Тропические леса когда-то существовали в Антарктиде

Международная группа исследователей обнаружила доказательства того, что тропические леса когда-то существовали в Западной Антарктике.

Средний меловой период времени, от примерно 115 миллионов до 80 миллионов лет назад, считается самым теплым периодом за последние 140 миллионов лет. Температура поверхности моря в то время была, возможно, такой же горячей, как 35 °C, а уровень океана был на 170 м выше, чем в настоящее время.

В осадочном ледяном ядре, в море Амундсена в Западной Антарктике в феврале 2017 года, исследователи обнаружили сохранившуюся лесную почву мелового периода, которая включала пыльцу растений и споры, а также сеть корней.

Керн был собран с буровой установки морского дна Университета Бремена недалеко от ледника Пайн-Айленд на RV Polarstern экспедиции. Эти данные дали группе первую возможность смоделировать Западно-Антарктический климат в самый теплый период мелового периода.

"Во время первоначальных оценок необычная окраска слоя отложений быстро привлекла наше внимание", - сказал ведущий автор и геолог доктор Иоганн Клагес.

- Он явно отличался от слоев над ним. Кроме того, первый анализ показал, что на глубине от 27 до 30 метров под океанским дном мы обнаружили слой, первоначально сформированный на суше, а не в океане"

Ядро было подвергнуто компьютерной томографии, и на снимках была обнаружена плотная сеть корней, которые распространялись по всему почвенному слою из мелкой глины и ила. Они были настолько хорошо сохранившимися, что исследователи смогли различить отдельные клеточные структуры.

Образец почвы также содержал следы пыльцы и спор различных растений, включая первые остатки цветущих растений, когда-либо обнаруженные в этих высоких широтах в Антарктике.

"Многочисленные растительные остатки указывают на то, что 93-83 миллиона лет назад побережье Западной Антарктиды было болотистым ландшафтом, в котором росли умеренные тропические леса - подобные лесам, которые все еще можно найти, скажем, на Южном острове Новой Зеландии", - сказал соавтор профессор Ульрих Зальцман, также палеоэколог из Университета Нортумбрии.

"Чтобы лучше понять, каков был климат в этой самой теплой фазе мелового периода, мы сначала оценили климатические условия, в которых живут современные потомки растений", - пояснил Клагес. Затем исследователи искали биологические и геохимические показатели температуры и осадков в образце.

Результаты исследований показали, что около 90 миллионов лет назад существовал умеренный климат примерно в 900 км от Южного полюса. Средняя годовая температура воздуха составляла 12 °C, что свидетельствует о том, что температура на Южном полюсе в меловой период была лишь примерно на 2 °c теплее нынешней средней температуры Германии.

Исследователи использовали информацию о растительности, температуре, осадках в качестве целевых значений для моделирования климата в середине мелового периода.

"До нашего исследования общее предположение состояло в том, что глобальная концентрация углекислого газа в меловом периоде составляла примерно 1 000 ppm. Но в наших модельных экспериментах потребовались уровни концентрации от 1 120 до 1 680 ppm, чтобы достичь средних температур тогда в Антарктике",-сказал соавтор профессор Геррит Ломанн, моделирующий климат в Институте Альфреда Вегенера Гельмгольцского Центра полярных и морских исследований (AWI).

Исследование также показывает, как большое количество двуокиси углерода парниковых газов и насколько важны охлаждающие эффекты ледяных щитов, особенно в настоящее время.

-Теперь мы знаем, что в меловом периоде без солнечного света можно было бы прожить четыре месяца подряд. Но из-за того, что концентрация углекислого газа была настолько высокой, климат вокруг Южного полюса был, тем не менее, умеренным, без ледовых масс", - сказал соавтор доктор Торстен Бикерт, геолог из Исследовательского центра Марум университета Бремена.

Между тем, Ломанн сказал, что моделирование "еще не дало удовлетворительного ответа" на вопрос о том, что заставило климат резко остыть, что ледяные щиты снова образовались после более теплого периода Антарктики. Ответы на эти вопросы в настоящее время являются серьезной проблемой для международного сообщества по исследованию климата.