Антарктида замерзла первой. Не потому, что там было холоднее. А потому, что она была выше.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, утверждает, что геологическое преимущество, скрытое под ледяной толщей континента, объясняет, почему Антарктида превратилась в гигантский ледяной шар, в то время как Арктика оставалась в основном теплой. Это произошло примерно 34 миллиона лет назад. Огромный временной разрыв.
Вот как недра планеты повлияли на ее поверхность.
Земля приподнялась
Начнем с Гондваны. Суперконтинент раскололся. Антарктида отделилась от Африки в юрском периоде — около 201 миллиона лет назад, плюс-минус незначительные погрешности.
Когда они разошлись, это вызвало возмущение в породах, находящихся ниже. Горячих. Медленно движущихся.
Эти возмущения запустили волны в мантии Земли. Подобно ряби на пруду, только в твердом теле. Эти волны вымыли материал из глубоких «корней» континента. Тяжелое вещество осело вниз.
А то, что уходит вниз, должно куда-то идти вверх.
Поверхность приподнялась. Десятки миллионов лет медленного подъема. Восточная Антарктида сформировала крутой береговой уступ, широкое плато и горную гряду, названную Гамбурцевыми горами. Сегодня эти вершины скрыты под двумя-тремя километрами льда. Их нельзя увидеть глазами, но можно ощутить высоту, которую они придали снежным покровам.
Томас Гернон из Саутгемптонского университета формулирует это просто:
Поверхность суши Антарктиды постепенно поднялась до такой отметки, что лед смог укорениться там навечно, даже несмотря на то, что глобальные температуры были удивительно высокими.
Обратите на это внимание. В то время мир был примерно на 5°C теплее, чем сейчас. Теплее. Но горы были настолько высоки, что снег не таял. Он накапливался. Год за годом.
Пересечение высотного порога
Исследователи смоделировали процессы за последние 100 миллионов лет. Они связали движение тектонических плит, сдвиги в мантии и эрозию. Компьютерные данные говорят об одном: картина ясна.
Около 45 миллионов лет назад большие участки Восточной Антарктиды пересекли критический рубеж.
Два километра над уровнем моря.
1,2 мили.
Именно эта высота изменила всё. Ниже неё снег тает летом. Выше? Ледники выживают. Они растут. Они сливаются воедино.
Доктор Теа Хинкс отметила, что модели показали, как уступ и плато эволюционировали, став зародышем Восточно-Антарктического ледникового щита. Это было не просто совпадение. Это была геометрия.
Почему это случилось именно здесь, а не в Арктике?
Нечестное преимущество
У Арктики нет такого «бустера». Большая часть земель вокруг Северного полюса низменны. Даже если бы уровень CO₂ упал, физика процессов тогда ещё не позволила бы образованию льда.
«Если бы всё зависело только от CO₂, — говорит Гернон, — полюса замерзли бы симметрично».
Но они не замерзли. Антарктида получила высоту.
Гай Паксман из Даремского университета указывает на суровую реальность высоты: температура воздуха падает на 1°C каждые 100 дополнительных метров. До 50 миллионов лет назад? Гамбурцевы горы были слишком низкими — менее 1,5 км. Слишком тепло.
К 34 миллионам лет назад? Почти половина хребта поднялась выше 2 км. Точка невозврата.
Снег не таял даже летом. Сформировались ледяные шапки. Затем гравитация сделала своё дело, спуская ледники по склонам. Они объединились. В один сплошной щит.
Включаются петли обратной связи
Как только лед начал двигаться, он начал сопротивляться теплу.
Яркий белый лед отражает солнечный свет. Темный океан поглощает его. По мере расширения белого покрова солнечная энергия отражалась обратно в космос.
Доктор Филип Гудвин называет это «эффектом альбедо льда». Он охладил регион примерно на 1°C.
Кажется, что это ничтожно мало. Но именно так всё и началось.
Это также высушило воздух. Холодный воздух не способен удерживать водяной пар. Меньше водяного пара означает меньше тепла, запертого в атмосфере. Изоляция исчезла. Температуры продолжили падать.
Гудвин описывает, как эти обратные связи закрепили ледяной панцирь на Антарктиде. От гор до побережья. Неумолимый процесс.
А Северный полюс? Всё ещё ждал. Крупные ледяные щиты там начали формироваться лишь около 5 миллионов лет назад. Почти на тридцать миллионов лет позже. Антарктида выиграла гонку, потому что у неё было преимущество, высеченное в камне.
Что скрывается внизу
Это меняет представление о ледниковых периодах.
Обычно мы возлагаем вину на атмосферу. CO₂. Метан. Конечно, они важны. Но сама земля тоже имеет значение.
Тектоника плит. Глубинная активность планеты. Они перекраивают континенты ещё до того, как климат успевает понять, что пора меняться. Именно они решают, где снегу суждено выжить.
Финальный вывод Гернона звучит жестко:
Недра Земли предварительным образом подготавливают ландшафты к оледенению, определяя, когда станут возможны масштабные климатические переходы.
Сейчас мы наблюдаем будущие точки невозврата. Возможно, мы игнорируем подвал, пока беспокоимся об аттике.
Восточно-Антарктический ледниковый щит содержит столько воды, что в случае его таяния уровень моря поднимется на 52 метра. Это много воды. И она покоится на горной гряде, созданной силами, скрытыми в глубокой коре.
Кто бы мог подумать, что у самого дна есть собственный план?
