Od lat naukowcy zastanawiali się, dlaczego Antarktyda pokryła się potężną warstwą lodu mniej więcej 34 miliony lat temu, a rozległe lądolody na półkuli północnej pojawiły się dopiero około 5 milionów lat temu. Nowe badania opublikowane w czasopiśmie Science wskazują, że kluczową rolę odegrały nie tylko zmiany klimatu, ale i procesy zachodzące głęboko we wnętrzu Ziemi, które stopniowo wyniosły wschodnią część Antarktydy na większą wysokość.
Wnętrze Ziemi przygotowało Antarktydę na epokę lodu
Zespół badaczy pod kierownictwem prof. Thomasa Gernona z Uniwersytetu Southampton odtworzył z wykorzystaniem modelowania komputerowego, jak zmieniał się krajobraz Antarktydy Wschodniej przez około 100 milionów lat. Wyniki pokazały, że po rozpoczęciu rozpadu Antarktydy i Afryki w okresie jury pod powierzchnią kontynentu zaczęły przemieszczać się tzw. fale płaszcza. To (niedawno odkryte) powolne procesy zachodzące w gorących warstwach wnętrza Ziemi, które stopniowo wypiętrzały teren.
W efekcie powstały rozległy płaskowyż, stroma krawędź wyżyn oraz Góry Gamburcewa. Około 45 milionów lat temu znaczna część tego obszaru osiągnęła wysokość przekraczającą około 2 kilometry. Na takiej wysokości temperatura jest na tyle niska, że śnieg może utrzymywać się przez cały rok i stopniowo zamieniać się w lód.
Powierzchnia lądu Antarktydy stopniowo się podnosiła do punktu, w którym lód mógł na stałe osadzić się na powierzchni, mimo że otaczające ją oceany polarne oraz globalne temperatury pozostały zaskakująco wysokie.
- Topografia ma fundamentalne znaczenie dla zlodowacenia. Temperatura powietrza może spaść nawet o 1°C na każde 100 metrów (328 stóp) wysokości -- dodał dr Guy Paxman, pracownik naukowy Royal Society University na Uniwersytecie w Durham i współautor badania.
Antarktyczny quiz. Ile wiesz o tych terenach?
Góry uruchomiły efekt domina
Badacze podkreślają, że nawet niewielkie zwiększenie wysokości gór może przesądzić o tym, czy śnieg stopnieje latem, czy będzie gromadził się z roku na rok. Gdy na Antarktydzie zaczął tworzyć się lądolód, uruchomiły się kolejne procesy wzmacniające ochłodzenie. Jasna powierzchnia lodu odbija bowiem dużą część promieniowania słonecznego z powrotem w kosmos. Zjawisko to, nazywane albedo, dodatkowo obniżyło temperaturę na Ziemi o około 1 stopień Celsjusza.
To jednak nie wystarczyło, żeby podobny lądolód powstał w Arktyce. Tam ląd był znacznie niższy. Dlatego pomimo spadku stężenia dwutlenku węgla w atmosferze śnieg nie mógł utrzymywać się tak skutecznie jak na wysokich terenach Antarktydy.
Zdaniem autorów badań lepsze poznanie tych zależności może pomóc zrozumieć historię klimatu naszej planety oraz mechanizmy odpowiedzialne za przyszłe gwałtowne zmiany klimatyczne.
