浙江
據(jù)最新一期《科學(xué)》雜志發(fā)表的研究顯示，科學(xué)家們終于解開了為何南極洲在約3400萬年前就已披上厚重冰層，而北極卻在漫長歲月中保持無冰狀態(tài)的科學(xué)謎團。研究指出，在北半球被廣袤冰川覆蓋的數(shù)百萬年前，地球內(nèi)部的地質(zhì)力量就已將東南極洲抬升為連綿的山脈和高原。這種極高的地勢使得該地區(qū)即使在全球氣溫比現(xiàn)在高出約5攝氏度的溫暖時期，依然能夠?qū)⒔笛┓e存下來。
這一地質(zhì)轉(zhuǎn)變的過程可以追溯到更為久遠(yuǎn)的遠(yuǎn)古時期。在距今約2.01億至1.43億年的侏羅紀(jì)時期，隨著古老超大陸岡瓦納大陸的逐漸分裂，南極洲與非洲開始分離。這種板塊的分離擾動了地殼下方熾熱且緩慢流動的地幔巖石，引發(fā)的地幔波逐漸剝離了大陸深處的根部物質(zhì)。隨著這些重物質(zhì)的下沉，上方的地表隨之隆起，在數(shù)千萬年的時間里不斷抬高東南極洲的海拔，最終形成了今天被1到3公里厚冰層覆蓋的甘布爾澤夫山脈以及廣闊的內(nèi)陸高原和陡峭的海岸懸崖。
英國南安普頓大學(xué)地球科學(xué)教授、該研究的主要作者托馬斯·格農(nóng)解釋稱，南極洲的地表被逐漸抬升到了一個臨界高度，使得冰川能夠在此永久立足。通過建立包含構(gòu)造板塊破裂、地幔變化、地表侵蝕及山脈生長等變量的計算機模型，研究團隊重現(xiàn)了這一長達(dá)一億多萬年的地貌演變過程。模型顯示，大約在4500萬年前，東南極洲的大片地區(qū)海拔已經(jīng)突破了約2公里的關(guān)鍵臨界點。由于地形對冰川形成至關(guān)重要（海拔每升高100米氣溫就會下降最高約1攝氏度），這樣的高度足以讓高山冰川熬過夏季，逐年增長并最終連成一片。到了約3400萬年前南極洲開始大規(guī)模冰川化時，甘布爾澤夫山脈已有近一半的山峰超過了2公里高。
這項研究也完美解釋了南北極冰封時間存在巨大差異的原因。如果僅僅是因為大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度的下降，地球的兩極理應(yīng)產(chǎn)生對稱的降溫反應(yīng)。然而，南極洲憑借地質(zhì)運動帶來的海拔優(yōu)勢“搶跑”了一大步。隨著冰蓋的不斷擴張，其明亮的表面將更多的太陽光反射回太空，這種被稱為“冰雪反照率”的效應(yīng)使全球氣溫進(jìn)一步下降了估測約1攝氏度。同時，降溫過程也讓大氣變得更為干燥，水分的減少削弱了大氣保溫的溫室效應(yīng)。這些反饋機制共同作用，使得南極冰蓋從高山蔓延至整個大陸邊緣。相比之下，由于缺乏同樣的大面積高海拔地貌，北半球直到大約500萬年前才開始形成大規(guī)模冰蓋，比南極的巨變足足晚了近3000萬年。
研究團隊指出，這一發(fā)現(xiàn)揭示了一個重要事實：冰河時代的開啟不僅僅取決于大氣環(huán)境的變化，地球內(nèi)部的深層構(gòu)造活動同樣在重塑大陸地貌、決定氣候臨界點方面發(fā)揮著決定性作用。目前，源于這些遠(yuǎn)古地質(zhì)變遷的東南極冰蓋已成為地球上最大的冰蓋，其蘊含的冰凍水如果全部融化，將導(dǎo)致全球海平面上升約52米。
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