​La UIB participa en un estudi internacional que reconstrueix la cronologia i la posició del nivell de la mar a la Mediterrània occidental durant el miocè superior.
Les coves de l’Ermità de Canyamel participen en l’estudi.

Tenint en compte la preocupació urgent que planteja l'actual i progressiva pujada del nivell de la mar, hi ha una necessitat crítica de predir amb exactitud la rapidesa amb què augmentarà el nivell marí en els segles que venen. Per obtenir informació sobre l’estabilitat futura de les masses glacials i l’augment del nivell de la mar, els científics es basen en evidències de períodes interglacials passats, quan el clima de la Terra era més càlid que l’actual.

Un equip internacional de científics formats per membres de la Universitat de les Illes Balears, la Universitat de Florida del Sud, la Universitat de Nou Mèxic i la Universitat de Colúmbia varen  utilitzar un tipus de dipòsits de les coves litorals de Mallorca, coneguts com a sobrecreixements freàtics sobre espeleotemes (POS, per les sigles en anglès), per reconstruir els episodis d’estabilització del nivell de la mar. El gruix i la morfologia d'aquests sobrecreixements cristal·lins es relacionen amb les variacions del nivell de la capa freàtica, la qual cosa proporciona als científics una manera de mesurar el nivell de la mar en el passat.

Els nous descobriments es publiquen a l’edició d’avui de la revista Scientific Reports⁽¹⁾

En aquest projecte, l'equip de Geociències ha documentat la cronologia i la posició del nivell de la mar durant intervals clau dels darrers 6,5 milions d'anys, en els quals les estimacions globals del nivell marí han estat altament incertes. Els resultats contribueixen als esforços per estudiar els períodes càlids passats per obtenir informació sobre la magnitud i la freqüència de les pujades del nivell de la mar, la qual cosa és fonamental per millorar la capacitat de predir i fer recomanacions per disminuir l’efecte del futur escalfament global.

L’equip ha ampliat les seves investigacions sobre el nivell marí durant el pliocè (va de 5,3 a 2,58 milions d’anys) que publicà l’any passat a la revista Nature, i ara investiga mostres més antigues (miocè superior) i també de més recents (quaternari). Utilitzant els espeleotemes de diverses coves mallorquines i aplicant models numèrics i estadístics per estimar les correccions d’ajust isostàtic glacial i elevació a llarg termini, s'han traduït les dades locals del nivell de la mar en estimacions del nivell marí global (GMSL).

Els autors mostren que el nivell local de la mar abans i al començament de la crisi de la salinitat messiniana (un gran esdeveniment geològic durant el qual la mar Mediterrània quasi es va assecar) era a devers 33 metres per sobre del nivell actual, fa 6,5 i 5,9 milions d'anys.

Aquestes estimacions poden oferir punts de partida per avaluar si la disminució del nivell marí a la Mediterrània occidental es va produir de manera gradual o ràpida.

Les estimacions aportades són importants instantànies de les estabilitzacions del nivell de la mar, però encara seran necessaris altres punts addicionals per donar un context més general als nostres resultats. En proporcionar estimacions directes del nivell de la mar, utilitzant POS com a indicadors robustos, aquest treball avança la nostra comprensió de la posició del nivell marí durant diversos períodes càlids passats, el coneixement dels quals contribueix als esforços per obtenir una visió de la magnitud i la freqüència de la pujada actual del nivell de la mar.

Els membres que formen part de l’equip són Joan J. Fornós, Joaquin Ginés i Àngel Ginés, del grup de recerca en Ciències de la Terra, de la Universitat de les Illes Balears; Oana A. Dumitru, actualment a la Universitat de Colúmbia, amb Jacqueline Austermann; Victor J. Polyak i Yemane Asmeron, de la Universitat de Nou Mèxic, i Bogdan P. Onac, de l’Escola de Geociències de la Universitat de Florida del Sud. 

Aquesta investigació és el resultat d’un projecte de col·laboració de la National Science Foundation (NSF) entre la Universitat de Florida del Sud (USF) i l la Universitat de Nou Mèxic (UNM) i forma part de l’acord bilateral entre la USF i la Universitat de les Illes Balears (UIB). Ha estat finançada per la NSF i l’Agència Estatal de Recerca (AEI-FEDER, UE).

Aquí presenten instantànies del nivell de la mar neogen i quaternari utilitzant sobrecreixements freàtics en espeleotemes (POS) de coves a Mallorca, Espanya. Els POS són excel·lents punts d'índex de el nivell de la mar a causa de la seva clara relació amb el nivell de la mar i la seva cronologia precisa U-Pb. Trobem que el nivell de la mar local abans i a l'inici de la Crisi de Salinitat Messinià estava a 33,3 ± 0,25 m (6,54 ± 0,37 Ma) i 31,8 ± 0,25 m (5,86 ± 0,60 Ma) per sobre dels nivells actuals, respectivament. A més, presentem estimacions de el nivell mitjà de la mar global (GMSL), és a dir, nivell de la mar local corregit per l'ajust isostàtic glacial i l'elevació a llarg termini, per altres tres POS com a punts d'índex de el nivell de la mar

Documentats a les coves de la costa est i sud de Mallorca, aquests dipòsits freàtics es formen en un entorn geoquímic particular en què els espeleotemes vadosos preexistents (estalactites i estalagmites) queden parcialment submergits en bassals salobres controlats per les marees 33. Els POS es formen en parets de coves submergides i espeleotemes vadosos en i just sota el nivell freàtic i es componen de calcita o aragonita ben conservada i densament cristal·litzada (veure "Mètodes").

A causa de que les coves que alberguen POS estan pròximes a la línia de costa (a menys de 300 m), el gradient hidràulic entre elles i el mar Mediterrani és insignificant, de manera que el nivell freàtic salobre en aquestes coves és avui, i va ser en el passat, coincident amb el nivell de la mar.

Sempre que el nivell de la mar romangui a la mateixa elevació durant ~ 300 anys o més, es produirà suficient precipitació de carbonat dins el rang de les marees a uns centímetres per sota de la interfície aire-aigua per a prendre mostres i datar-6. Per tant, la presència d'horitzons POS en diferents elevacions marca amb precisió les posicions dels nivells paleo-freàtics i, en conseqüència, les seves posicions associades a el nivell de la mar. El rang indicatiu per POS és l'extensió vertical sobre la qual ocorren les incrustacions de carbonat, i el nivell d'aigua de referència és zero en la part més ampla de l'POS.34.

Al final, la morfologia POS depèn de la mida, la forma i el grau d'immersió dels espeleotemes vadosos preexistents en el cristal·lí salobre 33. La cronologia absoluta POS es pot obtenir utilitzant el mètode U - Pb, ja que aquests dipòsits sovint contenen concentracions adequades d'urani i plom per a una datació precisa. Els estudis realitzats durant l'última dècada han demostrat la idoneïtat d'POS com a punts significatius de l'índex de el nivell de la mar

Referència bibliogràfica:

Dumitru, OA, Austermann, J., Polyak, VJ, Fornós, JJ, Asmeron, Y., Ginés, J., Ginés, A. i Onac, BP (2020). Sea-level stands from the Western Mediterranean over the past 6.5 million years.

Scientific Reports, 11,261.

(1) https://doi.org/10.1038/s41598-020-80025-6

Accés a l’article:

https://www.nature.com/articles/s41598-020-80025-6