Антарктикот бил покриен со огромна ледена покривка пред 34 милиони години иако Земјата била околу 5 степени потопла од денес, а новите истражувања покажуваат дека процесите длабоко во нејзината обвивка придонеле за ова.
Антарктикот не морал да чека Земјата да стане толку студена како што е денес за мразот да се прошири по неа. За време на преминот од еоцен во олигоцен, пред околу 34 милиони години, ледена покривка го покривала источниот дел од континентот, додека глобалните температури сè уште биле околу 5°C повисоки од денешните.
Арктикот, од друга страна, останал во голема мера без мраз речиси 30 милиони години.
Падот на атмосферскиот јаглерод диоксид сè уште се смета за главен двигател на ладењето во тоа време. Сепак, истражувањето објавено во 2026 година во списанието Science укажува на друг, многу побавен процес што се одвивал длабоко под континентот.
Процесите во Земјината обвивка, поврзани со распаѓањето на поранешниот суперконтинент Гондвана и одвојувањето на Антарктикот од Африка за време на јура, постепено го подигнале Источниот Антарктик. Ова создало висока висорамнина со планини на кои снегот можел да се задржи во текот на летото, создавајќи услови за акумулација на мраз.
Научниците нагласуваат дека ова е синџир на причинско-последични последици добиен врз основа на компјутерски модели, а не директен запис за древни геолошки настани. Ги поврзале геодинамичките и топографските реконструкции со климатските пресметки и моделите на ледените покривки.
Резултатите покажуваат дека покачувањето на нивото на Земјата можеби го довело Антарктикот до клучен праг на ледење долго пред глобалната клима да се олади на денешното ниво.
Промената што се случила пред околу 34 милиони години претставува една од најголемите климатски реорганизации за време на кенозојската ера. Земјата се префрлила од топлите, т.н. услови на стаклена градина од еоценот во постудениот олигоцен.
Потоа се формирала континентална ледена покривка во Источниот Антарктик, нивото на морето нагло се намалило, а светлата ледена површина почнала да рефлектира повеќе од енергијата на Сонцето, дополнително ладејќи ја планетата.
Геолошките докази укажуваат дека помали, нестабилни глечери постоеле на Антарктикот пред оваа голема транзиција. Сепак, ледената покривка што го покривала поголемиот дел од континентот се формирала пред околу 33,9 милиони години, по околу 10 милиони години опаѓање на концентрациите на јаглерод диоксид.
Значи, тоа не било првото парче мраз што се појавило на Антарктикот, туку било воспоставен долготраен леден покрив со континентално ниво.
Проценката дека Земјата била за 5 степени потопла се однесува на глобалната клима, а не на температурата на една локација на Антарктикот. Иако проценките за древните температури содржат одреден степен на неизвесност, главното прашање останува исто - како можела да се формира огромна ледена покривка на планета потопла од денешната?
Дополнителна загатка е фактот што Арктикот добил споредлив траен мраз речиси 30 милиони години подоцна, иако двата пола биле изложени на истото глобално намалување на концентрациите на стакленички гасови, пишува Science Daily.
Сепак, Антарктикот имал голема копнена маса центрирана околу Јужниот Пол и, според новата реконструкција, растечка внатрешност. Ова укажува дека самата глобална температура не била доволна за да се одреди моментот кога ќе започне трајно заледување на половите.
Подготовката на теренот за формирање на ледената покривка започнала за време на јура, кога Антарктикот и Африка се одвојувале поради распаѓањето на Гондвана.
Истегнувањето и пукањето на Земјината кора ја промениле дебелата континентална плоча и мантија под неа. Според моделот, густите делови од материјалот на долната страна на плочата почнале да се одвојуваат и да тонат.
Губењето на тежок материјал ја направило површината над неа попловна, слично како објект што се крева откако ќе се отстрани неговата тежина. Разделбата постепено се ширела од расцепените рабови на континентот кон неговата внатрешност.
Истражувачите го нарекуваат овој процес мантилен бран. Тоа не е сеизмички бран што патува низ карпите за неколку минути, туку процес што трае десетици милиони години и постепено предизвикува подигање на површината на Земјата.
Според истражувањето, овој механизам претставува повратна јамка помеѓу мантијата и површината, чиј почеток може да се проследи до распаѓањето на континентот. Ова би значело дека формирањето на антарктичката ледена покривка делумно зависело од тектонски настани што започнале пред повеќе од 100 милиони години.
Долгата временска разлика е составен дел од овој процес. Распаѓањето на континентот не создало веднаш висорамнина доволно висока за формирање мраз. Материјалот на длабочина постепено се прераспределувал, додека издигнувањето се ширело кон внатрешноста.
Промените што би биле целосно незабележливи во текот на еден човечки живот можат да преобликуваат цели региони кога траат десетици милиони години.
Моделот го реконструираше крајбрежниот стрмен дел од Источниот Антарктик, високата внатрешна висорамнина и Гамбурцевите Планини, кои денес лежат длабоко под ледената покривка.
Пред приближно 50 милиони години, поголемиот дел од овој планински предел, според реконструкцијата, бил висок помалку од 1,5 километри. Околу 5 милиони години подоцна, големи површини се издигнале над критичната висина од приближно 2 километра.
Надморската височина директно влијае на количината на снег што може да се задржи во текот на целата година. Воздухот е генерално постуден колку што е поголема надморската височина, па дури и умерената надморска височина може да значи разлика помеѓу снегот што ќе се стопи во текот на летото и снегот што ќе преживее до следната зима.
Кога се формира трајна бела површина, таа рефлектира повеќе сончева енергија од темната почва и дополнително ја лади околината.
Според проценката на истражувачкиот тим, пред 34 милиони години, речиси половина од планинскиот венец Гамбурцев била над 2 километра. Ефектот на повратна врска помеѓу мразот и рефлексијата на сончевата енергија во симулациите ги намалил глобалните температури за околу 1 степен.
Поладниот и посув воздух потоа го намалил затоплувањето предизвикано од водената пареа во атмосферата, дозволувајќи му на мразот понатаму да се шири.
Затоа, планините не можеле да бидат замена за глобалното ладење. Тие обезбедувале висока област каде што можел да почне да се формира траен мраз дури и во климатски услови каде што снегот во пониските региони се топел во текот на летото.
Ниту едно дупчење не може да обезбеди непрекинат запис за промените во надморската височина на Источниот Антарктик, протегајќи се назад до јура.
Внатрешноста на континентот лежи под километри подвижен мраз, а ерозијата со текот на времето го променила пејзажот. Затоа научниците тестираат дали повеќе независни модели можат да создадат конзистентна историја.
Геодинамичките симулации ги реконструираа процесите во мантијата предизвикани од распаѓањето на континентите. Пејзажните модели го претвориле длабокото издигнување во промени на површинскиот релјеф.
Пресметките на енергетскиот биланс беа користени за да се проценат ефектите од географската ширина, надморската височина, снегот и рефлектираната сончева светлина врз температурата. Моделот на ледената покривка потоа покажал каде мразот можел прво да се формира и колку далеку можел да се прошири.
Клучот бил експеримент во кој се споредуваат две можни верзии на Антарктикот. Ниско поставениот Источен Антарктик не можел да поддржи толку рано ледење во релативно блага клима.
Меѓутоа, издигнатиот Антарктик имал ладни планински региони каде што глечерите можеле да преживеат, а подоцна да се спојат, како што глобалната клима постепено се ладела.
Комбинацијата на различни модели не значи дека секој детаљ од древниот пејзаж е прецизно реконструиран. Секој модел зависи од претпоставките за својствата на мантија, ерозијата, минатите атмосферски услови и начинот на кој ледената покривка комуницира со земјата.
Сепак, резултатите покажуваат дека подигнувањето предизвикано од распаѓањето на континентот физички можело да ја создаде висината, положбата и временските услови потребни за појавата на ледената покривка.
Современите мапи на Антарктикот можат само да го потврдат општиот облик на релјефот, но не претставуваат слика за древната површина. Радарските, гравитационите, сеизмичките и сателитските набљудувања откриваат планини, басени и гребени под мразот, но нивните поранешни височини сè уште треба да се реконструираат.
Новиот предложен механизам не ја отфрла улогата на стакленичките гасови. Истражувањето се темели на докази дека критичниот пад на концентрациите на јаглерод диоксид бил главната причина за појавата на антарктичката ледена покривка.
Надморската височина на теренот само ја променила јачината на ладењето и местото каде што може да се појави првиот стабилен мраз.
Претходните истражувања покажаа дека само симулации со намалени концентрации на јаглерод диоксид беа во можност да го репродуцираат ладењето евидентирано во геолошките записи. Новата студија за процесите во мантијата ги надополнува овие наоди, но не ги побива.
Во исто време, океанските премини и морските струи се променија. Студија од 2021 година откри дека проширувањето на преминот и слабеењето на големите циркулациони струи можеби го оладиле Јужниот Океан и ја промениле регионалната граница потребна за глацијација.
Распределбата на сончевата светлина била под влијание и на промените во орбитата на Земјата. Откако мразот почнал да расте, неговото ширење било дополнително стимулирано од надморската височина, одразот на сончевата енергија и промените во количината на водена пареа.
Затоа, ледената покривка е формирана од комбинација на неколку фактори. Падот на концентрациите на јаглерод диоксид предизвикал глобално ладење. Тектонските покачувања создале особено поволна подлога на југ, додека океанските и атмосферските повратни ефекти помогнале во трансформацијата на планинските глечери во ледени покривки со континентална големина.
Голем дел од климатската историја на Антарктикот е реконструиран со користење на изотопи на кислород во обвивките на морските микроорганизми.
Овие записи истовремено одговараат на количината на вода врзана во копнениот мраз и температурата на океанот. Затоа, голема промена во изотопскиот запис не мора да значи подеднакво големо зголемување на количината на мраз.
Неодамнешните истражувања покажаа дека подоцнежните промени на изотопите за време на олигоценот во голема мера ги одразувале промените во температурата на длабокиот океан. Ова е релевантно за периодот по првата голема глацијација, но покажува зошто се потребни повеќе видови докази за реконструкција на климатската историја.
Ниту еден поединечен геолошки индикатор или модел не може независно да ја објасни целата промена.
Хипотезата за мантилен бран е значајна бидејќи ги поврзува постојниот релјеф, времето на распаѓање на континентите, моделираното издигнување и физичките услови потребни за трајно преживување на снегот.
Сепак, тоа останува реконструкција која зависи од неизвесностите во врска со својствата на мантија, историјата на ерозија и древните климатски услови.
Фактот дека Антарктикот имал мраз кога древната Земја била потопла отколку што е денес, не значи дека нејзината денешна ледена покривка е безбедна од модерното глобално затоплување.
Внатрешноста на Источниот Антарктик е многу висока, но голем дел од ранливиот мраз го допира океанот или лежи на дно под нивото на морето. Топлата морска вода може да ги стопи пловечките ледени плочи и да ги нападне областите каде што мразот го допира дното, без да се чека летните температури на воздухот да го стопат високото плато.
Брзината на овие промени е исто така неспоредлива. Процесите во мантијата го подготвувале Источниот Антарктик повеќе од 100 милиони години. Денешните емисии на стакленички гасови ја менуваат климата за само неколку векови.
Постепеното издигнување на теренот може да одреди каде прво ќе стане можно формирањето на ледена покривка, но не може да ги заштити сите негови делови од подоцнежно и многу побрзо затоплување.
Главната порака на студијата е дека климатските прагови се делумно запишани во географијата. Процесите длабоко под Антарктикот ја подигнале неговата површина, паѓањето на јаглерод диоксид донело ладење, а кога снегот конечно можел да преживее на високите површини, мразот и атмосферските повратни информации го трансформирале планинското засолниште во ледена покривка со големина на континентот.
