Po Antarktida aptiktos 40 milijonų metų senumo milžiniškos upių sistemos liekanos

Mokslininkai po Antarktidos ledo kepure aptiko daugiau kaip 1500 km ilgio milžiniškos upės sistemos liekanas.

Maždaug 40 mln. metų senumo upė kirto žemyną iš rytų į vakarus, kai žemyne vyravo vidutinio klimato sąlygos ir vešlios ekosistemos.

Šis atradimas gali padėti patobulinti klimato kaitos prognozavimo modelius.

Prieš 100 mln. metų, kai Antarktida dar buvo centrinė superkontinento Gondvanos dalis, ji nebuvo izoliuota ir buvo visiškai padengta ledu. Prieš 130 mln. metų ji atsiskyrė nuo Gondvanos ir tapo savarankišku žemynu. Tačiau, nepaisant to, kad šis žemynas buvo Pietų ašigalyje, jo klimatas buvo vidutiniškas. Visą teritoriją dengė plačios upių sistemos ir vešli augmenija.

Tokios sąlygos išliko iki eoceno pabaigos (prieš 34 mln. metų), kai CO2 kiekis atmosferoje smarkiai sumažėjo. Tai lėmė didelio apledėjimo laikotarpį, kuris prasidėjo perėjimo tarp eoceno ir oligoceno metu, prieš 34-44 mln. metų. Šiuo laikotarpiu išnyko žemyno tropinė augalija, kurią palaipsniui pakeitė didžiuliai tundros plotai. Tundrą ilgainiui išstūmė ledo kepurės.

Tai vienas ryškiausių klimato kaitos laikotarpių fanerozojuje – eone, trukusiame pastaruosius 539 mln. metų.

Mokslininkai tiria šį svarbų pereinamąjį laikotarpį, kad galėtų modeliuoti, kaip planeta galėtų reaguoti į ekstremalius klimato reiškinius.

Eoceno pabaigoje CO₂ kiekis atmosferoje buvo dvigubai didesnis nei dabar.

Ekspertai apskaičiavo, kad šis lygis gali susilyginti per 150-200 metų, jei antropogeninių šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis ir toliau didės.

„Jei galvojame apie galimus didelius klimato pokyčius ateityje, turime ištirti Žemės istorijos laikotarpius, kai tai jau įvyko”, – sakė Helmholco poliarinių ir jūrinių tyrimų centro (Helmholtz Centre for Polar and Marine Research) prie Alfredo Vegenerio instituto Vokietijoje sedimentologas Johanas Klagesas.

Tačiau geologiniai duomenys apie to meto Antarktidos aplinką yra itin reti. Visus šio laikotarpio geologinius sluoksnius visiškai dengia ledas. Kita vertus, įprastiniai kernų gręžimo metodai nėra tinkami imti šių sluoksnių mėginius.

Klageso ir jo kolegų išgręžtų gręžinių serija, naudojant naujausius metodus, suteikia naujų įžvalgų apie Antarktidos kraštovaizdį pereinamuoju laikotarpiu iš eoceno į oligoceno.

Jų rezultatai, aprašyti žurnale „Science Advances”, atskleidžia sudėtingo ir įvairaus kraštovaizdžio liekanas, palaidotas po storu žemyną dengiančiu ledo sluoksniu.

Gręžimo darbai buvo atlikti 2017 m. per ekspediciją ledlaužiu „Polarstern”. Laivas kirto pietinę Čilės dalį, tada plaukė per Drakės sąsiaurį ir pasiekė vakarinę Antarktidos dalį, Amundseno įlanką.

Buvo atrinktos piečiausios ir seniausios nuosėdinės uolienos, kurios buvo išgręžtos 30 m gylyje po jūros dugnu.

Analizuodami mėginius mokslininkai taikė datavimo metodus, pagrįstus temperatūra ir sunkiuosiuose mineraluose esančiais izotopais.

Siekiant gauti papildomos informacijos apie nuosėdų nusėdimo sąlygas, taip pat buvo naudojamas kiekybinis lipidų biomarkerių nustatymas.

„Apibendrinti duomenys leidžia rekonstruoti Vakarų Antarktidos eoceno kraštovaizdį iki didelio masto nuolatinio apledėjimo”, – aiškina autoriai savo pranešime.

Izotopinė analizė parodė, kad apatinė nuosėdų sluoksnių dalis susiformavo vidurinėje kreidoje, maždaug prieš 85 mln. metų. Šiame sluoksnyje rasta suakmenėjusių sporų ir žiedadulkių, būdingų vidutinio klimato atogrąžų miškams. Viršutinėje nuosėdų dalyje buvo smėlio, datuojamo viduriniuoju ir vėlyvuoju eocenu (prieš 30-40 mln. metų).

Eoceno sluoksnio savybės buvo labai panašios į upės deltos nuosėdų savybes. Kiekybinis lipidų žymenų nustatymas taip pat atskleidė gėlųjų vandenų cianobakterijoms būdingų molekulių buvimą.

Šie rezultatai rodo, kad į Amundseno įlanką įtekėjo upės sistema.

Be to, mokslininkų atlikta analizė parodė, kad dauguma šiuose mėginiuose esančių mineralų ir uolienų fragmentų yra kilę ne iš Vakarų Antarktidos, o iš Transantarktinių kalnų, esančių Rytų Antarktidos pakraštyje, už tūkstančių kilometrų.

Nuo vėlyvojo eoceno šis kalnų masyvas kilo ir padalijo žemyną į dvi dalis – rytinę ir vakarinę. Dėl šių kalnų erozijos susidarė daugybė nuolaužų, kurias upė turėjo pernešti 1 500 kilometrų per žemyną. Šie geologiniai ypatumai prilygsta didžiųjų upių sistemų, tokių kaip Misisipė, Rio Grandė ir Reinas, ypatumams.

Toliau komanda planuoja ištirti naujesnius nuosėdų mėginius, ypač iš pereinamojo oligoceno į mioceną laikotarpio (prieš 23 mln. metų).

Tai padės padidinti ledynmečio modelių tikslumą ir prognozuoti klimato pokyčius.