Сьогодні Антарктида асоціюється з безкрайніми льодовими пустелями, екстремальним холодом і багатокілометровими шарами льоду. Але сотні мільйонів років тому цей континент мав зовсім інший вигляд: тут панував теплий і вологий клімат, росли густі ліси, а життя процвітало так само, як у багатьох інших регіонах Землі.
Приблизно 34 мільйони років тому ситуація різко змінилася — над Східною Антарктидою почали формуватися перші великі льодовики. Довгий час учені не могли точно пояснити, що стало причиною цього переломного моменту. Нове дослідження припускає, що ключову роль відіграли не лише зміни клімату, а й події, які почалися ще за десятки мільйонів років до появи антарктичного льодового щита.
Відповідь може ховатися в русі материків
Дослідження під керівництвом Томаса Гернона, науковця із Саутгемптонського університету, показало, що початок замерзання Антарктиди міг бути пов’язаний із давніми тектонічними процесами.
Команда вчених звернула увагу на події юрського періоду — приблизно 201–143 мільйони років тому, коли почав розпадатися суперконтинент Гондвана. Саме тоді потужні процеси розтягування земної кори спричинили підняття великих ділянок континенту.
За словами дослідників, це підняття сформувало високогірні райони у Східній Антарктиді, які через десятки мільйонів років стали ідеальним місцем для накопичення снігу та появи льодовиків. Дослідження опубліковане в журналі
Science.
«Близько 50 мільйонів років тому відбулася масштабна зміна висоти гірських районів через підняття земної поверхні. Це могло створити умови, за яких внутрішня частина Антарктиди стала значно більш схильною до утворення льодовикового покриву», — зазначив Гернон.
Африка допомогла знайти підказку
Спочатку дослідники не планували вивчати походження антарктичного льоду. Вони аналізували геологічну історію південної Африки, де раніше виявили сліди масштабних змін рельєфу, пов’язаних із розпадом Гондвани.
Під час цього дослідження вчені звернули увагу на так звані мантійні хвилі — процеси, які виникають після розриву континентальної кори. Вони можуть поширюватися під поверхнею Землі протягом мільйонів років, змінюючи структуру літосфери та сприяючи підняттю великих ділянок суші.
Коли Гернон порівняв карту рельєфу Антарктиди з південноафриканськими ландшафтами, він помітив несподівану схожість.
Особливо його зацікавив район Землі Королеви Мод у Східній Антарктиді. Там круті схили переходять у високе плато, яке з’єднується з прихованими під льодом Гамбурсевими горами — регіоном, який давно вважають одним із можливих місць зародження Східноантарктичного льодовикового щита.
«Я не міг повірити тому, що побачив. Це було дуже схоже на Африку», — розповів дослідник.
Гори могли дати Антарктиді перевагу
Щоб перевірити свою ідею, команда створила комп’ютерну модель розпаду Гондвани та розвитку рельєфу Антарктиди. Результати показали, що тектонічні процеси могли сформувати ландшафт, дуже схожий на сучасний рельєф Східної Антарктиди.
Найбільше підняття, за моделлю, припало саме на район Гамбурсевих гір. Додаткові симуляції показали, що поява високих гірських масивів могла зробити цю область набагато чутливішою до змін температури.
Коли вершини стали достатньо високими, сніг почав накопичуватися цілий рік. Це запустило процес самопосилення: більше льоду відбивало більше сонячного світла, температура знижувалася, а нові шари льоду формувалися ще швидше. За розрахунками вчених, цей процес міг початися приблизно 40 мільйонів років тому — раніше, ніж традиційно вважалося.
Чому Антарктида замерзла раніше за Арктику?
Нове дослідження також допомагає пояснити загадку, чому Антарктида вкрилася льодом набагато раніше за Арктику, хоча обидва регіони зазнали глобального похолодання.
Вчені вважають, що головна різниця полягала у рельєфі. Антарктида вже мала високі гірські райони, які створили сприятливі умови для формування стабільного льоду. Арктика таких природних передумов не мала.
Геолог Джон Гудж із Університету Міннесоти, який ознайомився з дослідженням, назвав висновки переконливими.
«Ця робота показує, що саме тектонічні процеси могли створити порогові умови, за яких високогірні райони стали здатними підтримувати постійний льодовий покрив», — зазначив він.
Таємниці ще залишаються під кілометрами льоду
Попри переконливі результати, остаточно перевірити цю теорію буде складно. Для цього необхідно дослідити земну кору під Гамбурсевими горами, які приховані під товщею льоду.
Пряме буріння в цьому районі залишається надзвичайно складним завданням, однак попередні дослідження уламків порід, винесених льодовиками з глибин Антарктиди, вже дають певні підтвердження нової моделі. Вчені сподіваються, що майбутні експедиції та нові технології допоможуть розкрити більше деталей історії континенту.
Нове відкриття змінює уявлення про минуле Антарктиди: її льодовий покрив міг бути не лише результатом глобального похолодання, а й наслідком давніх рухів земної кори, які мільйони років тому буквально підготували континент до майбутнього замерзання.