Около 34 миллионов лет назад Земля переходила из теплой эры эоцена в холодный олигоцен. Этот период сопровождался падением уровня моря и снижением концентрации углекислого газа. Но один климатический фактор не объясняет, почему масштабный щит возник в Антарктиде при температуре на 5 градусов выше современной, тогда как Арктика оставалась свободной ото льда.
Почему 34 миллиона лет назад в Антарктиде появился ледяной щит, хотя климат был 5 градусов теплее, чем сегодня
Около 34 миллионов лет назад на востоке Антарктиды сформировался гигантский ледяной щит. При этом средняя температура на планете оставалась примерно на 5 градусов Цельсия выше современной, а Арктика сохраняла свободные ото льда пространства еще почти 30 миллионов лет. Главной причиной оледенения стало падение уровня углекислого газа, но толчком к образованию ледяного щита стал другой процесс.
Визуализация современного состояния Антарктиды, подготовленная NASA на основе данных о ледяном покрове, коренных породах и потоках льда. NASA
Изотопы кислорода. История климата Антарктиды во многом восстанавливается по изотопам кислорода в раковинах древних морских микроорганизмов. Но эти данные отражают одновременно два процесса: объем воды, запечатанной в наземных ледниках, и температуру самого океана. Из-за этого резкий сдвиг изотопных показателей далеко не всегда означает пропорциональное увеличение массы антарктического льда.
Чувствительность процесса зарождения ледяного покрова к изменениям рельефа в Восточной Антарктиде. Модели ледяных покровов, построенные с использованием реконструированных данных о рельефе при фиксированных климатических условиях, показывают чувствительность ледяных покровов к изменениям рельефа: поднятие земной поверхности привело к их расширению и стабилизации в горах Гамбурцева 34 млн лет назад.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science, основную роль сыграли геологические изменения, начавшиеся в юрский период при распаде Гондваны. При отделении Антарктиды от Африки растяжение коры изменило континентальную плиту. Тяжелый материал в ее основании начал медленно погружаться в мантию.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Потеря плотной массы сделала кору плавучей и вызвала подъем поверхности. Медленная мантийная волна распространялась в глубь Антарктиды миллионы лет. В итоге мантия подняла территории Восточной Антарктиды, сформировав высокое плато и горные хребты.
Критическая высота и начало оледенения
Радарное изображение, на котором виден хребет Гамбурцева под слоями льда.
Подъем рельефа изменил годовой баланс снега. Около 50 миллионов лет назад горный массив Гамбурцева находился ниже 1,5 километра. К 34 миллионам лет назад почти половина хребта поднялась выше двух километров. На такой высоте снег летом уже не таял.
Постоянный белый покров стал отражать солнечный свет, дополнительно охлаждая регион. Моделирование показало, что этот высокогорный небольшой ледник снизил глобальную температуру еще на один градус. Горы сработали как «инкубатор» для оледенения. При тех же условиях, но в низменностях снег неизбежно бы растаял.
Ученые объединили геодинамические и климатические модели, и подтвердили реальность сценария.
Загружаем