Учёные из Нортумбрийского университета и Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера доказали, что 90 миллионов лет назад вместо ледовой пустыни земли Западной Антарктиды укрывали густые дождевые леса. Результаты исследования осадочного керна, отобранного на морском дне у берегов Западной Антарктиды, были опубликованы в научном журнале Nature.

В 2017 году в ходе исследовательской экспедиции неподалёку от ледника Pine Island в Западной Антарктиде учёные отобрали осадочный керн – образец горных пород, добываемый из цилиндрической скважины. Извлечение подобных образцов происходит с целью исследования изменений климата и геодинамической обстановки. С первого взгляда на керн, отобранный у берегов Западной Антарктиды, учёные заметили явные различия между слоями породы. Слой, сформировавшийся более 90 миллионов лет назад резко отличался цветом от более поздних слоёв.

В лаборатории при Институте полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера исследователи поместили соответствующий меловому периоду участок керна в аппарат компьютерной томографии. На полученных изображениях почвы геологи обнаружили плотную корневую систему и фрагменты веток, которые «охватывали» несколько десятков миллионов лет в истории Антарктиды. В ходе дальнейших исследований учёные тщательно изучили почву данного участка: в ней скрывались частички древней пыльцы, споры и даже останки цветущих растений мелового периода.

Проанализировав пыльцу и споры, палеоэколог Ульрих Зальцманн из Нортумбрийского университета и его коллеги реконструировали примерную картину флоры Западной Антарктиды в условиях климата мелового периода. В течение этого периода Земля переживала один из наиболее богатых на события этапов своего существования. Мел начался около 145 миллионов лет назад и продолжался около 79 миллионов лет. В это время по миру бродили динозавры, уровень моря находился на 170 метров выше, чем в наши дни, а средняя температура поверхности воды в тропиках составляла около 35 °C.

Учитывая особенности климата мелового периода, совершенно не удивительно, что и территория Антарктиды в то время не скрывалась под толстым слоем снега и льда. Учёные и раньше предполагали, что тогда на этом материке можно было увидеть дождевые леса и болота, которые не уступали современным лесам Новой Зеландии в богатстве видового разнообразия. Проведя более детальный анализ образцов пыльцы, спор, фрагментов веток, корней и цветов, исследователи сделали вывод, что всего в 800 км от географического южного полюса среднегодовая температура составляла не менее 12 °C. В наше время такую температуру можно наблюдать на широте австралийского штата Тасмания. Летом воздух Западной Антарктиды прогревался в среднем до 19 °C, а температура воды в реках и болотах была и того выше.

Такой климат на территории Западной Антарктиды сохранялся даже вопреки полярной ночи, которая продолжалась около 4 месяцев. Ещё одним весомым отличием от современных погодных условий было количество осадков. Их интенсивность в Антарктиде мелового периода можно сравнить с количеством осадков в современном Уэльсе, где в год выпадает до 1270 мм в год. Формирование и поддержание таких климатических условий было бы возможным при условии полного отсутствия крупных ледяных щитов в регионе географического южного полюса. Только в таком случае на территории Западной Антарктиды можно было бы наблюдать столь плотный растительный покров.

Изучение осадочных пород, извлечённых со дна океана, также позволило исследователям освежить данные о концентрации углекислого газа в атмосфере Земли в меловой период. Прежде учёные лишь предполагали, что этот показатель составлял около 1000 млн⁻¹. В ходе лабораторных экспериментов, построенных на модели мира, исходя из информации о флоре и средних температурах того периода, они обнаружили, что в воздухе Антарктиды концентрация диоксида углерода могла достигать от 1120 до 1689 млн⁻¹. Для сравнения: сегодня этот показатель составляет около 250 – 450 млн⁻¹.

Исследование «Temperate rainforests near the South Pole during peak Cretaceous warmth» наглядно демонстрирует масштабы влияния парниковых газов на формирование климата, а также в очередной раз подчёркивает роль ледников и ледяных щитов в охлаждении земной атмосферы. В дальнейшем учёные надеются использовать полученные данные для анализа уже существующих гипотез, которые могли бы объяснить стремительное охлаждение климата на грани мезозоя и кайнозоя, приведшее к образованию ледяных щитов и полному преображению видового разнообразия планеты.