六百万年前，地中海与今天截然不同。板块构造运动封闭了分隔现代西班牙和摩洛哥的直布罗陀海峡，使地中海与大西洋隔绝。新封闭的海域遭受蒸发，水位下降数千米，变成类似沙漠的环境，布满了像今天死海一样咸的浅水池。
一种假设认为，特大洪水迅速重新注满了地中海。现在，一项对西西里岛附近埋藏的海洋沉积物的研究表明，这场洪水可能通过一个大约1500米高的瀑布冲入了地中海部分注水的东部盆地。
洪水贯穿了地球的历史，但“赞克尔特大洪水”（以其发生的地质年代命名，从530万年前到360万年前）被认为是历史上最大的一次，这项发表在1月份《科学报告》上的新研究揭示了这一点。这些发现建立在2009年《自然》杂志上的一项研究的基础上，该研究表明，板块构造运动重新打开直布罗陀海峡后，水猛烈地冲入干涸的地中海。洪水在填满盆地西部时，沿海底雕刻了一条长达200公里的通道。
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“在短短几年内，地球表面很大一部分地区发生了巨大的环境变化，”巴塞罗那Jaume Almera地球科学研究所的地球物理学家、《自然》研究的主要作者丹尼尔·加西亚-卡斯特拉诺斯说。
但一个悬而未决的问题是，洪水是否也穿过了地中海东部，穿过一个将西部较浅的大陆地壳与东部较深的大洋地壳分隔开来的海底悬崖。这个名为马耳他断崖的天然屏障在某些地方高达三公里多，位于现代西西里岛和马耳他的东部。由马耳他大学海洋地质学家亚伦·米卡列夫领导的新研究发现，西西里岛附近埋藏的沉积物很可能是由特大洪水沉积的，这一发现意味着整个地中海都发生了猛烈的水流涌入。“像赞克尔特大洪水这样的灾难性事件无疑会在沉积岩记录中留下印记，”科罗拉多矿业学院的地质学家劳伦·舒梅克说，他没有参与这项研究。“作者们已经提供了一些很好的证据，表明他们可能已经找到了那个印记。”
米卡列夫和他的同事们专注于马耳他断崖，因为向东流动的特大洪水会遇到这个天然屏障，使其成为寻找由突破悬崖的水沉积下来的沉积物的合乎逻辑的地方。研究人员使用了地震反射成像技术，该技术涉及将声波导向海底并测量它们返回所需的时间。这项技术本质上是对海底的X光检查，使该团队能够重建埋藏沉积层的厚度和可能的组成。
其中一层与其他层不同；它是由不规则的棱角卵石和巨砾组成的混合物。“它没有像海洋沉积物通常那样的内部分层，”加西亚-卡斯特拉诺斯说，他也是这项新研究的合著者。这种不规则性意味着沉积物（在某些地方厚达800米）是“快速且随意地”沉积的，米卡列夫说，这与被急流输送的物质相符。此外，这一层正好位于诺托峡谷的东部，诺托峡谷是一个穿过马耳他断崖的大型海底峡谷。这个峡谷的西侧有一个奇怪的地质疤痕；一条400米深的通道穿过其坚硬的石灰岩。研究人员推断，这个特征类似于在直布罗陀海峡附近看到的侵蚀特征，可能是由流动的水造成的。“我们认为我们在西西里岛的东南方找到了这个缺口，”米卡列夫说。
科学家们估计，水以每小时高达160公里的速度流过诺托峡谷的断崖，溢出1.5公里高的瀑布，流入地中海咸涩的东部盆地。米卡列夫和他的团队根据加西亚-卡斯特拉诺斯及其同事早期的计算推断，洪流将地中海东部海平面每天至少提高了10米，在短短几年内就重新注满了整个海域。
加西亚-卡斯特拉诺斯说，很难想象这种环境转变。“我们没有当今的类似物。”米卡列夫和他的团队提出，这些快速变化可能影响了当地的气候和大西洋海水的循环。
加西亚-卡斯特拉诺斯说，赞克尔特大洪水显然改变了地球表面的一大片区域，但可能并非史无前例。地球历史上其他大型海洋盆地可能已经封闭并重新打开了五六次，而且将来很可能会再次这样做。“在几百万年内，地中海可能会再次与大西洋分离。”
*编者注（2018年3月28日）：这句话在发布后经过编辑以纠正错误。原文错误地陈述了直布罗陀海峡在地球历史上多次封闭和重新开放。