Ученые выяснили, как Антарктида превратилась в пустыню

Ученые из Испании, Канады и Швейцарии предложили объяснения феномену появления ледовых полярных шапок. По их теории, резкое похолодание, случившееся 34 миллиона лет назад и сделавшее приполярные области негостеприимными, а зимы в умеренном поясе - суровыми, случилось из-за дождей.

В последнее время на Земле существуют ранее нетипичные явления - постоянные ледовые шапки и суровый климат в высоких широтах. Ранее Антарктида и современная Арктика имели сравнительно умеренный климат. Несколько десятков миллионов лет назад на побережье Северного Ледовитого океана среднегодовая температура была равна ялтинской. Снег если и шёл, то устойчивого покрова не образовывал. Такая же ситуация была и на побережье Антарктиды. 34 миллиона лет назад всё резко изменилось. В Антарктике стал быстро расти ледовый покров, сходные процессы со временем начались и в Арктике.

Ранее существовали две теории, объясняющие эти загадочные события. По первой, углубление пролива Дрейка между Антарктидой и Южной Америкой блокировало берега Антарктиды от тёплых течений и там стало холодать. Проблема этой теории в том, что изолированный регион планеты сам по себе начать покрываться льдом не может. Если там будет холодно, а на остальной Земле также тепло, то большая разница температур вызовет ветровой перенос воздушных масс и выравнивание температур.

Вторая теория указывала на снижение содержания углекислого газа в атмосфере за последние десятки миллионов лет, особенно усугубившееся в последние два миллиона лет. У этой теории слабостей нет - снижение концентрации данного газа автоматически ведёт к похолоданию. Но оставалось неясным, почему она вдруг упала. Например, весь меловой период она была стабильна, благодаря чему динозавры водились и в Приполярье.

Авторы работы выдвинули гибридную гипотезу. Согласно их моделированию, когда пролив Дрейка 35 миллионов лет назад углубился и течения вокруг Антарктиды приняли современный круговой характер, это вынудило воды севернее данных течений изменить своё нормальное перемещение. Стали образовываться течения типа Гольфстрима, переносящие тёплые воды тропических морей на север. Это временно подняло температуры в северных регионах и повысило количество идущих там осадков. Дожди, падающие на горные породы с кремнезёмом, активизирует связывание им углекислого газа из воздуха (при этом образуется известняк). Без главного парникового газа на планете начало холодать, а Антарктида быстро покрылась льдами.

Несмотря на то что моделирование авторов воспроизвело покрытие Антарктиды ледовым покровом в те же сроки, которые известны из геологических данных, новая теория также имеет узкие места. Из геологической истории известно, что на планете существует самостабилизирующийся углеродный цикл. Если углекислого газа в воздухе мало, то температура и осадки уменьшаются. Процессы химического связывания углекислого газа замедляются, и его количество приходит в норму.

Этот цикл работал сотни миллионов лет - именно из-за него постоянные ледовые шапки на Земле отсутствовали. Почему после перестройки течений из-за углубления пролива Дрейка цикл не смог адекватно "приспособиться" к новым условиям - неизвестно. Например, покрытие Антарктиды и Гренландии льдами свело к нулю связывание парниковых газов их горными породами. Несмотря на это, концентрация углекислого газа не только не восстанавливается, но и дополнительно падает в последние два миллиона лет - вплоть до возникновения ледниковых периодов.