Антарктида, которая приблизительно в четыре раза больше США, почти полностью покрыта многомильным слоем льда.
Однако Южный полюс не всегда был заморожен. Когда же последний раз Антарктида была свободна ото льда?
По словам экспертов, с точки зрения геологии ледяной щит сформировался относительно недавно.
«Я думаю, что большинство людей скажет, что ледяной щит впервые образовался в Антарктиде около 34 миллионов лет назад, — сообщил Эрик Уолфф (Eric Wolff), палеоклиматолог из Кембриджского университета. — До этого большая часть территории была похожа на северную Канаду сегодня — тундра и хвойные леса.»
В определении площади ледового покрова ключевую роль играют глобальные температуры. Около 50 миллионов лет назад температура на Земле была примерно на 25 градусов по Фаренгейту (14 градусов по Цельсию) выше, чем сегодня, но в течение следующих 16 миллионов лет температура стабильно снижалась. К 34 миллионам лет назад, в период, известный как граница эоцена и олигоцена, климат был на 14,4 градуса по Фаренгейту (8 градусов по Цельсию) теплее, чем в настоящее время.
Но что вызвало это снижение температуры, и было ли этого достаточно для формирования ледяных щитов?
«Существует два фактора, и, вероятно, оба сыграли свою роль», — рассказал Уолфф изданию Live Science. «Один из них — изменение концентрации углекислого газа в атмосфере, а другой — перемещение континентов и, в частности, открытие Протоки Дрейка», пролива между Южной Америкой и Антарктидой, который соединяет Южную Атлантику с Южным Тихим океаном.
Чем больше углекислого газа содержится в атмосфере, тем больше тепла удерживается и тем теплее становится планета.
Примерно 60-50 миллионов лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере Земли была очень высокой — где-то от 1000 до 2000 частей на миллион, что в 2,5–5 раз превышало сегодняшний уровень, сказала Тина ван де Флирдт (Tina van de Flierdt), геохимик из Имперского колледжа Лондона.
«Но мы знаем, что концентрация CO2 в атмосфере снизилась на границе эоцена и олигоцена», — рассказала она Live Science.
По её словам, это уменьшение содержания CO2 в атмосфере, скорее всего, сопровождалось похолоданием глобального климата, что, вероятно, перевело Землю через критический порог и позволило сформироваться ледяным щитам.
Однако, по словам Уолффа, на Антарктическом континенте, вероятно, также наблюдалось локальное похолодание из-за тектоники плит. Примерно в это же время Южная Америка и Антарктида окончательно разделились, открыв место, которое сейчас называется проливом Дрейка.
«Это привело к тому, что мы называем циркумполярным течением — вода течёт вокруг Антарктиды по кругу, — сказал Уолфф. — Это изолирует Антарктиду от остального мира и значительно затрудняет проникновение тёплых воздушных масс через Южный океан и, следовательно, делает Антарктиду холоднее.»
Тектоника плит также напрямую повлияла на уровень углекислого газа, добавил он. Выветривание горных пород и вулканическая активность являются частью углеродного цикла, поэтому за тысячи лет геологические процессы могли изменять баланс газов в атмосфере.
И хотя некоторая неопределённость всё ещё остаётся, исследователи вполне уверены в том, что этот переход произошёл 34 миллиона лет назад, благодаря химическим признакам в каменных отложениях. Атомы кислорода существуют в двух формах: кислород-16 (обычный кислород) и кислород-18 (тяжёлый кислород). Континентальный лёд содержит более высокую долю более лёгкого кислорода-16, а это означает, что океаны – и, следовательно, раковины мелких морских существ – содержат более высокий процент кислорода-18, когда ледяные щиты больше.
«Исследуя кислородные изотопы в карбонатных оболочках мелких морских организмов в океанских осадках, можно увидеть резкий скачок около 34 миллионов лет назад, который связывают с тем, что [лёгкий] кислородный изотоп начал оседать на континенте Антарктида», — объяснил Уолфф.
Что касается возможности того, что Антарктида снова станет свободной от льда, то «это определённо возможно», — сказала ван де Флирдт. «Планета Земля уже проходила через это. Планета Земля может сделать это снова».
И хотя маловероятно, что человеческая деятельность приведёт к полному таянию ледяного щита, важно сделать всё возможное, чтобы ограничить утрату льда из Антарктиды сейчас, добавила она.
«Это в наших руках, чтобы избежать наихудшего сценария», — отметила ван де Флирдт.
