מדעי החיים והרפואה מדעים מדוייקים וטכנולוגיה מדעי החברה מדעי הרוח

חלון היסטורי לים התיכון

בעקבות התייבשות הים התיכון לפני כחמישה מיליון שנים, התפתחו בדרום-מזרחו עמקים שרוחבם כשמונה קילומטרים ועומקם כ-1,000 מטרים

לפני כחמישה מיליון שנים חלה התנגשות טקטונית בין צפון-מערב אפריקה לחצי האי האיברי בדרום-מערב אירופה, שהביאה לניתוקו של הים התיכון ממערכת האוקיינוסים העולמית והובילה להתייבשותו, כך סבורים חלק מאנשי הקהילה הגאולוגית בארץ ובעולם. לפי פרשנות זו, כמות המים שנכנסה לים התיכון אז הייתה פחותה מכמות המים שהתאדתה ממנו. כך מפלס הים ירד משמעותית (בשניים וחצי-שלושה קילומטרים, מחיפה ועד גיברלטר – נקודת הכניסה של האוקיינוס האטלנטי לים התיכון). בנוסף, אידוי המים גרם לעלייה ניכרת במליחותם (עד שדמתה למליחות ים המלח בהווה): בצדו המזרחי של הים הצטברה שכבת מלח בישול (NaCl – נתרן כלורי) שעובייה 2,000-1,500 מטר. לאחר כ-700,000 שנים התרחשה פריצת מצרי גיברלטר, דבר שגרם לכניסה של כשמונה מיליון קילומטרים מעוקבים של מים מהאוקיינוס האטלנטי אל הים התיכון. כך הוא הוצף מחדש במהירות (בתוך שנים ספורות) וחזר אל מערכת הימים הגלובלית.

מה השאלה?
כיצד התפתחו עמקים גדולים בשולי הים התיכון?

פרופ’ יוסי מרט, גאולוג ימי מאוניברסיטת חיפה, חוקר את תולדות הים התיכון, ובין השאר את התייבשותו והתמלחותו (וגם את ים סוף – אופן הפיכתו לאוקיינוס). לדבריו, “אנחנו חוקרים את אופן התייבשותו של הים התיכון, גם בהקשר של שינויי האקלים, ואת ההשלכות הטקטוניות השונות. כך למשל נוצרה בעומק הים ובשוליו שכבת מלח בעובי קילומטר-שניים שעליה הצטברה שכבת חרסית שמקורה במי האוקיינוסים. עקב כך נוצרו מבנים גאולוגיים מעניינים – שברי וקימוטי סלעים – ובאמצעותם אפשר לגלות למשל הצטברות גז בקרקעית (באבני חול) של מזרח הים התיכון באזורנו. שכן, שקיעת המבנים הללו אפשרה לחול לזרום מהיבשה לים, והגז הצליח להצטבר בתוך החול הזה. אלו תהליכים טבעיים מעניינים, שאינם נובעים מפעילות אדם”.

המדענים השתמשו בשיטות גאולוגיות. הם הגדירו סלעים בשפלת החוף, כגון אבן גיר, אבן חול ובזלת – וגילו עליהם שרידים מאובנים, להם ערכו תארוך רדיומטרי

באחרונה נתן משרד האנרגיה לפרופ’ מרט ולצוותו נתונים גאופיזיים כדי שייתנו להם פרשנות גאולוגית במסגרת מחקרם. מדובר בסקרים סיסמיים – שידור גלי אנרגיה שעוברים בסלעים – שהתקבלו מרעידות אדמה מלאכותיות שביצעו חברות נפט בדרום מזרח הים התיכון (באמצעות שימוש במדחס אוויר על ספינה) וביבשה (באמצעות חמש משאיות שרטטו על הקרקע), בשפלת החוף (באזור אשדוד ואשקלון). מטרת החוקרים הייתה לפענח את נתוני הגלים הסייסמיים בהקשר של היווצרות המבנים הגאולוגיים בים התיכון, גם בעקבות ההתמלחות. לשם כך הם השתמשו במכשיר למדידת עוצמת הגלים (סיסמוגרף). באמצעות ניתוח עוצמת הגלים המשתנה, הם גילו כי בדרום מזרח הים התיכון התפתחו עמקים גדולים – שרוחבם כשמונה קילומטרים ועומקם כ-1,000 מטרים. “התכוונו לחקור את שכבת המלח והיווצרות המבנים הגאולוגיים, אבל אז גילינו את העמקים הללו וביקשנו לפענח את אופן היווצרותם”, מספר פרופ’ מרט.

לשם כך השתמשו החוקרים בשיטות גאולוגיות – הם הגדירו סלעים בשפלת החוף – כגון אבן גיר, אבן חול ובזלת – וגילו עליהם שרידים (מאובנים). הם ערכו להם תארוך רדיומטרי (שיטה לתארוך חומרים שמבוססת על ידיעת קצב הדעיכה הרדיואקטיבית של איזוטופים טבעיים), וגילו שהם שייכים למערכת נהרות גדולה שזרמה ממזרח ישראל למערבה, לתוך הים התיכון, לפני 15-10 מיליון שנים. פרופ’ מרט: “כאשר מפלס הים התיכון ירד לפני כחמישה מיליון שנים, הנהרות הללו זרמו מהר יותר, התחתרו בתוך תשתיותיהם ופערו עמקים. אך קודם לכן, לפני שישה-שבעה מיליון שנים, נוצר בקע ים המלח. הוא הלך וגדל, ולפני כשניים-שלושה מיליון שנים עצר את זרימת הנהרות המהירה. כך הם התייבשו לאט לאט והעמקים שנפערו תחתם, בבקעת הירדן של ימינו, נותרו שם. כאשר מפלס הים התיכון עלה שוב בשל פריצת מצרי גיברלטר, נסחפו לתוך העמקים בוץ, סלעים ואבנים שסתמו אותם ומאז הם סגורים. ממצאים אלו משחזרים תהליכים גאולוגיים ומעידים גם הם על השלכות תנודות מפלס הים התיכון, התייבשותו ועלייתו”.

החוקרים מחלצים דגימת בוץ מקרקעית הים ממערב לחיפה
על סיפון ספינת המחקר
Mediterranean Explorer השייכת לעמותת EcoOcean

באחרונה נתן משרד האנרגיה לפרופ’ מרט ולצוותו נתונים גאופיזיים כדי שייתנו להם פרשנות