澳大利亚、西伯利亚、中东等地发现了面积达数千立方公里的盐巨矿。这些积盐是宝贵的自然资源，从古至今，世界各地的盐矿都在开采这些积盐，如奥地利的哈尔施塔特盐矿和巴基斯坦的克乌拉盐矿。
海洋沉积物中蕴藏着丰富的化石，年代为晚中新世，距今约 800 万至 700 万年。鱼类耳石、双壳类和腹足类贝壳、双壳类和微小贝壳证明了这一地区存在大量生物，本研究对这些生物进行了分析。资料来源：Konstantina Agiadi
托斯卡纳沿海（意大利中部）早上新世（510 万-450 万年前）海洋景观的重建图，显示了单齿类 Casatia thermophila 和海龙类 Metaxytherium subapenninum，它们是通往大西洋的门户重新打开后才在地中海发现的众多物种中的两种。图片来源：Alberto Gennari
地中海盐层是在 20 世纪 70 年代初发现的，它是地中海地下一公里厚的盐层，大约形成于 550 万年前的梅西尼亚盐度危机期间与大西洋的联系中断。在发表于《科学》（Science）的一项新研究中，一个由来自欧洲 25 个研究所的 29 位科学家组成的国际研究小组对墨西拿盐碱危机造成的地中海生物多样性损失以及危机后的生物恢复情况进行了量化。
这段视频再现了一个拟议的模型，即地中海是如何被岩石圈板块下沉到地幔中（约 600 万年前）隔离开来的，以及干燥的气候是如何导致地中海在梅西尼亚盐度危机（约 550 万年前）期间干涸的，直到 533 万年前，大西洋的水位超过了直布罗陀陆桥的水位，并引发了快速回灌。图片来源：© CSIC - Daniel García-Castellanos
经过数十年对地中海周边国家陆地上发现的距今 1200 万年至 360 万年的化石和深海沉积物岩心的艰苦研究，研究小组发现，危机后地中海近 67% 的海洋物种与危机前的物种不同。在 779 种特有物种（危机前仅生活在地中海）中，只有 86 种在与大西洋分离后生活条件的巨大变化中幸存下来。
保存在希腊克里特岛 650 万年前沉积物中的双壳贝的铸模。科学家们分析了这种生物的存在，以完成他们的广泛分析。资料来源：Konstantina Agiadi
门户构造的改变导致了盐层本身的形成，造成了盐度和温度的突然波动，同时也改变了海洋生物的迁移路径、幼虫和浮游生物的流动，并破坏了生态系统的中心过程。由于这些变化，当时的大部分地中海居民，如热带造礁珊瑚都灭绝了。在与大西洋重新连接以及大白鲨和大洋海豚等新物种入侵之后，地中海海洋生物多样性呈现出一种新的模式，物种数量从西向东递减，就像今天一样。
距今约 530 万年前的梅西尼亚盐度危机结束时，沉积在地中海海底的沉积物发生了明显变化。图片来源：Konstantina Agiadi
由于像地中海这样的外围海域是重要的生物多样性热点地区，因此在整个地质史上盐层的形成很可能会产生巨大的影响，但到目前为止，这种影响还没有被量化。维也纳大学地质系的康斯坦丁娜-阿加迪（Konstantina Agiadi）解释说："我们的研究首次对如此重大的生态危机进行了统计分析。"
此外，它还首次量化了海洋环境危机后的恢复时间尺度，这实际上比预期的时间要长得多。这位地球科学家说："从物种数量来看，生物多样性在 170 多万年后才得以恢复。这项研究中使用的方法还提供了一个连接板块构造、海洋的诞生和消亡、盐和海洋生物的模型，可应用于世界其他地区。"
康斯坦丁娜-阿加迪（Konstantina Agiadi）在希腊扎金索斯岛的拉加纳斯海岸，在那里可以观察到墨西拿盐度危机的结束。图片来源：Konstantina Agiadi
这项研究的资深作者、巴塞罗那地球科学中心（CSIC）的丹尼尔-加西亚-卡斯特利亚诺斯（Daniel García-Castellanos）说："研究结果提出了许多令人兴奋的新问题：11%的物种是如何在地中海盐碱化的环境中生存下来的？以前更大的盐层是如何改变生态系统和地球系统的？"
这些问题仍有待探索，例如在 10 月份启动的新成本行动网络"盐龄"（SaltAges）中，研究人员受邀探索盐龄对社会、生物和气候的影响。
编译自/ScitechDaily
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