Вчені з'ясували, чому Антарктида перетворилася в крижану пустелю

Винуватцем перетворення Антарктиди в крижану пустелю, вкриту багатокілометрових шаром льоду, була зміна циркуляції океанічних вод у її берегів, йдеться в статті, опублікованій в журналі Science.

Антарктида в минулому була багата флорою і фауною - на її території, в лісах помірного кліматичного поясу, мешкали сумчасті тварини. Однак 33 мільйони років тому континент швидко вкрився товстим шаром льоду.

Автори дослідження, група вчених під керівництвом Міріам Катц (Miriam Katz) з американського Політехнічного інституту імені Ренсселера, встановили, що причиною цієї екологічної катастрофи стала поява антарктичного циркумполярної течії, який замкнув континент в кільце. Раніше вважалося, що ця течія виникла вже після похолодання, приблизно 23-25 ​​мільйонів років тому.

"Ми з'ясували, що антарктична циркумполярна протягом почало впливати на глобальну циркуляцію вод в океані набагато раніше, ніж передбачалося. Важливість цього відкриття полягає в тому, що воно дозволяє зв'язати вплив приповерхневого циркумполярної течії і початок епохи глобального похолодання", - заявила Катц.

Поява циркумполярної течії (яке також називається течія Західних Вітрів), як пишуть американські океанологи, спричинило формування сучасної чотиришаровій структури океанічних вод.

Температура океану і температура повітря на Землі тісно пов'язані - чим вище температура води, тим вище середня температура повітря. При цьому на різницю температури екваторіальних і полярних вод сильно впливають глобальні океанічні течії. За часів до появи циркумполярної течії різниця температури води у екватора і біля берегів Антарктиди була в два рази менше, ніж зараз.

Однак тепер циркумполярна протягом перешкоджає проникненню теплої води південно-атлантичної течії в приполярні регіони, "виштовхуючи" її назад в Атлантичний океан.

До недавнього часу про зміни температури судили головним чином по знайденим залишкам рослин і тварин. Вимирання теплолюбних видів вказувало на можливе похолодання. З іншого боку, завжди можна сказати, що в минулому організми жили в інших умовах, і вимирання було пов'язано не з похолоданням, а з чимось іншим.

Пізніше були знайдені "термометри", які дозволяють більш об'єктивно судити про умови минулого. Так, це можна зробити, визначаючи ізотопний склад кисню в древніх організмах. Крім найбільш поширеного ізотопу кисню з атомною вагою 16, існує ізотоп з атомною вагою 18. У залишках древніх організмів вміст важкого кисню змінюється в залежності від температури води, в якій вони мешкали.

Вчені вважають, що глобальні кліматичні зміни настали тоді, коли виник протоку Дрейка між Антарктидою і Південною Америкою, і різко розширився Тасманійський протоку між Антарктидою і Австралією, які в попередні геологічні епохи становили один материк. Саме поява наскрізного шляху навколо Антарктида відкрило дорогу циркумполярної течії, наморозили континенту льодову шапку.

Океанологи виявили докази існування цієї течії в скам'янілих рештках форамініфер - одноклітинних морських організмів. Порівняння вмісту кисню-18 і співвідношення магнію і кальцію в цих скам'янілостях зі зразками з північних регіонів дна Атлантичного і Тихого океану показало, що після появи течії температура приантарктических вод впала на 2-3 градуси. Це похолодання і призвело Антарктиду до сучасного стану.

"Реконструкція кліматичних умов минулого дозволить нам досліджувати те, як наша планета реагує на сучасні кліматичні зміни", - говорить Катц.