Νέα μελέτη συνδέει την αρχαία ανύψωση της Ανατολικής Ανταρκτικής με διεργασίες στον μανδύα που ξεκίνησαν πριν από περισσότερα από 100 εκατομμύρια χρόνια, ενώ η πτώση του CO₂ έδωσε το έναυσμα για τη δημιουργία του παγοκαλύμματος
Η Ανταρκτική απέκτησε παγοκάλυμμα σε ηπειρωτική κλίμακα πριν από 34 εκατομμύρια χρόνια, όταν η Γη ήταν περίπου 5°C θερμότερη από σήμερα — με τη συμβολή αργά κινούμενων κυμάτων στον μανδύα, τα οποία είχαν περάσει περισσότερα από 100 εκατομμύρια χρόνια ανυψώνοντας το εσωτερικό της αρκετά ψηλά ώστε να μπορέσει να επιβιώσει μόνιμος πάγος.
Μια μελέτη μοντελοποίησης του 2026 συνδέει το υψηλό οροπέδιο της Ανατολικής Ανταρκτικής με διεργασίες στον μανδύα που ξεκίνησαν κατά τη διάσπαση της Παγγαίας κατά το Ιουρασικό, διατηρώντας παράλληλα την πτώση του διοξειδίου του άνθρακα ως τον βασικό παράγοντα που πυροδότησε τον παγετώδη σχηματισμό.
Η Ανταρκτική δεν περίμενε να γίνει η Γη τόσο ψυχρή όσο είναι σήμερα
Κατά τη μετάβαση από το Ηώκαινο στο Ολιγόκαινο, περίπου πριν από 34 εκατομμύρια χρόνια, οι πάγοι επεκτάθηκαν σε ολόκληρη την Ανατολική Ανταρκτική, ενώ η παγκόσμια θερμοκρασία ήταν ακόμη περίπου πέντε βαθμούς Κελσίου υψηλότερη από το σημερινό επίπεδο.
Η Αρκτική παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό χωρίς πάγο για σχεδόν άλλα 30 εκατομμύρια χρόνια.
Η πτώση του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα παραμένει ο βασικός παράγοντας που πυροδότησε αυτή την αλλαγή.
Μια μελέτη του 2026 στο Science προσθέτει μια πολύ πιο αργή προετοιμασία κάτω από την ήπειρο: διεργασίες στον μανδύα που συνδέονται με τη διάσπαση της Ανταρκτικής και της Αφρικής κατά το Ιουρασικό ανύψωσαν σταδιακά την Ανατολική Ανταρκτική, δημιουργώντας ένα οροπέδιο με οροσειρές.
Το επιπλέον υψόμετρο επέτρεψε στο χιόνι να επιβιώνει από το καλοκαίρι και έδωσε στον πάγο ένα σημείο για να αρχίσει να συσσωρεύεται.
Το αποτέλεσμα είναι μια αλυσίδα μοντελοποιημένης σχέσης αιτίου-αποτελέσματος και όχι μια άμεση καταγραφή της αρχαίας γεωλογίας. Οι ερευνητές συνδύασαν γεωδυναμικές και τοπογραφικές ανακατασκευές με μοντέλα ενεργειακού ισοζυγίου και παγοκαλυμμάτων.
Οι προσομοιώσεις τους δείχνουν ότι η ανύψωση θα μπορούσε να είχε μετακινήσει το τοπίο πέρα από ένα όριο παγετοποίησης πολύ πριν το παγκόσμιο κλίμα φτάσει στις σημερινές θερμοκρασίες.
Ένας θερμός κόσμος πέρασε σε εποχή παγετώνων
Η μετάβαση πριν από περίπου 34 εκατομμύρια χρόνια ήταν μία από τις μεγαλύτερες κλιματικές αναδιοργανώσεις της Καινοζωικής Εποχής.
Η Γη πέρασε από τις θερμές συνθήκες θερμοκηπίου του Ηωκαίνου στο ψυχρότερο Ολιγόκαινο. Ένα παγοκάλυμμα ηπειρωτικής κλίμακας σχηματίστηκε στην Ανατολική Ανταρκτική, η στάθμη της θάλασσας μειώθηκε απότομα και ο λαμπρός πάγος άρχισε να δημιουργεί ανατροφοδοτήσεις που επηρέασαν το παγκόσμιο κλίμα.
Ο χρονισμός χρειάζεται προσοχή. Τα γεωλογικά στοιχεία δείχνουν ότι μεμονωμένοι και ασταθείς παγετώνες εμφανίστηκαν στην Ανταρκτική πριν από την κύρια μετάβαση.
Μια συλλογική ανακατασκευή του διοξειδίου του άνθρακα κατά την Καινοζωική Εποχή τοποθετεί τον παγετώδη σχηματισμό σε ολόκληρη την ήπειρο περίπου πριν από 33,9 εκατομμύρια χρόνια, μετά από περίπου δέκα εκατομμύρια χρόνια γενικά μειούμενου CO₂.
Το γεγονός δεν δημιούργησε το πρώτο κομμάτι πάγου της Ανταρκτικής. Δημιούργησε ένα μόνιμο παγοκάλυμμα σε ηπειρωτική κλίμακα.
Η σύγκριση των πέντε βαθμών που χρησιμοποιείται στη νέα ερευνητική ομάδα της μελέτης του GFZ αναφέρεται στο παγκόσμιο κλίμα και όχι στη θερμοκρασία σε μία συγκεκριμένη τοποθεσία της Ανταρκτικής.
Οι εκτιμήσεις για την αρχαία παγκόσμια θερμοκρασία περιέχουν αβεβαιότητα, όμως το βασικό ερώτημα παραμένει: ένα τεράστιο νότιο παγοκάλυμμα εμφανίστηκε σε έναν κόσμο θερμότερο από τον σημερινό.
Η καθυστερημένη αντίδραση του βόρειου ημισφαιρίου καθιστά το ερώτημα ακόμη πιο έντονο. Η Αρκτική δεν απέκτησε αντίστοιχο μόνιμο πάγο παρά σχεδόν 30 εκατομμύρια χρόνια αργότερα, παρά το γεγονός ότι βίωσε την ίδια ευρύτερη αλλαγή στην επίδραση των αερίων του θερμοκηπίου.
Η Ανταρκτική διέθετε μια ηπειρωτική χερσαία μάζα με κέντρο τον πόλο και, σύμφωνα με τη νέα ανακατασκευή, ένα εσωτερικό που γινόταν ολοένα υψηλότερο. Η ασυμμετρία υποδηλώνει ότι η παγκόσμια θερμοκρασία από μόνη της δεν μπορεί να εξηγήσει πότε κάθε πόλος πέρασε το όριο παγετοποίησης.
Η διάσπαση της ηπείρου ξεκίνησε ένα πολύ αργό σήμα στον μανδύα
Η προτεινόμενη προετοιμασία ξεκίνησε κατά το Ιουρασικό, όταν η Ανταρκτική και η Αφρική απομακρύνονταν μεταξύ τους καθώς διασπόταν η Γκοντβάνα.
Η διάταση και η ρηγμάτωση άλλαξαν την παχιά ηπειρωτική πλάκα και τον μανδύα από κάτω της. Σύμφωνα με το μοντέλο, πυκνό υλικό στο κάτω μέρος της πλάκας αποσπάστηκε με συντονισμένες αποκολλήσεις.
Η απώλεια αυτού του πυκνού υλικού έκανε την επιφάνεια από πάνω πιο πλευστική, περίπου όπως η αφαίρεση βάρους επιτρέπει σε ένα αντικείμενο να ανυψωθεί.
Το μοτίβο αποκόλλησης μετακινήθηκε προς το εσωτερικό από τα περιθώρια που είχαν υποστεί ρήξη. Οι ερευνητές αποκαλούν την εξελισσόμενη διαδικασία κύμα του μανδύα.
Δεν πρόκειται για σεισμικό κύμα που διασχίζει τα πετρώματα μέσα σε λίγα λεπτά. Εξελίσσεται σε διάστημα δεκάδων εκατομμυρίων ετών και αφήνει στην επιφάνεια μια ακολουθία ανυψώσεων.
Το αρχείο του αποδεκτού χειρογράφου της μελέτης περιγράφει τον μηχανισμό ως μια αλληλεπίδραση μεταξύ μανδύα και επιφάνειας, η οποία έχει τις ρίζες της στη διάσπαση της ηπείρου.
Η προέλευση αυτή έχει σημασία, επειδή η μελλοντική δημιουργία του παγοκαλύμματος θα εξαρτιόταν εν μέρει από τεκτονικά γεγονότα που ξεκίνησαν περισσότερα από 100 εκατομμύρια χρόνια νωρίτερα.
Η μεγάλη χρονική καθυστέρηση αποτελεί χαρακτηριστικό του μηχανισμού. Η διάσπαση της ηπείρου δεν δημιούργησε αμέσως ένα οροπέδιο έτοιμο να υποδεχθεί πάγο. Αντίθετα, ακολούθησε αναδιοργάνωση υλικού σε μεγάλο βάθος και μετακίνηση της ανύψωσης προς το εσωτερικό.
Ρυθμοί που θα ήταν ανεπαίσθητοι σε μια ανθρώπινη ζωή μπορούν να αναδιαμορφώσουν μια ολόκληρη περιοχή όταν λειτουργούν επί δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.
Τα δύο χιλιόμετρα έγιναν το κρίσιμο υψόμετρο
Το μοντέλο ανακατασκευάζει ένα παράκτιο απόκρημνο ανάγλυφο της Ανατολικής Ανταρκτικής, ένα υψηλό εσωτερικό οροπέδιο και τα Όρη Gamburtsev, τα οποία σήμερα βρίσκονται θαμμένα κάτω από τον πάγο.
Πριν από περίπου 50 εκατομμύρια χρόνια, το μεγαλύτερο μέρος του τοπίου των Gamburtsev στην ανακατασκευή βρισκόταν κάτω από τα 1,5 χιλιόμετρα. Περίπου πριν από 45 εκατομμύρια χρόνια, μεγάλες περιοχές είχαν ανυψωθεί πάνω από ένα κρίσιμο υψόμετρο κοντά στα δύο χιλιόμετρα.
Το υψόμετρο αλλάζει το ετήσιο ισοζύγιο χιονιού. Ο αέρας είναι γενικά ψυχρότερος όσο αυξάνεται το ύψος πάνω από τη στάθμη της θάλασσας. Μια μέτρια ανύψωση μπορεί να διαχωρίσει το χιόνι που εξαφανίζεται κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού από το χιόνι που επιβιώνει μέχρι τον επόμενο χειμώνα.
Μόλις σχηματιστεί μια μόνιμη λευκή επιφάνεια, αντανακλά περισσότερη ηλιακή ενέργεια από το σκοτεινό έδαφος και ψύχει περαιτέρω το περιβάλλον της.
Πριν από 34 εκατομμύρια χρόνια, η ομάδα εκτιμά ότι σχεδόν το ήμισυ της οροσειράς Gamburtsev βρισκόταν πάνω από τα δύο χιλιόμετρα. Η προκύπτουσα ανατροφοδότηση πάγου-άλβεδο μείωσε την παγκόσμια θερμοκρασία κατά περίπου έναν βαθμό Κελσίου στις προσομοιώσεις.
Ο ψυχρότερος, ξηρότερος αέρας μείωσε στη συνέχεια τη θέρμανση που παρείχαν οι υδρατμοί στην ατμόσφαιρα, συμβάλλοντας στην περαιτέρω επέκταση.
Τα βουνά, επομένως, δεν υποκατέστησαν την ψύξη. Αποτέλεσαν ένα υψηλού υψομέτρου «φυτώριο» που επέτρεψε να εμφανιστεί ο πρώτος ανθεκτικός πάγος υπό συνθήκες που θα έλιωναν το θερινό χιόνι σε χαμηλότερα εδάφη.
Η ομάδα συνέδεσε μοντέλα από τον μανδύα έως το παγοκάλυμμα
Καμία γεώτρηση δεν μπορεί να ανακτήσει μια συνεχή καταγραφή του υψομέτρου της Ανατολικής Ανταρκτικής που να εκτείνεται μέχρι το Ιουρασικό.
Το εσωτερικό της βρίσκεται κρυμμένο κάτω από χιλιόμετρα κινούμενου πάγου και η διάβρωση έχει τροποποιήσει το αρχαίο τοπίο. Οι ερευνητές εξέτασαν αντί αυτού εάν αρκετά ανεξάρτητα στοιχεία μοντέλων μπορούσαν να παράγουν μια συνεπή ιστορία.
Οι γεωδυναμικές προσομοιώσεις ανακατασκεύασαν τις διεργασίες στον μανδύα που προκλήθηκαν από τη διάσπαση. Τα μοντέλα του τοπίου μετέφρασαν τη βαθιά ανύψωση σε μεταβαλλόμενο ανάγλυφο της επιφάνειας.
Οι υπολογισμοί ενεργειακού ισοζυγίου εκτίμησαν πώς το γεωγραφικό πλάτος, το υψόμετρο, το χιόνι και το ανακλώμενο ηλιακό φως επηρέαζαν τη θερμοκρασία. Στη συνέχεια, ένα μοντέλο παγοκαλύμματος εξέτασε πού μπορούσε να αρχίσει να σχηματίζεται πάγος και πόσο μακριά θα μπορούσε να εξαπλωθεί.
Η βασική σύγκριση είναι αντιπαραθετική. Μια εκδοχή της Ανατολικής Ανταρκτικής με χαμηλό υψόμετρο δεν υποστήριζε την ίδια πρώιμη παγετοποίηση υπό σχετικά ήπιο κλίμα.
Η ανυψωμένη εκδοχή δημιούργησε ψυχρά υψίπεδα όπου οι ορεινοί παγετώνες μπορούσαν να επιμένουν και αργότερα να ενώνονται καθώς εντεινόταν η παγκόσμια ψύξη.
Η συμφωνία μέσα σε αυτή την αλυσίδα μοντελοποίησης δεν καθιστά βέβαιο κάθε αρχαίο περίγραμμα. Κάθε στοιχείο περιλαμβάνει παραδοχές σχετικά με το ιξώδες του μανδύα, τη διάβρωση, τις παρελθοντικές ατμοσφαιρικές συνθήκες και τον τρόπο με τον οποίο ο πάγος ανταποκρίνεται στο υπόβαθρο.
Η αξία του πειράματος είναι πιο περιορισμένη αλλά σημαντική: η ανύψωση που προκλήθηκε από τη διάσπαση είναι φυσικά ικανή να δημιουργήσει το ύψος, την τοποθεσία και τον χρονισμό που απαιτούνται για να συμβάλει στην έναρξη του παγοκαλύμματος.
Οι σύγχρονοι χάρτες παρέχουν έναν έλεγχο της γενικής γεωμετρίας και όχι μια φωτογραφία της αρχαίας επιφάνειας. Μια απεικόνιση της NASA για τον πάγο και το υπόβαθρο της Ανταρκτικής δείχνει γιατί το υποπαγετώδες ανάγλυφο έχει σημασία για τη σημερινή ροή των πάγων.
Παρατηρήσεις με ραντάρ, βαρυτικές και σεισμικές μετρήσεις, καθώς και δορυφορικές παρατηρήσεις αποκαλύπτουν βουνά, λεκάνες και ράχες, όμως τα αρχαία υψόμετρά τους πρέπει και πάλι να ανακατασκευαστούν.
Το διοξείδιο του άνθρακα παραμένει ο βασικός παράγοντας
Ο νέος μηχανισμός δεν υποβαθμίζει τον ρόλο των αερίων του θερμοκηπίου. Η μελέτη ξεκινά ρητά από τα στοιχεία ότι μια κρίσιμη πτώση του ατμοσφαιρικού CO₂ ήταν ο βασικός παράγοντας για την παγετοποίηση της Ανταρκτικής.
Η ανύψωση άλλαξε το πόση ψύξη απαιτούνταν και το πού μπορούσε να σχηματιστεί ο πρώτος σταθερός πάγος.
Το SpaceDaily είχε αναφέρει προηγουμένως τα στοιχεία από δείκτες και μοντέλα που έδειχναν ότι η μείωση του διοξειδίου του άνθρακα προκάλεσε τη μετάβαση από το θερμοκήπιο στην εποχή των παγετώνων.
Μόνο οι προσομοιώσεις που περιλάμβαναν χαμηλότερο CO₂ αναπαρήγαγαν την ψύξη που καταγράφεται στα χερσαία αρχεία θερμοκρασίας. Η νέα μελέτη για τον μανδύα συμπληρώνει αυτό το αποτέλεσμα αντί να το ανατρέπει.
Οι θαλάσσιες δίοδοι και η κυκλοφορία εξελίχθηκαν επίσης. Μια μελέτη ωκεανογραφικών μοντέλων του 2021 διαπίστωσε ότι η διεύρυνση των περασμάτων και η εξασθένηση των δινών θα μπορούσαν να ψύξουν τον Νότιο Ωκεανό, μεταβάλλοντας το περιφερειακό όριο για την παγετοποίηση.
Οι μεταβολές της τροχιάς της Γης καθόρισαν την κατανομή του ηλιακού φωτός. Το υψόμετρο του πάγου, το άλβεδο και οι υδρατμοί παρείχαν ανατροφοδοτήσεις μετά την έναρξη της ανάπτυξης.
Το παγοκάλυμμα προέκυψε από αυτόν τον συνδυασμό. Η πτώση του CO₂ έδωσε την παγκόσμια ώθηση προς ένα ψυχρότερο κλίμα. Η τεκτονική ανύψωση δημιούργησε ασυνήθιστα ευνοϊκό έδαφος στον νότο. Οι ανατροφοδοτήσεις των ωκεανών και της ατμόσφαιρας συνέβαλαν στη μετατροπή του ορεινού πάγου σε ηπειρωτικό παγοκάλυμμα.
Τα αρχαία ισότοπα οξυγόνου δεν περιορίζουν την ιστορία μόνο στον όγκο του πάγου
Μεγάλο μέρος της κλιματικής ιστορίας της Ανταρκτικής συνάγεται από ισότοπα οξυγόνου στα κελύφη θαλάσσιων μικροοργανισμών.
Αυτές οι καταγραφές ανταποκρίνονται τόσο στην ποσότητα νερού που είναι αποθηκευμένη στον χερσαίο πάγο όσο και στη θερμοκρασία των ωκεανών, γεγονός που σημαίνει ότι μια μεγάλη ισοτοπική μεταβολή μπορεί να εμφανιστεί χωρίς αντίστοιχα μεγάλη μεταβολή στον όγκο του πάγου.
Πρόσφατο δημοσίευμα του SpaceDaily περιέγραψε στοιχεία σύμφωνα με τα οποία οι μεταγενέστερες ισοτοπικές διακυμάνσεις του Ολιγοκαίνου αντανακλούσαν σε μεγάλο βαθμό τη θερμοκρασία των βαθιών ωκεανών.
Το αποτέλεσμα αυτό αφορά την κλιματική μεταβλητότητα μετά την πρώτη μεγάλη παγετοποίηση, αλλά δείχνει γιατί απαιτούνται πολλαπλά είδη στοιχείων. Ούτε ένας δείκτης ούτε ένα μοντέλο μπορούν να ανακατασκευάσουν ολόκληρη τη μετάβαση.
Η υπόθεση του κύματος του μανδύα προσελκύει την προσοχή επειδή συνδέει την τοπογραφία που έχει διατηρηθεί, τον χρονισμό της διάσπασης της ηπείρου, τη μοντελοποιημένη ανύψωση και τις φυσικές προϋποθέσεις για μόνιμο χιόνι.
Παραμένει μια ανακατασκευή με αβεβαιότητες σχετικά με τις ιδιότητες του μανδύα, την ιστορία της διάβρωσης και τις αρχαίες οριακές συνθήκες.
Ο σχηματισμός δεν αποτελεί πρόβλεψη για τη σημερινή επιβίωση
Το γεγονός ότι μια θερμότερη αρχαία Γη μπορούσε να υποστηρίζει πάγο στην Ανταρκτική δεν σημαίνει ότι το σημερινό παγοκάλυμμα είναι ασφαλές υπό τη σημερινή θέρμανση.
Το εσωτερικό της Ανατολικής Ανταρκτικής βρίσκεται σε μεγάλο υψόμετρο, όμως μεγάλο μέρος του ευάλωτου πάγου της Ανταρκτικής έρχεται σε επαφή με τον ωκεανό ή βρίσκεται πάνω σε υπόβαθρο κάτω από τη στάθμη της θάλασσας.
Τα θερμά ύδατα μπορούν να προσβάλλουν τα πλωτά τμήματα του πάγου και τις ζώνες θεμελίωσης χωρίς να χρειάζεται να περιμένουν να λιώσει το υψηλό οροπέδιο από τον θερινό αέρα.
Οι ρυθμοί είναι επίσης ασύγκριτοι. Η ανύψωση του μανδύα προετοίμασε την Ανατολική Ανταρκτική σε διάστημα άνω των 100 εκατομμυρίων ετών.
Η σύγχρονη επίδραση των αερίων του θερμοκηπίου μεταβάλλει το κλίμα σε διάστημα αιώνων. Ένα τοπίο που ανυψώνεται αργά μπορεί να καθορίσει πού καθίσταται για πρώτη φορά δυνατή η δημιουργία παγοκαλύμματος, χωρίς να προστατεύει κάθε τμήμα αυτού του παγοκαλύμματος από την ταχεία μεταγενέστερη θέρμανση.
Το βαθύτερο δίδαγμα της μελέτης είναι ότι τα κλιματικά κατώφλια είναι εν μέρει γραμμένα στη γεωγραφία.
Διεργασίες βαθιά κάτω από την Ανταρκτική ανύψωσαν το έδαφος. Η πτώση του διοξειδίου του άνθρακα παρείχε την ψύξη. Μόλις το χιόνι μπορούσε να επιβιώνει στο νέο υψηλό έδαφος, οι ανατροφοδοτήσεις του πάγου και της ατμόσφαιρας συνέβαλαν στη μετατροπή ενός ορεινού καταφυγίου σε παγοκάλυμμα ηπειρωτικής κλίμακας.
www.worldenergynews.gr
