מחקר חדש מסביר... למה הקוטב הדרומי קפא לפני הקוטב הצפוני?

סדנואס - אף על פי שהיבשת הדרומית המקוטבת (אנטרקטיקה) הייתה בעבר באקלים מתון ועשירה בצומח, היא קפאה לפני כ-34 מיליון שנה, וכיסתה אותה שכבת קרח שעוביה כיום מגיע לכחמישה קילומטרים, כך דווחה סוכנות «רויטרס».

בניגוד לכך, הקוטב הצפוני קפא רק לאחר מכן, כעבור 25 מיליון שנה, מה שהתחבט את המדענים זמן רב.

אך חוקרים סבורים היום שהם מצאו הסבר לחידה הזו, לאחר שלמדו את תוואי השטח של היבשת הדרומית המקוטבת והשתמשו במודלים ממוחשבים כדי לשחזר את התפתחות פני השטח שלה במהלך מיליוני השנים.

המחקר גילה שהתהליך הגיאולוגי החזק שהוביל להתרוממות מתמשכת של רכס הרים במזרח אנטרקטיקה, עד שבסופו של דבר חצה רמה קריטית שהאפשרה את היווצרות הקרחונים ההריים התפשטותם, ומכאן ההתייצבות של הכיסוי הקרחי הקבוע.

כתוצאה מזה נוצר הכיסוי הקרחי העצום במזרח אנטרקטיקה, בזמן שבו הטמפרטורות העולמיות היו גבוהות בכחמש מעלות צלזיוס מהמפלסים כיום.

וכך, הקוטב הדרומי השיג כיסוי קרחוני הרבה לפני החורף העולמי הארוך שאפשר לאחר מכן את היווצרות כיסוי קרח סביב הקוטב הצפוני.

הכיסוי הקרחי במזרח אנטרקטיקה התייצב עד לתחילת התקופה הגיאולוגית המכונה עידן האוליגוקן, אשר כללה את עידן האיוסין בהיסטוריה של כדור הארץ.

בעבר, אנטרקטיקה הייתה חלק מהיבשת הענקית הדרומית «גונדוואנה», שכללה גם את היבשות שמרכיבות כיום את אפריקה, אמריקה הדרומית, אוסטרליה, חצי האי הערבי וחצי האי ההודי.

עם תנועת לוחות הטקטוניקה במשך מיליוני השנים, היבשות הללו נפרדו בהדרגה ונעו אל מקומותיהם הנוכחיים.

«גלי מגמה»

אמר החוקר הגיאולוגי מאוניברסיטת סאות'המפטון הבריטית, אחד מהמובילים של המחקר שפורסם בכתב העת «סיינס», תומאס ג'רנון: «המחקר שלנו מראה שתהליך גיאולוגי עתיק שהחל לפני יותר מ-160 מיליון שנה עם ניתוק אפריקה מאנטרקטיקה, נמשך עשרות מיליוני שנים, הוא שהקנה לנו את התובנה מתי ואיפה יכלו להיווצר הקרחונים הגדולים על פני כדור הארץ במהלך התקופה המעברית בין עידן האיוסין לעידן האוליגוקן לפני כ-34 מיליון שנה».

הוא הוסיף כי תקופה זו חוותה את המעבר בין האקלים החם של כדור הארץ, המזכיר «חממת זכוכית», לשלב הקפוא ביותר שבו נמצא כעת. ואנטרקטיקה נותרה מחוברת לאוסטרליה ואמריקה الجنوبية עשרות מיליון שנה לאחר שנפרדה מאפריקה, לפני שהיא התנתקה גם מהם בהמשך.

התהליך הגיאולוגי שג'רנון התייחס אליו הוא מה שמכונה «גלי מגמה», שהם תסגרים בהדרגה שמתרחשות באדמה ועושות במהלך התפרקות היבשות.

כאשר גלים אלה נעו במעמקי הקרום מתחת ליבשת הדרומית המקוטבת, הם גרמו להיווצרות רמה רחבה עם הרי גימבורציף, שהם רכס הרים במרכז מזרח אנטרקטיקה.

אף על פי שהגובה של הרי גימבורציף מגיע לכחלים 3390 מטרים, הם כיום קבורים תחת הכיסוי הקרחי הגדול ביותר על פני כדור הארץ.

ואמרו החוקרים כי גורמי שחיקה והתרוממות האדמה الناتנים מגלי המגמה הרימו בהדרגה את תוואי השטח לרמות מספקות כדי שהקרח יתייצב, אפילו בעת אקלים עולמי חמים יותר מהזמן הנוכחי.

ההשפעה של האקלים ותוואי השטח

אמרה החוקרית הגיאולוגית מאוניברסיטת סאות'המפטון שהובילה את המחקר, תיא הינקס, שהתוצאות מציבות אור על האינטראקציה בין השינויים האקלימיים לשינויים בתוואי השטח.

הבהיר תומאס ג'רנון שבסוף תקופת האיוסין, הגובה הדרוש להיווצרות כיסוי קרחוני קבוע באנטרקטיקה נע בין 1.5 לשניים קילומטרים מעל פני הים.

מודלים של המחקר הראו שחלקים רחבים של מזרח היבשת הדרומית המקוטבת חצו רמה זו לפני כ-45 מיליון שנה.

הוא הוסיף: «בדיוק כפי שהטמפרטורות יורדות כאשר אנו עולים לפסגת הר גבוה, האזורים הגבוהים יותר מסוגלים לשמור על שלג כל השנה. מצאנו כי לפני שאנטרקטיקה קיבלה את הקרח, שטח הרי גימבורציף שנמצא מעל הרמה הקריטית הנדרשת ליציבות הקרח התרחב משמעותית. לפני כ-34 מיליון שנה, כ-90% מהאזור חצה רמה זו, לעומת שליש בלבד לפני 60 מיליון שנה».

המצב היה שונה בקוטב הצפוני; שם קרחונים חוו התפשטות ונסיגה במשך 50 מיליון שנה האחרונות, אך הקרחונים הגדולים לא התייצבו שם עד פחות מ-10 מיליון שנה.

אמר ג'רנון: «היה הכרחי שהאקלים יהפוך לקפוא כתוצאה מהפחתה בריכוזי הפחמן הדו חמצני באטמוספירה, לפני שניתן היה ליצור קרח קבוע בגבהים נמוכים».