Messinische Salinitätskrise

(engl.: Messinian salinity crisis oder Messinian event)

Eine Bezeichnung für sämtliche geologischen Vorgänge im Messin, der jüngeren der beiden Stufen des Oberen Miozäns vor etwa 5-7 Mio. Jahren, als aus dem damaligen Mittelmeer das weltgeschichtlich größe saline Becken entstand. Der Name dieser geologischen Stufe stammt von der sizilianischen Stadt Messina, bei welcher verschiedene Evaporite aufgeschlossen sind.

Kern dieser Vorgänge war die Abschnürung der Tethys (das vor etwa 20 Mio. Jahren gebidete "Urmittelmeer"), welche ehemals eine breite Wasserstraße zwischen Atlantik und Indik war. Vor etwa 15 Mio. Jahren kollidierte die Afrikanische Platte mit Vorderasien, im Nahen Osten falteten sich Kettengebirge auf und die Meeresenge zwischen Atlantik und Indik (zwischen Marokko und Südspanien) wurde verschlossen. Die Verbindung zum Atlantik bestand nur noch aus zwei relativ flachen Meeresstraßen in Südspanien (Iberischer Block) und Nordwestafrika (Betische Straße, Rif-Straße; Chelif-Becken). Diese beiden bildeten bis zur Öffnung der Straße von Gibraltar die einzige Verbindung zum Atlantik. Bedingt durch die Dynamik der tektonischen Platten, hob sich der Meeresboden um ca. 1.000 m.

Das Mittelmeer hatte keinen Zufluss mehr. Bedingt durch eine gleichzeitige globale Abkühlung wurde eine starke Senkung des Meeresspiegels verursacht. In wenigen zehntausend Jahren fand eine teilweise oder vollständig Verdunstung statt, was zu einem Anstieg der Salzkonzentration (Hypersalinität) des Meeresbeckens und in der Folge zur Ablagerung von bis zu 3.000 m mächtigen und bis etwa 1 Mio. Kubikkilometer großen Evaporitserien (siehe Abschnitt Kontinentale Evaporite; Verdunstungsgesteine, d.h. Calciumsulfate und Chloride) führte. Der Beginn der Salinitätskrise wird von unterschiedlichen Autoren auf vor 5,75 - 5,60 Ma, bzw. 5,60 - 5,35 Ma und 5,59 - 5,50 Ma datiert.

Beweise für die Austrocknung des Mittelmeers ergaben sich bereits 1958, als durch seismologische Messungen im Mittelmeer zeigten, dass sich ca. 100 - 200 m unter dem Meeresboden eine bislang unbekannte geologische Struktur befand, welche dem heutigen Profil des Meeresbodens eng folgt. Diese Struktur wurde als "M-Reflektor" bezeichnet. Im Jahr 1970 wurden während der Expedition Leg-13 im Balearenbecken Bohrkerne zutage gefördert, welche einerseits Karbonatgesteine und Gipsgerölle enthielten; in Bohrkernen aus einer Tiefe von etwa 2.000 m förderte man jedoch Anhydrit und Stromatolithen, deren Alter man bestimmte und entdeckte, dass diese nicht aus dem Perm, sondern aus der weit jüngeren Stufe des Messins stammten.

Die gigantische Menge der messinischen Evaporite, welche bis in eine Teufe von 3 km reichen, wurde nicht im Laufe eines einzigen Verdunstungs-Ablagerungsereignisses gebildet, da hierzu das gesamte im Urmittelmeer vorhandene Salz nicht ausgereicht hätte. Vielmehr gab es im Laufe der Jahrmillionen des Spätmiozäns mindestens 8 - 10 Zyklen, bei welchen Brackwasser aus Osteuropa (in etwa das heutige Gebiet des Schwarzen Meeres) und Wassereinbrüche über die Straße von Gibraltar gewaltige Schlammmassen mit sich brachten, welche die jeweiligen ausgetrockneten Becken bis zur nächsten Austrocknung wieder auffüllten. Etwa 700.000 Jahre später entstand die eigentliche Straße von Gibraltar. Dabei strömten gewaltige Wasserfluten aus dem Atlantik ins Mittelmeerbecken und beide Meere wurden wieder vereinigt.

Die messinische Salinitätskrise hatte nicht nur die Verdunstung des Mittelmeeres zur Folge, sondern bewirkte auch sehr starke klimatische Veränderungen in Afrika, Süd- und Südosteuropa. Zu den gravierendsten Auswirkungen gehörten die Versteppung weiter Teile Nordafrikas, die Abtragung der Alpen und die Verkarstung der Randgebiete der Adria und der betischen Straße in Südspanien. Die Messinische Krise hatte einen unschätzbaren Impakt auf das marine und das terrestrische Ökosystem und beeinflusste die Meeresspiegelschwankungen des Atlantik. Ihre Erforschung ist heute eines der anreizendsten Probleme in der Geschichte der Naturwissenschaften; besonders im Hinblick auf aktuelle ökologische Weltprobleme und eine mögliche Wiederholung der Verdunstung des Mittelmeeres in der Zukunft.

Kontinentale Evaporite

Die kontinentalen Evaporitvorkommen rund um das Mittelmeer sind meist Sedimente in kleineren, aber auch höher gelegenen Randbecken, welche im Rahmen späterer Orogenesephasen über den Meeressspiegel angehoben wurden (Beispiele die italienischen Apenninen, Sizilien und Kreta).

Die Gips-Schwefel-Formation

"Gips-Schwefel-Formation" ist ein wesentlich in Italien angewandter geologischer Begriff für primäre und sekundäre Evaporite aus dem Oberen Miozän, welche sich im Verdunstungsgebiet der Messsinischen Salinitätskrise ablagerten (formazione gessoso-solfifera). Ähnliche bis identische Salz und Gips führende Formationen dieses geologischen Zeitalters findet man in den italienischen Regionen Piemonte, Marche, Emilia Romagna, Toskana und Kalabrien sowie auf der Insel Sizilien; desweiteren im Südosten von Spanien bei Murcia und Albacete, in Marokko, Algerien, Tunesien, Griechenland, der Türkei, auf Zypern und in Israel.

Die Formationen bestehen wesentlich (in unterschiedlicher Zusammensetzung) aus schwefelhaltigem Kalkstein, mancherorts schwefelhaltigem Gips und Steinsalz, andere Salze sind von untergeordneter Bedeutung. Die charakteristischen Lagen bestehen aus Kalkstein in Farbtönen von weiß über rot bis beigebraun, Gips (nicht selten als Marienglas), manchmal zwischenliegend pliozänische fossilreiche Tone-Lehm-Mergel-Schichten, sowie pelagische Karbonate (Trubi) und feiner Ton. Mancherorts sind diese Ablagerungen von Schichten aus Kalksandstein überdeckt.

Links

• Salzstock, Diapir, Tethys, Mineralienportrait Schwefel

Literatur

• Agusti,J., Oms, O., Meulenkamp, J.E., 2006; Introduction to the Late Miocene to Early Pliocene environment and climate Change in the Mediterranean area; Paleogeogr., Palaeoclimat., Paleoecol.: 238, 1-4, 1-4
• Duggen,S.; Hoernle,K., van den Bogaard,P., Rüpke, L., Morgan, J.P.; 2003; Deep roots off the Messinian salinity crisis; Nature : 422, 602-606
• Hsü, K.J.; 1984; Das Mittelmeer war eine Wüste. Auf Forschungsreise mit der Glomar Challenger.
• Krijgsman, W., Hilgent, F.J., Raffi, I., Sierros, F.J., Wilson, D.S., 1999; Chronology, causes and progression of the Messinian salinity crisis; Nature : 400, 652-655

Weblinks

• Wikipedia: Messinische Salinitätskrise

Quellangaben

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