Podobně jako mohutný aljašský Yukon tekla kdysi Antarktidou široká řeka, která se táhla mírným údolím vymodelovaným tektonickými silami v době předtím, než kontinent pokryl led. Pochopení toho, co se stalo, když ledové řeky později údolí zaplnily, by mohlo vyřešit některé klimatické a geologické hádanky týkající se nejjižnějšího kontinentu.

Tím údolím je Lambert Graben ve východní Antarktidě, kde se nyní nachází největší ledovec na světě. Graben (což je německý výraz pro příkop nebo rýhu), uvězněný pod ledem, je ohromující hluboká rokle. Před hlubokým zamrznutím Antarktidy před 34 miliony let však bylo údolí poměrně ploché a vyplňovala ho líná řeka, která zanechala pro geology hádanku k rozluštění:

Klíč k historii Lambertovy brázdy byl nalezen ve vrstvách sedimentů těsně u pobřeží, v zátoce Prydz. V nové studii Stuart Thomson, geolog z Arizonské univerzity (UA) v Tucsonu, nahlédl do minulosti rozluštěním písků usazených řekou a neuspořádaných hromad, které po sobě zanechal ledovec. Vědci zjistili, že říční písky jsou překryty silnou vrstvou hrubších sedimentů, která signalizuje nástup ledovcové eroze v údolí. Podle Thomsona se rychlost eroze při pohybu ledovců více než zdvojnásobila.

„Jediný způsob, jak k tomu mohlo dojít, jsou ledovce,“ řekl. „Začaly drtit a vytvářet hluboká údolí.“

Podle vědců pomůže vědcům lépe modelovat reakci ledového příkrovu na klimatické změny na Zemi.

„Existuje velké úsilí modelovat, jak ledovce v Antarktidě proudí, a tyto modely potřebují krajinu, po které mohou ledovce proudit,“ řekl Thomson pro OurAmazingPlanet. „Jakmile tyto modely dokážou předpovědět minulé změny, mohou přesněji předpovědět, co se stane s budoucími změnami klimatu.“

Sedimenty také obsahují vodítka k tektonickému vývoji východní Antarktidy a pohoří pohřbeného pod rozsáhlým tlustým ledovým příkrovem.

Zjištění jsou podrobně popsána v březnovém čísle časopisu Nature Geoscience z roku 2013.

Historie ledu

Lambert Graben se zformoval během rozpadu Gondwany, dávného superkontinentu, což byl proces, který probíhal postupně. Antarktida, Indie a Afrika se odtrhly v pozdní křídě (asi před 80 miliony let). Rozpadem vznikla dlouhá, lineární údolí orientovaná kolmo k pobřežním liniím kontinentů. V té době bylo zemské klima teplejší než dnes, a jak se Antarktida posouvala na jih a usazovala se nad jižním pólem, kontinent se hemžil rostlinami a živočichy.

Vědci mohou částečně rekonstruovat toto minulé prostředí pomocí zkamenělin a pomocí radaru, který nahlíží pod led a mapuje tvary hornin pod ním. 3D mapa dnešní Antarktidy ukazuje propasti vyhloubené ledovci, členitá pohoří a další pozůstatky její teplejší existence.

Průzkumy však neříkají nic o tom, jak krajina vypadala předtím, než led všechny tyto prvky vyhloubil. „Lidé spekulovali, kdy se pod ledem vytvořily velké fjordy,“ řekl Thomson. „Ale nikdo to neví jistě, dokud nevezmeme vzorky hornin nebo sedimentů.“

Thomson a jeho kolegové analyzovali sedimenty vyvrtané ze dna oceánu těsně u pobřeží Lambertova ledovce a také z pobřežních morén, skalních kup vytlačených ledovcem. Testy minerálů v písku a bahně jim pomohly zjistit, kdy a jak rychle povrch erodoval.

Tady se dozvíte, co sedimenty říkají: Podle Thomsona byla oblast kolem ledovce Lambert v období před 250 miliony až 34 miliony let relativně plochá a odvodňovaná pomalu tekoucími řekami. Asi před 34 miliony let, což se shoduje s ochlazením zemského klimatu, se objevily velké ledovce, které utvořily velkolepé údolí, jež je nyní ukryto pod tlustým ledem.

„Zdá se, že k tomu došlo velmi brzy, před 34 až 24 miliony let,“ řekl Thomson. Eroze se podle něj dramaticky zpomalila, když se ledový příkrov asi před 15 miliony let stabilizoval.

Podle studie od té doby zmizelo asi 5 250 až 8 200 stop (1,6 až 2,5 km) horniny, kterou ledovce obrousily a odnesly.

„Ledovce mohou rychle vyhloubit hluboká údolí – a na Antarktidě to udělaly, než se ochladilo natolik, že většinu pokryl 1 až 2 kilometry silný nehybný led,“ uvedl Peter Reiners, geolog z UA a spoluautor studie.

Vstupuje do pohřbeného pohoří

Lambert Graben se táhne asi 375 mil (600 km) do vnitrozemí a končí u jednoho z nejzáhadnějších útvarů Antarktidy – pohřbeného pohoří zvaného Gamburcev. Toto pohoří, které je pohřbeno pod ledem, vyrostlo během rozpadu Gondwany. Geologické důkazy naznačují, že dva impulsy vyzdvižení z riftingu před asi 250 miliony let a před 100 miliony let vytlačily rozeklané vrcholy.

Ale Thomson a jeho kolegové nenašli v sedimentech důkazy o druhé fázi vyzdvižení před 100 miliony let. Říční písky obsahují minerály z Gamburtseva pohoří a drobná zrnka naznačují, že pohoří získalo svou výšku jedním tektonickým tlakem.

„To podtrhuje jak pozoruhodné stáří pohoří, tak mimořádný stupeň zachovalosti subglaciální krajiny,“ píše Darrel Swift v doprovodném článku v Nature Geoscience. Swift, geolog z Sheffieldské univerzity ve Velké Británii, se na studii nepodílel.

Pište Becky Oskin nebo ji sledujte na @beckyoskin. Sledujte nás na @OAPlanet, Facebooku nebo Google+. Původní článek na serveru OurAmazingPlanet serveru LiveScience.

.