Как и когда замёрзла Антарктида

Антарктида - это самое замороженное место на планете. В отличие от Северного полюса, покрытого плавучей ледяной корой, это настоящий континент, который в два раза больше Австралии. Здесь есть горы, долины, другие формы рельефа, но всё это практически полностью спрятано под ледяным щитом толщиной в среднем в два километра. Но так было не всегда, да и нынешнее тотальное оледенение не было неизбежным. Можно сказать, что Антарктида оказалась не в том месте и не в то время.

Почему Антарктида покрылась толстым слоем льда

Ученые долго пытались понять, почему она замерзла. Ведь большую часть своей истории Антарктида была невероятно богата жизнью. Около 100 миллионов лет назад она была покрыта хвойными лесами, населенными разнообразной живностью, в том числе динозаврами. Справедливости ради стоит отметить, что и сама она располагалась гораздо севернее, и планета в целом была горячее. Земля была своего рода теплицей, где не было постоянных ледяных шапок на полюсах.

Большинство геологов сходятся во мнении, что ледяные щиты Антарктиды начали формироваться около 34 миллионов лет назад, при переходе от эоцена к олигоцену. Здесь было прохладнее, чем на остальных участках суши. Если там начало юрского периода было в целом теплым и влажным, то в Антарктиде уже изредка наступали холодные, темные зимы. Примерно в это же время она окончательно потеряла связь с Южной Америкой и Австралией, что привело к появлению одного из самых известных феноменов этого района планеты - Антарктического циркумполярного течения, окружающего континент со всех сторон. Если другие океанские течения, вроде Гольфстрима, относят водные массы в другие районы океана, то упомянутый поток не пускает к Антарктиде тёплую воду, благодаря чему является чем-то вроде морозильника, поддерживающего стабильно холодную температуру. Впрочем, научные дебаты относительно данной гипотезы всё ещё продолжаются.

Углекислый газ

В любом случае, остывала не только Антарктида, но и вся планета. Это глобальное изменение климата многие исследователи связывают с уменьшением уровня углекислого газа в атмосфере - на это указывает химический состав окаменелостей и отложений того периода. Дело, скорее всего, в том, что смещение континентов приводило к образованию гор. Приблизительно в то же самое время, когда начала замерзать Антарктида, Индостанская плита столкнулась с Азией, что привело к подъему Гималаев. На поверхности планеты оказалось значительное количество обнажённых пород. Они склонны подвергаться химическому выветриванию, которое приводит к поглощению углекислоты из атмосферы. Работает всё следующим образом - CO2, вступая в реакцию с дождевой водой, образует угольную кислоту, которая растворяет обнажённые породы. Всё это смывается реками в океан, где морские организмы строят из полученных ингредиентов, в том числе углекислоты, свои жилища, а именно раковины.

Эти организмы вообще являются мощнейшим фактором изменения климата на нашей планете. Они оставляют после себя множество ископаемых свидетельств, и геологи, в частности, обнаружили значительное накопление их окаменелых останков в ту эпоху, когда Антарктида отделялась от других участков суши. Это навело их на предположение, что усиление Антарктического циркумполярного течения привело к возрастанию апвеллинга - подъёма холодной, богатой питательными веществами воды из глубин океана на поверхность. Это снабдило обитавшие у поверхности морские организмы всеми необходимыми для жизни и процветания элементами. И чем активнее бурлила здесь жизнь, тем больше углерода оказывалось внутри раковин, которые затем оседали на дно океана и образовывали известняк.

Ледяные щиты

Некоторые эксперты считают, что подобные процессы происходили не только в южной части нашей планеты. Дрейф континентов привёл к изменению морских течений. В 2015 году были опубликованы результаты исследования, авторы которого изучили эти трансформации, прогнав известные условия той эпохи через компьютерные симуляции, использующиеся сегодня для изучения климата и океанов. По их мнению, изменения течений в южной части планеты, например, в результате появления пролива между Антарктидой и Южной Америкой, повлияли на весь мировой океан. Около 40 миллионов лет назад это привело к общему замедлению водных потоков, выносящих донный углерод на поверхность, что в сочетании с другими факторами спровоцировало резкое снижение уровня углекислого газа в атмосфере.

Температура на планете резко упала, и на Южном полюсе это проявилось особенно остро. Здесь начали формироваться ледники. Они появлялись в горах Антарктиды, а затем расползались, заполняя долины и низменности. Дальше всё шло по нарастающей. Это самоподдерживающийся процесс, что-то вроде цепной реакции. У льда очень высокое альбедо, то есть он прекрасно отражает солнечный свет. Чем массивнее ледяной покров, тем больше излучения отводится обратно в космос, и тем слабее прогревается воздух у поверхности планеты. Лёд нарастает, воздух охлаждается ещё сильнее, а далее всё идёт по кругу. За сотни тысяч и миллионы лет это привело к образованию тех ледяных щитов, которые мы видим сегодня. Считается, что они окончательно сформировались около 14 миллионов лет назад. Антарктида превратилась в ледяное царство, коим остаётся по сей день.