پژوهش جدیدی نشان میدهد که صفحه یخی جنوبگان میلیونها سال پیش از یخبندان قطب شمال شکل گرفته است؛ آن هم در دورانی که دمای زمین حدود ۵۰ درجه سانتیگراد بیشتر از امروز بود. بر اساس این نظریه، عامل اصلی این یخبندان باستانی تنها کاهش دیاکسید کربن نبوده، بلکه شکسته شدن قارهها، جریانهای عمیق در گوشته زمین و شکلگیری تدریجی رشتهکوهها نیز نقش مهمی در آن داشتهاند.
صفحه یخی عظیم شرق جنوبگان، که قدیمیترین و بزرگترین توده یخی کره زمین به شمار میرود، حدود ۳۴ میلیون سال پیش شروع به شکلگیری کرد. تاکنون دانشمندان معتقد بودند که کاهش غلظت دیاکسید کربن در جو باعث سرد شدن زمین و آغاز تشکیل این یخها شده است.
اما این توضیح بهتنهایی با شواهد موجود همخوانی ندارد. اگر تنها کاهش دیاکسید کربن عامل یخبندان بود، انتظار میرفت هر دو قطب تقریباً همزمان یخ بزنند. در حالی که جنوبگان میلیونها سال زودتر یخ پوشیده شد و قطب شمال تا مدتها بدون یخ باقی ماند.
در مطالعه جدید، پژوهشگران پیشنهاد کردهاند که تحولات زمینساختی و بالا آمدن تدریجی سطح خشکیها نقش تعیینکنندهای در آغاز یخبندان جنوبگان داشته است.
توماس گرنون، استاد علوم زمین در دانشگاه ساوتهمپتون بریتانیا و نویسنده اصلی این پژوهش، میگوید:
«اگر تنها کاهش دیاکسید کربن عامل این رویداد بود، انتظار داشتیم هر دو قطب واکنش مشابهی نشان دهند. اما جنوبگان به دلیل فرآیندهای زمینشناسی که ارتفاع خشکیهای آن را افزایش دادند و باعث کاهش دما شدند، میلیونها سال زودتر وارد عصر یخبندان شد.»
پژوهشگران با استفاده از مدلهای رایانهای بررسی کردند که جابهجایی قارهها طی حدود ۱۰۰ میلیون سال گذشته چگونه چشمانداز جنوبگان را تغییر داده است. نتایج نشان داد آغاز این روند به جدایی قارههای جنوبگان و آفریقا در دوره ژوراسیک، حدود ۲۰۱ تا ۱۴۳ میلیون سال پیش، و فروپاشی ابرقاره گندوانا بازمیگردد.
این جدایی باعث ایجاد امواج آهستهای در گوشته زمین شد که پژوهشگران آنها را «امواج گوشتهای» مینامند؛ پدیدهای که گروه گرنون پیشتر هنگام مطالعه فلاتهای مرتفع جنوب آفریقا نیز شناسایی کرده بود.
با گسترش این امواج در زیر شرق جنوبگان، پوسته زمین بهآرامی از پایین به بالا رانده شد و در نتیجه پرتگاههای ساحلی، فلات مرتفع و رشتهکوه گامبورتسف شکل گرفتند؛ رشتهکوهی که امروزه در زیر بیش از یک کیلومتر یخ در اعماق جنوبگان مدفون شده است.
تا حدود ۴۵ میلیون سال پیش، بخش بزرگی از شرق جنوبگان بین ۱.۵ تا ۲ کیلومتر بالاتر آمده بود. این ارتفاع برای آن کافی بود که دما در تمام طول سال پایین بماند و برف و یخ ذوب نشوند؛ شرایطی که در نهایت به شکلگیری یک صفحه یخی دائمی منجر شد.
دکتر تئا هینکس، از پژوهشگران ارشد دانشگاه ساوتهمپتون و از نویسندگان این مطالعه، میگوید:
«مدلهای ما توانستند شکلگیری پرتگاه ساحلی دو کیلومتری، فلات مرتفع و کوهستانهای داخلی را بهطور واقعبینانه شبیهسازی کنند؛ ساختارهایی که در نهایت زمینه ایجاد صفحه یخی شرق جنوبگان را فراهم کردند.»
همچنین دکتر گای پاکسمن، پژوهشگر دانشگاه دورهام و از نویسندگان مقاله، توضیح میدهد:
«توپوگرافی نقش بسیار مهمی در شکلگیری یخچالها دارد. با هر ۱۰۰ متر افزایش ارتفاع، دمای هوا میتواند تا حدود ۱۰ درجه سانتیگراد کاهش پیدا کند.»
این پژوهش بار دیگر نشان میدهد که حرکات صفحات تکتونیکی ارتباطی جداییناپذیر با اقلیم زمین و در نهایت تکامل حیات دارند.
نمونه شناختهشده دیگری از این ارتباط، پایان دورهای موسوم به «میلیارد سال کسلکننده» است؛ بازهای میان حدود ۱.۸ میلیارد تا ۸۰۰ میلیون سال پیش که در آن تغییرات زیستی، زمینشناسی، اقلیمی و حتی ترکیب شیمیایی اقیانوسها و جو زمین بسیار اندک بود.
یکی از عوامل اصلی پایان این دوره، جابهجایی صفحات تکتونیکی بود که با برهم زدن رسوبات و پوسته زمین، مواد مغذی بیشتری را وارد اقیانوسها کرد. افزایش این مواد مغذی، محیطی مناسب برای رشد موجودات زنده و تکامل گونههای جدید فراهم ساخت.
اگرچه زمینشناسی در نگاه اول فرآیندی بسیار کند و بیجان به نظر میرسد که در مقیاسهای زمانی عظیم رخ میدهد، اما این پژوهش نشان میدهد همین فرآیندهای آرام، در بسیاری از موارد نقشی اساسی در شکل دادن به تاریخ اقلیم زمین و مسیر تکامل حیات داشتهاند؛ نقشی که دانشمندان تازه در حال درک ابعاد واقعی آن هستند.
