Холодная, потому что высокая: Ученые наконец разобрались, почему Антарктида покрыта льдом
Фото: AndTheyTravel/Shutterstock/Fotodom
Антарктида покрыта ледниковым щитом средней толщиной более 2 километров. Мы так привыкли, что самый южный континент Земли на картах закрашен белым, что не задаемся вопросом: а откуда лед. Другое дело ученые: для них столь затяжное и мощное оледенение оставалось тайной. Исследователи из университета Саутгемптона и других европейских университетов провели компьютерное моделирование, и теперь знают ответ на этот вопрос. Статья опубликована в журнале The Science.
«РАЗВОД» С АФРИКОЙ
Северный Ледовитый океан покрыт льдом. Антарктида, на противоположном полюсе Земли, тоже. Что тут вообще загадочного?
Дело в том, что Антарктида принялась застывать, когда Арктика еще и не думала леденеть. И причина оставалось совершенно непонятной.
Перенесемся на 200 миллионов лет назад. Антарктида все еще составляет единое целое с Африкой, а климат на Земле исключительно теплый, влажный, и полярного льда нет нигде! Около полюсов росли густые папоротниковые и хвойные леса. Уровень парниковых газов превышал нынешний почти в 10 раз. Центры материков представляли собой выжженные пустыни, где днем невыносимо жарко, а ночью катастрофически холодно. Зато как привольно было в прибрежных, дождливых регионах.
И вот Антарктида отделяется от Африки, и поначалу все идет, как прежде. Но 34 миллиона лет назад Антарктида вдруг и почти мгновенно (по меркам геологии) покрывается льдом.
В старых научных трудах вы найдете такое объяснение: резко упал уровень углекислого газа в атмосфере. Это сегодня мы думаем, как «лишний» углекислый газ оттуда забрать. А природа не думает. Природа знает. Ключевым фактором выступает деятельность океана: углекислота связывается в ходе биологических процессов. Как результат, резко похолодало.
И все бы ничего. Но в Арктике в это время никакого льда нет и в помине. И вообще, в тот момент средние температуры Земли были на колоссальные 5 градусов выше современных. Арктика заледенена лишь 5 миллионов лет назад. Таким образом, на протяжении 30 миллионов лет Земля щеголяла только одной полярной шапкой, южной. С чего бы?
ОТВЕТ БЫЛ НА КАРТЕ
В школе учитель географии нам говорил: часто, просто рассматривая карту, вы можете узнать много нового. И точно: обычная физическая карта дает намек на разгадку, которая все эти годы была у нас перед глазами.
Антарктида – самый высокий континент Земли. Средние высоты составляют более 2 километров, а гора Винсон поднимается почти на 5 километров. Для сравнения: средняя высота Европы – лишь 300 метров. При том, что в Европе, на минуточку, есть Альпы и другие головокружительные горы.
Именно это обстоятельство привело к раннему (по сравнению с Арктикой) образованию льда, говорится в новом исследовании.
Антарктида – самый высокий континент Земли. Фото: aiyoshi597/Shutterstock/Fotodom
- Суша в Антарктиде постепенно поднималась до такой степени, что лед смог закрепиться на ней на постоянной основе, даже несмотря на то, что окружающие полярные океаны, а также глобальные температуры оставались на удивление теплыми, - отмечает соавтор исследования, профессор наук о Земле университета Саутгемптона Томас Гернон.
Известно, что в горах летом холодно и снег не тает. Теперь вообразите, что некогда лишенные льда горы обзаводятся ледником. Поначалу на вершинах. Но Антарктида высокая вся, и ледники с каждым годом сползают все ниже. Лед отлично отражает солнечный свет. Даже летом Антарктида прогревается все хуже. Все больше льда, и понеслось. Именно форма Антарктиды – высокое плато с резкими обрывами в океан – позволила закрепиться льду.
Ледяной щит постепенно изменил под себя океанические течения и режим ветров. Вокруг Антарктиды сформировалось течение, которое как бы изолирует ледовый континент от внешних воздействий. Дело сделано.
В то время как в Арктике льду было толком негде закрепиться. Океан, по определению расположенный «на уровне моря», и невысокие берега. Арктика заледенела, когда климат на Земле стал холодным.
ТАИНСТВЕННЫЕ ГЛУБИННЫЕ ВОЛНЫ
Остался непонятным вопрос: а почему Антарктида такая высокая? Исследование дает ответ и тут.
Помните, мы говорили, что Антарктида отделилась от Африки? Этот «отскок» или «разрыв» оказался очень болезненным. Глубоко-глубоко, в мантии (она простирается от 70 км до 2900 км вглубь) образовались некие мантийные волны.
Это новое, недавно открытое явление. В отличие от морской волны, и это – крайне медленные (миллионы лет) движения земных глубин. Такие волны и вынесли Антарктиду наверх. Так, 50 миллионов лет назад горы Гамбурцева поднимались не выше 1,5 км. Сегодня – до 3,4 км.
- Топография имеет принципиальное значение для оледенения. Температура воздуха понижается на градус через 100 метров подъема, - говорит соавтор исследования, научный сотрудник Королевского общества при Даремском университете Гай Паксман.
Помимо того, что все это просто любопытно, это еще и поучительно. Сегодня мы ломаем голову, идет ли глобальное потепление, и если да, то от чего. Часто говорят: сами виноваты, насытили воздух парниковым газом. Может и так. Но Земля и без нас раскалялась, охлаждалась, и эти циклы не мешало бы понимать. И если раньше назывались астрономические причины (изменение орбиты Земли), углеродный цикл (океан то поглощает парниковые газы, то испускает их), то теперь исследование добавляет еще один фактор: геологию.
- Внутреннее строение Земли создает предпосылки для оледенения, определяя, когда и где возникают крупные климатические переходы, такие, как оледенение Антарктиды, — резюмирует Томас Гернон, - Это невероятно важно для понимания древних ледниковых периодов Земли, а также будущих переломных моментов в климатической системе.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Антарктида плавится в разгар зимы: что происходит с климатом по всей Земле
Эпоха географических открытий не закончилась: российские ученые обнаружили оазис в Антарктиде
СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ