Когда это случилось в последний раз?

Сегодня мы знаем Антарктиду как землю, погребенную под огромными толщами льда, одну из самых экстремальных сред на планете. Но эта ледяная пустыня не всегда существовала в своем нынешнем виде. Когда-то Антарктида была гораздо более теплым регионом, и ее ландшафты сильно отличались от тех замерзших просторов, которые мы видим сегодня. Когда же произошла эта трансформация и сколько времени прошло с тех пор, как исчезли последние следы свободной ото льда земли?

Как лед стал господствовать в Антарктиде

Континент, который мы сегодня считаем самым холодным и негостеприимным на Земле, не всегда был замерзшей пустыней. На самом деле постоянный ледяной покров Антарктиды начал формироваться лишь относительно поздно в ее геологической истории. Эрик Вольф, палеоклиматолог из Кембриджского университета, указывает, что переломным моментом, когда лед начал господствовать над самой южной частью суши, стало время около 34 миллионов лет назад. До этого окружающая среда напоминала современные северные районы Канады с лесами и открытой тундрой.

Как объясняет LiveScience, огромную роль в этой трансформации сыграла глобальная температура. Пятьдесят миллионов лет назад на планете было значительно теплее — примерно на 14 градусов по Цельсию (25 градусов по Фаренгейту) выше сегодняшнего среднего уровня. Тепло начало ослабевать, и в течение следующих 16 миллионов лет Земля постепенно остывала. К моменту эоцен-олигоценового перехода, который произошел 34 миллиона лет назад, планета остыла примерно на 8 градусов Цельсия (14,4 F) выше современной температуры.

Но что вызвало это похолодание? И было ли его достаточно, чтобы привести к глубокой заморозке Антарктиды?

Две силы, стоящие за охлаждением: Диоксид углерода и тектоника

Ученые связывают резкое изменение климата с двумя основными факторами: падением уровня углекислого газа и движением тектонических плит. Миллионы лет назад концентрация углекислого газа (CO2) на Земле была гораздо выше — от 1000 до 2000 частей на миллион, то есть в 2,5-5 раз больше, чем сегодня. «Повышенный уровень CO2 задерживал больше тепла в атмосфере», — объясняет Тина ван де Флиердт, геохимик из Имперского колледжа Лондона. «Но когда уровень CO2 начал снижаться, глобальный климат начал охлаждаться».

Падение концентрации углекислого газа было не единственным фактором. Движение континентов также оказало значительное влияние. Примерно в то же время Южная Америка и Антарктида полностью разделились, образовав проход Дрейка —водоем, соединяющий Атлантический и Тихий океаны. Благодаря этому разделению вокруг Антарктиды образовалось мощное океаническое течение, известное как Антарктическое циркумполярное течение.

«Это течение, по сути, изолировало Антарктиду от более теплых вод мира, создав своего рода тепловой барьер», — говорит Вольф. «В результате континент охладился еще больше, что затруднило доступ теплого воздуха и воды на сушу».

В течение миллионов лет тенденция к охлаждению ускорялась под влиянием естественных процессов Земли, таких как вулканическая активность и выветривание горных пород, которые также сыграли свою роль в регулировании уровня углекислого газа.

Отслеживание ледниковой истории Антарктиды по осадочным породам

Как ученые могут быть уверены в этих древних изменениях климата? Одно из ключевых доказательств — данные со дна океана. Изучая раковины крошечных морских обитателей, сохранившиеся в отложениях, ученые могут проследить изменения климата Земли. Изотопы кислорода в этих раковинах свидетельствуют о сдвигах в ледовом покрове. В частности, лед содержит больше кислорода-16, более легкого изотопа, в то время как в океане при росте ледяного покрова повышается содержание кислорода-18.

Отложения показывают явный сдвиг примерно 34 миллиона лет назад, когда Антарктида впервые начала накапливать значительный объем льда. «Эти изотопные данные дают нам четкую хронологию того, когда на континенте начал образовываться лед», — объясняет Вольф.

Заглядывая в будущее, ученые сходятся во мнении, что вряд ли деятельность человека приведет к тому, что Антарктида потеряет весь свой лед. Однако ван де Флирдт отмечает, что это не исключено. «Земля уже освобождалась ото льда, и это может произойти снова, но сроки реализации такого сценария лежат далеко за пределами нашей жизни».

Тем не менее, даже без полной потери льда таяние антарктических льдов может иметь серьезные глобальные последствия, включая повышение уровня моря. «Мы должны сделать все возможное, чтобы свести к минимуму потерю льда из Антарктиды», — подчеркивает ван де Флиердт. «Будущее в наших руках, и мы должны действовать сейчас, чтобы предотвратить развитие наихудших сценариев».

С каждым годом ученые становятся все более обеспокоенными последствиями изменения климата и его влиянием на ледяной покрывал Антарктиды. Открытие новых морских течений и температурных изменений в океанах может привести к ускорению таяния льдов. Данные спутниковых наблюдений показывают, что потери льда продолжают расти, и некоторые районы теряют свой ледяной щит быстрее, чем ожидалось. Это создает ряд потенциальных угроз для прибрежных городов и экосистем по всему миру.

Кроме того, таяние антарктических льдов может запустить цепную реакцию, влияющую на глобальные океанские течения. Изменения в солености и температуре могут повлиять на термогалинную циркуляцию, что, в свою очередь, окажет значительное влияние на климат на других континентах. Это подчеркивает важность междисциплинарных исследований, которые объединяют климатологов, геологов и океанографов.

Мы стоим на пороге одной из самых сложных задач, с которой человечество когда-либо сталкивалось. Для эффективного решения проблемы необходимо не только научное понимание процессов, происходящих на планете, но и активные действия на уровне политики и общества, чтобы обеспечить устойчивое будущее для нашей планеты.