六百萬年前，地中海與今天截然不同。板塊構造運動封閉了分隔現代西班牙和摩洛哥的直布羅陀海峽，使地中海與大西洋隔絕。新封閉的海域遭受蒸發，水位下降數千米，變成類似沙漠的環境，佈滿了像今天死海一樣鹹的淺水池。
一種假設認為，特大洪水迅速重新注滿了地中海。現在，一項對西西里島附近埋藏的海洋沉積物的研究表明，這場洪水可能透過一個大約1500米高的瀑布衝入了地中海部分注水的東部盆地。
洪水貫穿了地球的歷史，但“贊克爾特大洪水”（以其發生的地質年代命名，從530萬年前到360萬年前）被認為是歷史上最大的一次，這項發表在1月份《科學報告》上的新研究揭示了這一點。這些發現建立在2009年《自然》雜誌上的一項研究的基礎上，該研究表明，板塊構造運動重新開啟直布羅陀海峽後，水猛烈地衝入乾涸的地中海。洪水在填滿盆地西部時，沿海底雕刻了一條長達200公里的通道。
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“在短短幾年內，地球表面很大一部分地區發生了巨大的環境變化，”巴塞羅那Jaume Almera地球科學研究所的地球物理學家、《自然》研究的主要作者丹尼爾·加西亞-卡斯特拉諾斯說。
但一個懸而未決的問題是，洪水是否也穿過了地中海東部，穿過一個將西部較淺的大陸地殼與東部較深的大洋地殼分隔開來的海底懸崖。這個名為馬耳他斷崖的天然屏障在某些地方高達三公里多，位於現代西西里島和馬耳他的東部。由馬耳他大學海洋地質學家亞倫·米卡列夫領導的新研究發現，西西里島附近埋藏的沉積物很可能是由特大洪水沉積的，這一發現意味著整個地中海都發生了猛烈的水流湧入。“像贊克爾特大洪水這樣的災難性事件無疑會在沉積岩記錄中留下印記，”科羅拉多礦業學院的地質學家勞倫·舒梅克說，他沒有參與這項研究。“作者們已經提供了一些很好的證據，表明他們可能已經找到了那個印記。”
米卡列夫和他的同事們專注於馬耳他斷崖，因為向東流動的特大洪水會遇到這個天然屏障，使其成為尋找由突破懸崖的水沉積下來的沉積物的合乎邏輯的地方。研究人員使用了地震反射成像技術，該技術涉及將聲波導向海底並測量它們返回所需的時間。這項技術本質上是對海底的X光檢查，使該團隊能夠重建埋藏沉積層的厚度和可能的組成。
其中一層與其他層不同；它是由不規則的稜角卵石和巨礫組成的混合物。“它沒有像海洋沉積物通常那樣的內部分層，”加西亞-卡斯特拉諾斯說，他也是這項新研究的合著者。這種不規則性意味著沉積物（在某些地方厚達800米）是“快速且隨意地”沉積的，米卡列夫說，這與被急流輸送的物質相符。此外，這一層正好位於諾託峽谷的東部，諾託峽谷是一個穿過馬耳他斷崖的大型海底峽谷。這個峽谷的西側有一個奇怪的地質疤痕；一條400米深的通道穿過其堅硬的石灰岩。研究人員推斷，這個特徵類似於在直布羅陀海峽附近看到的侵蝕特徵，可能是由流動的水造成的。“我們認為我們在西西里島的東南方找到了這個缺口，”米卡列夫說。
科學家們估計，水以每小時高達160公里的速度流過諾託峽谷的斷崖，溢位1.5公里高的瀑布，流入地中海鹹澀的東部盆地。米卡列夫和他的團隊根據加西亞-卡斯特拉諾斯及其同事早期的計算推斷，洪流將地中海東部海平面每天至少提高了10米，在短短幾年內就重新注滿了整個海域。
加西亞-卡斯特拉諾斯說，很難想象這種環境轉變。“我們沒有當今的類似物。”米卡列夫和他的團隊提出，這些快速變化可能影響了當地的氣候和大西洋海水的迴圈。
加西亞-卡斯特拉諾斯說，贊克爾特大洪水顯然改變了地球表面的一大片區域，但可能並非史無前例。地球歷史上其他大型海洋盆地可能已經封閉並重新打開了五六次，而且將來很可能會再次這樣做。“在幾百萬年內，地中海可能會再次與大西洋分離。”
*編者注（2018年3月28日）：這句話在釋出後經過編輯以糾正錯誤。原文錯誤地陳述了直布羅陀海峽在地球歷史上多次封閉和重新開放。