Pre devetnaest miliona godina, tokom vremena poznatog kao rani miocen, masivni ledeni pokrivači na Antarktiku su brzo i više puta rasli i povlačili se. Miocen se široko smatra potencijalnim analogom Zemljine klime u narednom veku, ako čovečanstvo ostane na svojoj trenutnoj putanji emisije ugljenika.
Identifikovanje kako i zašto su se glavni ledeni pokrivači Antarktika ponašali na način na koji su se ponašali u ranom miocenu moglo bi pomoći u razumevanju ponašanja ploča pod klimom koja se zagreva. Zajedno, ledeni pokrivači zatvaraju zapreminu vode koja je ekvivalentna porastu nivoa mora za više od 50 metara i utiču na okeanske struje koje utiču na morske mreže hrane i regionalnu klimu. Njihova sudbina ima duboke posledice po život skoro svuda na Zemlji.
Dok su fluktuacije u ledenim pokrivačima Antarktika, tokom miliona godina, rasle i smanjivale se u redovnim intervalima povezane sa prirodnim oscilacijama na Zemljinom putu u orbiti, istraživači sa Univerziteta Viskonsin-Medison i njihovi saradnici širom sveta otkrili su dokaze da Ledeni pokrivači Antarktika su rasli i smanjivali se češće tokom miocenske epohe nego što je ranije bilo poznato.
Ovaj novi dokaz, nedavno objavljen u Proceedings of the National Academi of Sciences, ukazuje na to da su pre između 19,2 i 18,8 miliona godina ledeni pokrivači rasli i povlačili se više puta tokom ciklusa od samo nekoliko hiljada godina. To je mnogo brže nego što se može objasniti periodičnim pomeranjem orbite planete i rotacione ose, poznatim kao Milankovičevi ciklusi, koji obično napreduju sporo, menjajući Zemljinu klimu i ledene pokrivače tokom desetina ili stotina hiljada godina.
„Naše zapažanje ove brze nestabilnosti antarktičkih ledenih pokrivača postavlja interesantno pitanje šta ga uzrokuje“, kaže Nick Sullivan, dr UV–Madison 2022. diplomirani koji je vodio analizu za svoje istraživanje disertacije.
Studija nudi prozor bez presedana u prošlost ponašanja ploča i oslanja se na dobro očuvane zapise o sedimentima iz Antarktičkog projekta bušenja, ili ANDRIL. Projekat je bio međunarodna naučna saradnja za prikupljanje dokaza o prošlim klimatskim uslovima putem sedimenta i stena izbušenih stotinama metara ispod antarktičkog morskog dna.
Tokom 2006. i 2007. godine, bušenje u McMurdo Soundu kod obale Antarktika u oblasti na koju utiču oba velika ledena pokrivača kontinenta, pronašla je detaljne podatke o sedimentu iz miocena, blizu ledenog pokrivača.
„Mogli smo jasno da vidimo uticaj dugoročnih klimatskih ciklusa na obim ledenog pokrivača u jezgri stena i sedimenata koje smo oporavili 2007. godine, ali naša početna zapažanja nisu bila dovoljno detaljna da bismo otkrili kratkoročne promene“, kaže koautor Ričard. Levi, profesor na Univerzitetu Viktorija u Velingtonu i glavni naučnik na GNS Science, javnom istraživačkom institutu na Novom Zelandu.
Najnovija analiza koju je vodio Salivan sada omogućava naučnicima da „dokumentuju prošle promene ledenog pokrivača u vremenskim razmacima od samo pet vekova“, kaže Stiven Majers, profesor geonauke sa Univerziteta u Medisonu koji je radio sa Salivanom u njegovoj analizi.
U stvari, Meiers to naziva izuzetnom arhivom.
To je zato što sadrži male komadiće šljunka koji su pali na morsko dno dok su se sante leda udaljavale od ledenih pokrivača nakon što su se odvojile. Količina šljunka u okeanskom sedimentu beleži promene ledenog pokrivača, na primer kada se ivica ledenog pokrivača približi ili udalji od tog određenog dela morskog dna.
Dok je testirao dokaze o Milankovičevim ciklusima unutar sedimenta, Salivan je otkrio varijacije u obilju šljunka, što sugeriše da su obližnji ledeni pokrivači napredovali i povlačili se u periodima koji se ponavljaju za 1.200 godina.
Nejasno je šta je pokrenulo ledene pokrivače da napreduju i povlače se u ovim geološki čestim intervalima, ali tim predlaže nekoliko potencijalnih uzroka na osnovu prethodnih studija ledenih pokrivača.
Jedna ideja sugeriše da su ledeni pokrivači, koji su se vremenom nagomilavali, postali strmiji i teži, što ih je dovelo do kolapsa. Drugi predlaže da je, kako su debeli ledeni pokrivači napredovali preko neravnog terena, toplota od trenja pomogla da se privremeno ubrzaju.
„Verovatno postoji više mehanizama koji su se dešavali i međusobno delovali“, kaže Saliven, uključujući varijacije u lokalnoj klimi i okeanu.
Naučnici širom sveta rade na boljem razumevanju mnogih faktora izvan Zemljine orbite koji kontrolišu ponašanje ledenog pokrivača dok se planeta nastavlja da se zagreva. Rani miocen nije savršeno analogan današnjem svetu, ali nova studija sugeriše da bi se ledeni pokrivači Antarktika mogli brzo i neočekivano promeniti u narednim vekovima ako nivoi ugljen-dioksida i temperature nastave da rastu zbog antropogenih emisija gasova staklene bašte.
„Dugo se smatralo da su ledeni pokrivači Antarktika ostali veliki i stabilni tokom dugog vremenskog perioda. Ali što bliže gledamo, više shvatamo koliko su ledeni pokrivači osetljivi na promene životne sredine“, kaže Levi. „Ovaj uvid je ključan dok razmatramo tempo kojim se trebamo prilagoditi budućem porastu nivoa mora izazvan topljenjem i povlačenjem ledenih pokrivača naše planete.“
