Odpowiedź nie jest prosta, ponieważ z jednej strony istotną rolę odegrały zmiany klimatu i spadek stężenia dwutlenku węgla w atmosferze, a z drugiej – procesy zachodzące głęboko we wnętrzu Ziemi. To właśnie one miały przygotować kontynent na powstanie gigantycznej pokrywy lodowej około 34 milionów lat temu, podczas gdy Arktyka pozostawała niemal całkowicie wolna od trwałego lodu jeszcze przez około 25 milionów lat.
Czytaj też: Ósmy kontynent Ziemi to zaginiony ląd. Naukowcy odnaleźli jego fragmenty
Przez dziesięciolecia badacze zakładali, iż głównym czynnikiem odpowiedzialnym za rozpoczęcie epoki lodowej był stopniowy spadek koncentracji atmosferycznego CO₂. Teoria ta nie tłumaczyła jednak, dlaczego oba bieguny nie zareagowały w podobnym czasie. Gdyby decydujące znaczenie miały wyłącznie zmiany klimatyczne, zarówno Antarktyda, jak i Arktyka powinny pokryć się lodem niemal równocześnie. Tymczasem historia Ziemi potoczyła się inaczej.
Badania opublikowane na łamach Science pozwalają sądzić, iż kluczową rolę odegrała ewolucja ukształtowania powierzchni Antarktydy. Naukowcy z Uniwersytetu w Southampton oraz współpracujących z nimi instytucji wykorzystali zaawansowane modele komputerowe, aby odtworzyć ponad 100 milionów lat zmian geologicznych zachodzących na kontynencie. Modele połączyły informacje dotyczące ruchów płyt tektonicznych, procesów zachodzących w płaszczu Ziemi, erozji, a także stopniowego wypiętrzania lądów.
Początek całego procesu sięga okresu jurajskiego, kiedy rozpoczął się rozpad superkontynentu Gondwany. Oddzielanie się Antarktydy od Afryki wywołało głębokie zmiany w płaszczu Ziemi. Według badaczy zaburzenia te doprowadziły do stopniowego usuwania ciężkiego materiału spod wschodniej części kontynentu. W rezultacie powierzchnia Antarktydy przez dziesiątki milionów lat systematycznie się unosiła.
W następstwie tych procesów geologicznych powstały rozległe wyżyny oraz pasma górskie, w tym ukryte dziś pod kilometrami lodu Góry Gamburcewa. Około 45 milionów lat temu znaczna część wschodniej Antarktydy osiągnęła wysokość przekraczającą dwa kilometry nad poziomem morza. To właśnie ten próg okazał się kluczowy dla trwałego utrzymywania się śniegu przez cały rok.
Czytaj też: Naukowcy wykryli kosmiczny pył spadający na Ziemię. Pochodzi z niewidzialnego obiektu
Na dużych wysokościach temperatura powietrza spada średnio o około jeden stopień Celsjusza na każde 100 metrów. Dzięki temu nawet w okresie, gdy średnia temperatura Ziemi była o około pięć stopni wyższa niż obecnie, śnieg zalegający na najwyższych obszarach Antarktydy nie topniał całkowicie podczas letnich miesięcy. Z roku na rok jego warstwa stawała się coraz grubsza, tworząc pierwsze lodowce, które z czasem połączyły się w rozległą pokrywę lodową.
Autorzy badań podkreślają, że sama obecność wysokich gór nie wystarczyłaby bez jednoczesnego ochładzania klimatu wywołanego spadkiem stężenia gazów cieplarnianych. Ich zdaniem oba procesy wzajemnie się uzupełniały. Obniżający się poziom dwutlenku węgla stworzył odpowiednie warunki klimatyczne, natomiast wypiętrzenie kontynentu zapewniło miejsca, w których śnieg mógł przetrwać przez cały rok. Dopiero połączenie tych czynników umożliwiło narodziny największej pokrywy lodowej na Ziemi.
Źródło: Science
