Антарктида не завжди була крижаною пустелею: вчені пояснили, звідки взявся лід

Антарктида сотні мільйонів років тому мала зовсім інший вигляд. Клімат був теплим і вологим, а континент був вкритий рослинністю та населений різноманітними тваринами. Однак приблизно 34 мільйони років тому ситуація різко змінилася — над Східною Антарктидою почали формуватися льодовики.

Нове дослідження, опубліковане в журналі Science, припускає, що причиною цього могли бути не лише кліматичні зміни, а й значно давніші геологічні процеси.

Роботу очолив вчений з Університету Саутгемптона Томас Гернон.

Що запустило велике зледеніння Антарктиди

Походження Східноантарктичного льодового щита давно залишається однією з головних загадок геології. Дослідники намагалися зрозуміти, як він виник, зростав і став стабільним.

«Початок, зростання і стабілізація Східноантарктичного льодового щита — це дуже важлива проблема, яка, на мою думку, досі недостатньо добре зрозуміла», — сказав геолог Джон Гудж з Університету Міннесоти в Дулуті.

Нове дослідження пропонує пояснення, пов’язане не лише з кліматом, а й з підняттям суші, яке було спричинене рифтингом у Юрський період — приблизно 201–143 мільйони років тому.

Саме ці процеси, на думку авторів, згодом створили високогірну область, яка через десятки мільйонів років стала ідеальним місцем для накопичення льоду.

«Близько 50 мільйонів років тому відбулися значні зміни у високогір’ях через підняття суші. Можливо, саме тоді внутрішня частина Антарктиди стала набагато схильнішою до формування льодового щита», — пояснив Томас Гернон.

Африка допомогла знайти відповідь

Цікаво, що дослідники спочатку не намагалися розгадати таємницю антарктичного льоду. Гернон вивчав, чи має геологічна історія Антарктиди щось спільне з південною частиною Африки.

У попередньому дослідженні 2024 року його команда показала, що високі плато та круті уступи Південної Африки сформувалися під впливом так званих мантійних хвиль, які виникли під час розпаду Гондвани.

Такі хвилі поширюються під континентами від зон рифтингу та можуть поступово «знімати» матеріал з нижньої частини літосфери. Як результат, породи, що залишаються зверху, піднімаються.

«Коли частини континенту ніби відокремлюються, поверхня реагує — відбувається підняття та ерозія», — зазначив вчений.

Антарктида виявилася схожою на Африку

Коли Гернон порівняв карту рельєфу Антарктиди з Південною Африкою, його здивувала схожість.

Район Землі Королеви Мод має крутий уступ, який переходить у велике підвищене плато. Це плато своєю чергою пов’язане з горами Гамбурцева — прихованим гірським хребтом під льодом.

Саме цей хребет давно вважають одним з найімовірніших місць, де міг зародитися Східноантарктичний льодовий щит.

«Я не міг повірити своїм очам. Я подумав: це має вигляд точно, як Африка», — зізнався він.

Підняття гір підготувало Антарктиду до зледеніння

Команда створила комп’ютерну модель розпаду Гондвани. Вона показала, що мантійні хвилі могли поступово змінювати рельєф Східної Антарктиди протягом десятків мільйонів років. Отриманий у моделі ландшафт виявився дуже схожим на сучасний рельєф Антарктиди.

Найважливіше те, що підняття було зосереджене саме в районі гір Гамбурцева.

Додаткові моделі показали: коли ці гори досягли достатньої висоти, сніг і лід почали накопичуватися між вершинами протягом усього року.

Це могло запустити ланцюгову реакцію: більше льоду — нижча температура — ще більше накопичення льоду.

За оцінками дослідників, цей процес міг початися вже близько 40 мільйонів років тому, тобто раніше, ніж вважала більшість учених.

Чому Антарктида вкрилася льодом раніше за Арктику

Дослідження також допомагає пояснити, чому Антарктида зледеніла значно раніше, ніж Арктика, хоча обидва полюси переживали загальне глобальне похолодання.

«Ми вважаємо, що причина в тому, що Антарктида піднімалася і створювала великі високогірні області», — пояснив Гернон.

Саме ці високі ділянки дали льодовому щиту своєрідний «фору», якої Арктика не мала.

Джон Гудж, який ознайомився з результатами дослідження, назвав аргументацію авторів переконливою.

«Стаття дуже переконливо показує, що саме ця тектонічна реакція, яка розвивалася протягом десятків мільйонів років, призвела до ситуації, коли високогірна місцевість досягла критичної висоти і змогла постійно утримувати лід», — сказав він.

Остаточні відповіді приховані під льодом

Щоб остаточно перевірити гіпотезу, вченим потрібно дослідити літосферу під горами Гамбурцева.

Однак це надзвичайно складно, адже хребет похований під товстим шаром антарктичного льоду.

Попередні дослідження льодовикових уламків уже частково підтримують нову модель, але найціннішу інформацію могли б дати глибокі бурові роботи безпосередньо під льодом.

«За умови такого буріння і подальшої міжнародної наукової підтримки ми могли б дізнатися набагато більше», — підсумував Томас Гернон.

Нагадаємо, експерти також назвали найзагадковіші місця на Землі, де ще не бувала людини. Серед них вони назвали й недосліджені печери, гори та арктичні глибини.