1La Crise messinienne (de la ville de Messine, en Italie) débuta il y a 5,971 Millions d’années (Ma) pour s’achever 500 000 ans plus tard. L’eau, qu’elle soit salée, saumâtre ou douce, y a tenu un rôle déterminant. La fin de crise s’est soldée par un déluge d’une violence inouïe tirant sa source dans l’ampleur même de la crise, à savoir l’évaporation quasi-totale de la Mer Méditerranée.

2Depuis 14 Ma, la Méditerranée est un appendice de l’Océan Atlantique. La tectonique a fermé successivement trois corridors pour n’en laisser qu’un seul au sud du Rif (figure 1a-b). Les stades de la Crise messinienne sont bien datés par les microfossiles marins*, le paléomagnétisme*, la cyclostratigraphie*.

L’isolement progressif de la Méditerranée

3Il y a 6 Ma, sous un climat subtropical très sec, la Méditerranée devait sa survie aux échanges superficiels avec l’Océan Atlantique par le corridor sud-rifain, peu profond. Chaque baisse d’environ 30 m du niveau marin global a causé l’assèchement de tout bassin marginal isolé par un seuil et le dépôt d’évaporites*(gypse, anhydrite, halite ; figures 1c, 2a). Les variations du niveau global contrôlées par la précession ont causé ces isolements-ennoiements répétés des bassins périphériques pendant 371 000 ans, soudainement interrompus par l’effondrement du niveau de base d’environ 1 500 m consécutif à la fermeture du corridor sud-rifain par soulèvement tectonique de l’arc de Gibraltar (figures 1d, 2a). Ainsi, le bassin méditerranéen s’est-il trouvé isolé en 1 500 ans et soumis à l’évaporation prépondérante. De l’eau marine sur-salée s’est trouvée cantonnée dans les bassins centraux. Quelques anciens seuils désormais perchés ont permis l’isolation de bassins suspendus devenus des lacs par stockage d’eau douce venant des massifs environnants (bassins apenninique, égéen, est-corse).

4Les fleuves méditerranéens, quel qu’était leur débit, ont réagi à la chute du niveau de base en s’enfonçant dans de profonds canyons (figure 1a, 1d). Des karsts* géants se sont alors creusés ; ils constituent à ce jour des réservoirs potentiels de ressources en eau douce, par le biais de résurgences sous-marines. Face aux grands fleuves, comme le Rhône et le Nil, de puissants sédiments détritiques* se sont déposés jusqu’aux plaines abyssales qui ont néanmoins dû être alimentées sans cesse en eaux océaniques pour produire ces évaporites particulièrement épaisses (figure 2d), la dessiccation* ne permettant que le dépôt du 1/8^ème de celles-ci. Le déluge qui permit à la Méditerranée de redevenir une mer connectée (5,46 Ma ; figure 2a) a signé la mise en place du Détroit de Gibraltar. Quelques scientifiques nient encore la crise, n’admettant pas l’effondrement du niveau méditerranéen, malgré les profonds canyons fluviatiles.

Fig. 1 – Impact de la Crise messinienne sur la Méditerranée. a) La Méditerranée aujourd’hui et les archives de la crise ; b), c) et d) Reconstitutions paléogéographiques successives avant et pendant la crise. Source C. Gorini

La restauration : le « déluge » anticipé

5Le processus de reconnexion entre la Mer Méditerranée et l’Océan Atlantique est très débattu. Pour certains chercheurs, tout aurait commencé par un fleuve-mer se déversant par-dessus le seuil de Gibraltar et s’y enfonçant peu à peu, pendant une durée variable. Ce courant aurait alimenté le bassin méditerranéen quasi asséché et permis le dépôt des 7/8^èmes des évaporites en quelques milliers d’années. Puis, le seuil, suffisamment entamé, se serait effondré sous la pression océanique provoquant un ré-ennoiement en 10 ans seulement. Un scénario plus catastrophique est aussi avancé : le fleuve-mer se serait instantanément engouffré dans le bassin asséché, avec un débit entraînant l’élévation de son niveau de 10 mètres/jour ! Ces scénarios résultent d’observations géomorphologiques et notamment de la restitution de la surface d’érosion proéminente en Mer d’Alboran. Les vallées messiniennes sont devenues instantanément des rias marines, ce qu’attestent des systèmes sédimentaires en Gilbert deltas* (figure 2c-e).

Fig. 2 – Effets des variations du niveau marin méditerranéen comparé au niveau global (6,1 - 5,1 Ma). a) Assèchement périodique des bassins périphériques, dessiccation quasi-totale, remise en eau lente puis diluvienne. Archives géologiques de quatre temps situés sur la courbe : b) mine de Realmonte (Sicile) ; c) érosion messinienne (Mudanya, Turquie) couverte de dépôts zancléens ; d) halite (profil sismique* TGS-NOPEC, Golfe du Lion) ; e) dépôts deltaïques sous-marins zancléens (Néfiach, Roussillon) à fort pendage révélant le ré-ennoiement soudain. Barre = 1 m (a, b, d), 1 km (c). Source C. Gorini

6L’érosion* par surverse du seuil qui isolait le bassin égéen, rempli d’eau saumâtre* de la Paratéthys* (figure 1d), est décelable sur les profils sismiques. Les dépôts, parfois épais, riches en organismes saumâtres recouvrant les évaporites centrales s’expliqueraient alors par rupture du seuil suite à cette érosion. Outre la quasi-disparition de la mer et l’intense érosion fluviatile, le déluge à Gibraltar a certainement été l’épisode le plus catastrophique, pouvant prétendre au titre de « déluge biblique », idée qui se heurte à l’incapacité de divulgation par les hominidés. Simultanément, la Mer Noire a aussi été affectée par la crise et son niveau s’est abaissé notablement, en réponse à l’aridification du climat due à l’assèchement méditerranéen (figure 1d).

7Malgré sa singularité, la Crise messinienne n’est pas un accident. Elle résulte d’une lente évolution géodynamique et pourrait se reproduire dans un éventuel contexte de convergence* en Méditerranée occidentale. Comprendre ce processus est aussi essentiel pour les enjeux économiques (hydrocarbures) et sociétaux (ressources en eau douce). Il nécessite notamment de fines reconstitutions paléogéographiques, la quantification des réactions lithosphériques aux décharges (eau évaporée), puis surcharges (évaporites déposées, remise en eau) pondérales et des forages profonds dans les bassins centraux, comme le projet GOLD (Gulf Of Lion Drilling) (figure 1a).