Антарктическое циркумполярное течение (АЦП), океаническое течение, текущее по часовой стрелке вокруг всего континента, изолирует Антарктиду от более теплой океанской воды на севере, помогая сохранить ледяной покров. В течение нескольких десятилетий ученые предполагали, что начало полного АЦП сыграло решающую роль в начальном оледенении континента около 34 миллионов лет назад.
Теперь образцы горных пород из центральной части моря Скотия недалеко от Антарктиды показывают остатки ныне затопленной вулканической дуги, которая образовалась где-то до 28 миллионов лет назад и, возможно, блокировала формирование ACC менее 12 миллионов лет назад.
Следовательно, начало ППК может быть связано не с начальным оледенением Антарктиды, а, скорее, с последующим хорошо задокументированным спуском планеты в гораздо более холодное ледниковое состояние.
«Если бы вы поплыли в море Скотия 25 миллионов лет назад, вы бы увидели россыпь вулканов, поднимающихся над водой», — говорит Далзил. "Они были бы похожи на современную вулканическую дугу на востоке, Южные Сандвичевы острова."
Используя многолучевой сонар для отображения батиметрии морского дна, который аналогичен картированию топографии поверхности суши, команда определила возвышения морского дна в центральной части моря Скотия. Они углубили морское дно в различных точках возвышенностей и обнаружили вулканические породы и осадки, образовавшиеся в результате выветривания вулканических пород.
Эти образцы отличаются от обычных лав океанического дна и геохимически идентичны ныне действующей вулканической дуге Южных Сандвичевых островов к востоку от моря Скотия, которая сегодня образует барьер для ACC, отклоняя его на север.
Используя метод, известный как изотопное датирование аргона, исследователи обнаружили, что возраст образцов варьируется от 28 до 12 миллионов лет. Команда интерпретировала эти результаты как свидетельство того, что древняя вулканическая дуга, известная как исконная дуга Южного Сэндвича (АССА), действовала в регионе в то время и, вероятно, намного раньше.
Поскольку образцы были взяты с современной поверхности морского дна, а вулканический материал накапливается снизу вверх, исследователи пришли к выводу, что гораздо более старые вулканические породы находятся под ними.
В сочетании с моделями того, как морское дно вертикально опускается с течением времени, команда утверждает, что изначально ASSA поднималась над уровнем моря и блокировала глубинные океанические течения, такие как ACC.
Две другие линии доказательств подтверждают мнение о том, что АЦЦ начался менее 12 миллионов лет назад. Во-первых, северная часть Антарктического полуострова и южная Патагония покрылись оледенением менее чем примерно 12 миллионов лет назад.
Во-вторых, некоторые виды микроскопических существ, называемых динофлагеллятами, которые процветают в холодной полярной воде, начали появляться в отложениях у юго-запада Африки около 11 лет.1 миллион лет назад, предполагая, что более холодная вода начала достигать этой части Атлантического океана.