Міжнародна група дослідників запропонувала нове пояснення того, чому Антарктида вкрилася потужним льодовиковим щитом приблизно 34 мільйони років тому, тоді як Арктика залишалася майже без великих льодовиків ще десятки мільйонів років. Як показало дослідження, вирішальну роль могли відіграти не лише зміни клімату, а й процеси, що відбувалися глибоко всередині Землі.
Результати роботи, опублікованої в журналі Science, свідчать, що формування льодовикового покриву стало можливим завдяки масштабному підняттю поверхні Східної Антарктиди. Мільйони років тому цей регіон перетворився на систему високих плато та гір, де навіть за значно теплішого клімату сніг міг зберігатися цілий рік.
Науковці простежили історію цих змін до часів розпаду суперконтиненту Гондвана. Близько 200–140 мільйонів років тому Антарктида почала відокремлюватися від Африки, що спричинило масштабні зміни в мантії Землі. Так звані мантійні хвилі поступово змінили структуру земної кори, через що поверхня материка почала повільно підійматися.
Унаслідок цього на території Східної Антарктиди сформувалися круті прибережні схили, великі високогірні плато та прихований нині під товстим шаром льоду гірський масив Гамбурцева. Саме він, на думку авторів роботи, став одним із перших осередків утворення льодовиків.
Для перевірки гіпотези дослідники створили комп’ютерні моделі, які відтворили понад 100 мільйонів років геологічної еволюції материка. Розрахунки показали, що приблизно 45 мільйонів років тому значна частина Східної Антарктиди піднялася на висоту понад два кілометри над рівнем моря. На такій висоті температура вже була достатньо низькою, щоб сніг не танув навіть улітку, поступово накопичуючись і перетворюючись на льодовики.
Вчені наголошують, що саме ця геологічна перевага пояснює різницю між Антарктидою та Арктикою. Хоча концентрація вуглекислого газу в атмосфері тоді поступово зменшувалася, цього самого по собі було недостатньо для одночасного заледеніння обох полюсів. Піднятий рельєф зробив Антарктиду значно холоднішою, створивши умови для стабільного накопичення льоду.
Після початку формування льодовикового щита процес лише прискорився. Світла поверхня льоду почала відбивати дедалі більше сонячного випромінювання назад у космос, що ще сильніше охолодило клімат. Одночасно холодніше повітря стало утримувати менше водяної пари — одного з природних парникових газів, через що температура знижувалася ще більше.
На відміну від Антарктиди, великі території Арктики залишалися відносно низовинними. Через це масивні льодовикові щити в Північній півкулі сформувалися лише близько п’яти мільйонів років тому — майже на 30 мільйонів років пізніше.
Автори дослідження вважають, що їхні результати змінюють уявлення про виникнення льодовикових епох. Виявляється, вирішальними можуть бути не лише атмосферні процеси, а й тектонічні зміни, які протягом десятків мільйонів років змінюють форму континентів і визначають, де вперше з’являться умови для формування постійного льодового покриву.
Сьогодні Східноантарктичний льодовиковий щит є найбільшим на Землі. Він містить стільки замерзлої води, що у разі повного танення рівень Світового океану піднявся б приблизно на 52 метри.