AWI 專家證實了 3500 萬年前冰蓋的延遲擴散。大約 3500
萬年前，地球迅速冷卻。大約在同一時間，南美洲和南極之間形成了德雷克海峽，為南極繞極流的形成鋪平了道路。由於這兩個因素，南極洲很快就完全被冰覆蓋了。正如阿爾弗雷德韋格納研究所的一項研究現在表明的那樣，這種大規模的冰川作用至少在一個地區被推遲了。
這個關於南極西部冰蓋早期歷史的新謎題可能有助於預測其不穩定的未來。該研究剛剛發表在《自然》雜誌《通訊地球與環境》上。
對於氣候研究人員來說，西南極多年來一直是人們關注的焦點。在這裡，位於大陸頂部的西南極冰蓋一直延伸到鄰近的阿蒙森海。在海岸附近，冰仍然與土壤直接接觸；離大海更遠的時候它漂浮着。由於氣候變化逐漸使海水變暖，後者越來越多地從下方侵蝕冰架。接地線，也就是冰仍然停留在地面上的最後一點開始向內陸移動得越來越遠。由於融水和冰山崩塌，流入阿蒙森海的思韋茨冰川現在損失的冰量是 30 年前的兩倍。如果西南極冰蓋完全坍塌，全球海平面將上升三米多。
“南極西部冰蓋的穩定性對全球海平面的未來發展至關重要，”該研究的第一作者、亥姆霍茲極地和海洋研究中心 (AWI) 阿爾弗雷德韋格納研究所的加布里埃爾 Uenzelmann-Neben 說。 “因此，世界各地的研究人員正在努力使用數值模擬來預測冰在溫暖世界中的未來行為。我們對西南極冰蓋的歷史了解得越多，我們就能越準確地製作這些模型。它最近的歷史有據可查，但我們對它的早年仍然知之甚少——尤其是形成階段。我們的研究提供了一個重要的難題。”
在 Polarstern 上的兩次研究巡航旅程中，地球物理學家和她的團隊調查了松島海槽附近的沉積物，松島海槽是阿蒙森海淺水部分海底的一個通道狀溝渠，從北到南延伸並直接朝向南極洲西海岸。為了收集數據，AWI 團隊依靠久經考驗的反射地震學方法：Polarstern 在她身後拖曳了一條 3000 米長的測量電纜或拖纜。拖纜配備了水下聽音器，總共構成了 240 個測量通道。在勘測巡航期間，氣槍用於在船后產生地震脈衝。這些脈衝穿透海底並在地質邊界反射回來——例如在沉積物和硬岩之間——由拖纜的水下聽音器記錄下來。根據波浪的不同傳播時間和各個通道的各自位置，可以繪製海底的內部結構圖。
測量數據顯示，Pine Island Trough 東側有一個大型沉積體，即沉積物漂移，而其西側則沒有對應物。 “由於地球自轉產生的科里奧利效應，這種沉積物漂移在海槽東側而非西側的不對稱沉積只能由從北向南流向海岸的深水流產生，” Uenzelmann-Neben 說。 “為了實現這一點，沉積時的海洋環流必須與今天的條件相似，也就是說，盛行的西風帶和南極繞極流必須位於遙遠的南部。而且和今天一樣，從海槽中湧出的深水一定是比較溫暖的。”
對收集在海槽附近的沉積物核心的花粉的進一步研究表明，沉積物漂移的底部形成於大約 34 到 3600 萬年前。正是在同一時間，也就是始新世-漸新世的邊界，全球氣溫驟降，南極大陸被冰覆蓋。 AWI 地球物理學家解釋說：“我們的研究提供了令人信服的證據，表明在大冰川作用期間，阿蒙森海架附近的溫暖深水上升，並延遲了南極西部冰蓋向海洋的擴張。這一重要且出乎意料的發現強調了洋流在南極西部冰蓋形成階段的巨大重要性，並且一直持續到今天。有了關於冰蓋最早階段的這些額外知識，現在可以改進對其未來穩定性和冰退縮的預測。”