Но Южный полюс не всегда был замерзшим. Так когда же в последний раз Антарктида была свободна ото льда?
Эта ледяная шапка образовалась относительно недавно с геологической точки зрения, рассказали эксперты Live Science. «Думаю, большинство людей скажет, что 34 миллиона лет назад в Антарктиде впервые образовался ледяной щит», — говорит Эрик Вольфф, палеоклиматолог из Кембриджского университета. «[До этого] большая часть территории была похожа на северную Канаду сегодня — тундра и хвойные леса».
Глобальная температура является ключевым фактором, влияющим на площадь ледяного покрова. Около 50 миллионов лет назад на Земле было примерно на 25 градусов по Фаренгейту (14 градусов по Цельсию) теплее, чем сейчас, но в течение последующих 16 миллионов лет температура неуклонно снижалась. К 34 миллионам лет назад — периоду, известному как граница эоцена и олигоцена, — климат был на 14,4 градуса по Фаренгейту (8 градусов Цельсия) теплее, чем сегодня.
Но что вызвало такое падение температуры и достаточно ли этого, чтобы образовались ледяные щиты?
«Есть два фактора, и, вероятно, оба были в игре», — сказал Вулфф в интервью Live Science. «Один из них — изменение концентрации углекислого газа в атмосфере, а второй — движение континентов и, в частности, открытие прохода Дрейка», пролива между Южной Америкой и Антарктидой, который соединяет Южную Атлантику с южной частью Тихого океана.
Чем больше углекислого газа в атмосфере, тем больше тепла задерживается и тем теплее на планете.
По словам Тины ван де Флирдт, геохимика из Имперского колледжа Лондона, примерно с 60 до 50 миллионов лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере Земли была очень высокой — около 1000-2000 частей на миллион, то есть в 2,5-5 раз выше сегодняшнего уровня.
«Но мы знаем, что на рубеже эоцена и олигоцена содержание CO2 в атмосфере снизилось, — сказала она в интервью Live Science. По ее словам, это снижение содержания CO2 в атмосфере должно было сопровождаться похолоданием глобального климата, что, вероятно, привело к переходу Земли через порог и образованию ледяных щитов.
Однако на Антарктическом континенте, вероятно, также наблюдалось локальное похолодание, вызванное тектоникой плит, говорит Вольф. Примерно в это время Южная Америка и Антарктида окончательно разделились, открыв то, что сейчас называется проходом Дрейка.
«Это привело к тому, что мы называем циркумполярным течением — вода движется по кругу вокруг Антарктиды», — говорит Вольф. «Это изолирует Антарктиду от остального мира и значительно затрудняет проникновение теплых воздушных масс через Южный океан, а значит, делает Антарктиду холоднее».
Тектоника плит также напрямую влияет на уровень углекислого газа, добавил он. Выветривание горных пород и вулканическая активность являются частью углеродного цикла, поэтому за тысячи лет геологические процессы могут изменить баланс газов в атмосфере.
Несмотря на некоторую неопределенность, исследователи достаточно уверены в том, что этот переход произошел 34 миллиона лет назад, благодаря химическим признакам в горных отложениях. Атомы кислорода существуют в двух формах: кислород-16 (обычный кислород) и кислород-18 (тяжелый кислород). Континентальный лед содержит большую долю более легкого кислорода-16, а значит, океаны и, соответственно, раковины мелких морских обитателей содержат больший процент кислорода-18, когда ледяной покров становится больше.
«Если посмотреть на изотопы кислорода в карбонатных раковинах мелких морских обитателей в океанических отложениях, то можно заметить скачок примерно на 34 миллиона лет назад, который люди воспринимают как то, что [более легкий] изотоп кислорода попадает на континент Антарктида», — пояснил Вольфф.
Что касается того, может ли Антарктида когда-нибудь снова стать свободной ото льда, то «это определенно возможно, — сказал ван де Флирдт. «Планета Земля уже делала это раньше. Планета Земля может сделать это снова». Хотя маловероятно, что деятельность человека приведет к полному таянию ледяного щита, важно сделать все возможное, чтобы ограничить потерю льда из Антарктики уже сейчас, добавила она. «В наших руках избежать наихудшего сценария», — сказала ван де Флиердт.
Значительные колебания климатических условий на протяжении миллионов лет подчеркивают, насколько динамичной может быть наша планета. Антарктида, несмотря на ее нынешний ледяной покров, является лишь временным свидетелем тех изменений, которые происходят из-за естественных циклов Земли. Выветривание, вулканическая активность и перемещения тектонических плит создают сложную сеть взаимодействий, управляющую климатом планеты.
Исторические данные из анализа изотопов служат ценным инструментом для реконструкции климатических условий прошлого. Эти данные помогают понять, как изменения в концентрации углекислого газа и тектоника плит способствовали образованию и поддержанию ледяного щита Антарктиды. Современные технологии и методы исследований продолжают совершенствовать наши знания о том, как формировались и изменялись климатические системы на протяжении геологической истории.
Вопрос о том, возможно ли полное исчезновение ледяного покрова Антарктиды в будущем, остается открытым. Однако это напоминает нам о важности сдерживания климатических изменений, вызванных антропогенными факторами. Вклад каждого из нас в уменьшение углеродных выбросов может иметь решающее значение в предотвращении резких изменений климата и ограничении потерь льда.
Таким образом, внимательное изучение климатической истории Антарктиды и планеты в целом предоставляет уникальные уроки. Эти знания должны побуждать человечество к ответственности и стремлению к сохранению нашего дома в наилучшем состоянии. Разумный и осознанный подход к использованию природных ресурсов является ключом к устойчивому и здоровому будущему для всех обитателей Земли.
