Ученые обнаружили остатки гигантской речной системы длиной более 1500 километров, погребенной под антарктическим ледниковым покровом. Возникнув около 40 миллионов лет назад, он пересек африканский континент с востока на запад, во времена мягкого климата и пышной экосистемы. Это открытие может помочь улучшить модели, предсказывающие изменение климата.
Сто миллионов лет назад, когда Антарктида была центральной частью суперконтинента Гондвана, она не была изолированной и сплошь покрыта льдом. 130 миллионов лет назад он отделился от Гондваны и стал независимым континентом. Однако, несмотря на антарктическое расположение континента, климатические условия здесь мягкие. Вся территория покрыта обширной речной системой и густой растительностью. Такие условия сохранялись до конца эоценовой эпохи (34 миллиона лет назад), когда уровень углекислого газа в атмосфере резко упал.
Это привело к Великому ледниковому периоду, который начался во время перехода эоцена и олигоцена 34–44 миллиона лет назад. В этот период тропическая флора исчезла с континента, постепенно заменяясь обширными пространствами тундры. На смену тундре со временем пришли ледяные шапки. Это был один из самых значительных периодов изменения климата в фанерозое, охватывающий последние 539 миллионов лет.
Ученые изучают этот важный переходный период, чтобы смоделировать реакцию Земли на экстремальные климатические явления. В конце эоцена количество углекислого газа в атмосфере было вдвое больше, чем сегодня. По оценкам экспертов, если антропогенные выбросы парниковых газов продолжат увеличиваться, этот уровень может стабилизироваться в течение 150-200 лет.
«Если мы думаем о возможных серьезных изменениях климата в будущем, нам нужно посмотреть, как это уже происходило в истории Земли», — сказал седиментолог Джон Клагес из Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца Института Альфреда Вегенера в Германии.
Однако геологические записи об условиях окружающей среды Антарктики в то время крайне редки. Все геологические слои, относящиеся к этому периоду, полностью покрыты льдом. С другой стороны, традиционные методы отбора керна не подходят для отбора проб из этих пластов.
Используя самые современные технологии, Клагес и его коллеги пробурили серию скважин, чтобы получить новое представление об антарктическом ландшафте во время перехода от эоцена к олигоцену.
Обратите внимание: Японские ученые осваивают технологии создания детей из клеток кожи.
Их результаты описаны в журнале , показывающий сложные и разнообразные остатки ландшафта, погребенные под толстым льдом, покрывавшим континент.
Трансконтинентальная сеть протяженностью 1500 километров
Бурение проходило во время ледокольной экспедиции «Полярная звезда» в 2017 году. Корабль прошел через юг Чили, а затем через пролив Дрейка в залив Амундсена в Западной Антарктиде. Для бурения на глубине 30 метров ниже морского дна были выбраны самые южные и самые старые осадочные породы.
Для анализа образцов исследователи использовали методы датирования, основанные на температуре и изотопах, содержащихся в тяжелых минералах. Количественная оценка липидных биомаркеров также использовалась для получения дополнительной информации об условиях, при которых происходит отложение. «В целом наши данные позволяют нам реконструировать эоценовый ландшафт Западной Антарктиды до массового постоянного оледенения», — объясняют авторы в отчете.
Изотопный анализ показывает, что нижняя часть осадочного слоя образовалась в среднем мелу, около 85 миллионов лет назад. Этот слой содержит ископаемые споры и пыльцу, типичные для тропических лесов умеренного пояса. Верхняя часть осадка содержит песок среднего-позднего эоцена (30-40 млн лет назад).
Характеристики слоев эоцена очень схожи с дельтовыми отложениями. Количественная оценка липидных маркеров также выявила наличие молекул, характерных для пресноводных цианобактерий. Эти результаты указывают на существование речной системы, впадающей в залив Амундсена.
Более того, анализ исследователей показал, что большая часть минералов и фрагментов горных пород, содержащихся в этих образцах, прибыла не из Западной Антарктиды, а из Трансантарктических гор, расположенных за тысячи километров на окраине Восточной Антарктиды. Этот горный массив непрерывно повышался с конца эоцена, разделяя континент на восточную и западную части. Эрозия этих гор создала огромное количество мусора, который рекам пришлось переносить на 1500 километров через континент. Эти геологические особенности сопоставимы с теми, которые встречаются в крупных речных системах, таких как реки Миссисипи, Рио-Гранде и Рейн.
«Наличие этой трансконтинентальной речной системы предполагает, что, в отличие от сегодняшнего дня, большая часть Западной Антарктиды находится над уровнем моря», — пояснили эксперты в пресс-релизе Института Альфреда Вегенера эоцена, тогда как горные районы Восточной Антарктиды уже начали покрываться льдом".
Далее команда планирует проанализировать более поздние образцы отложений, в частности, периода перехода от олигоцена к миоцену (23 миллиона лет назад). Это повысит точность моделей ледникового периода и предскажет изменение климата.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Ученые обнаружили остатки гигантской речной системы длиной более 1500 километров, погребенной под ледяной шапкой Антарктиды.