Az alaszkai hatalmas Yukonhoz hasonlóan az Antarktiszon egykor egy széles folyó folyt keresztül, egy szelíd völgyet követve, amelyet a tektonikus erők alakítottak ki, mielőtt a kontinens jégbe burkolózott. Annak megértése, hogy mi történt, amikor a jégfolyamok később kitöltötték a völgyet, megoldhat bizonyos éghajlati és geológiai rejtélyeket a legdélebbi kontinensről.

A völgy a Lambert Graben a Kelet-Antarktiszon, amely ma a világ legnagyobb gleccserének ad otthont. A jég alatt rekedt graben (ami németül árkot vagy árokat jelent) egy lenyűgöző, mély szurdok. Az Antarktisz 34 millió évvel ezelőtti mélyfagyása előtt azonban a völgy viszonylag sík volt, és egy lusta folyó töltötte ki, így a geológusoknak rejtélyt kell megfejteniük:

A Lambert Graben történetének kulcsát a part menti Prydz-öbölben található üledékrétegekben találták meg. Egy új tanulmányban Stuart Thomson, a tucsoni Arizonai Egyetem (UA) geológusa a folyó által lerakott homok és a gleccser által hátrahagyott rendetlen halmok dekódolásával tekintett a múltba. A folyami homokot egy vastag, durvább üledékréteg borítja, amely a völgyben a gleccsererózió kezdetét jelzi – állapították meg a kutatók. Az erózió mértéke több mint kétszeresére nőtt, amikor a gleccserek beköltöztek, mondta Thomson.

“Ez csak a gleccserek miatt történhetett” – mondta. “Elkezdtek őrölni és mély völgyeket képezni.”

A kutatók szerint annak megértése, hogy a gleccserek mikor szőtték át először az utat az Antarktiszon, segít a tudósoknak jobban modellezni a jégtakaró válaszát a Föld klímaváltozásaira.

“Nagy erőfeszítéseket tesznek annak modellezésére, hogyan áramlanak a gleccserek az Antarktiszon, és ezeknek a modelleknek olyan tájra van szükségük, amelyen a gleccserek áramolhatnak” – mondta Thomson az OurAmazingPlanetnek. “Amint ezek a modellek meg tudják jósolni a múltbeli változásokat, pontosabban meg tudják jósolni, hogy mi fog történni a jövőbeli klímaváltozásokkal.”

Az üledékek a Kelet-Antarktisz tektonikai fejlődéséhez és a hatalmas, vastag jégtakaró alatt eltemetett hegyvonulathoz is nyomokat rejtenek.

A megállapításokat részletesen a Nature Geoscience című folyóirat 2013. márciusi számában ismertetik.

A jég története

A Lambert Graben egy ősi szuperkontinens, a Gondwana felbomlása során alakult ki, amely folyamat szakaszosan zajlott. Az Antarktisz, India és Afrika a késő kréta korban (kb. 80 millió évvel ezelőtt) szakadt szét. A szétválás hosszú, egyenes vonalú völgyeket hozott létre, amelyek a kontinensek partvonalára merőlegesen helyezkedtek el. Abban az időben a Föld éghajlata melegebb volt, mint ma, és ahogy az Antarktisz dél felé mozdult, és a Déli-sark fölé telepedett, a kontinens hemzsegett a növényektől és állatoktól.

A tudósok részben rekonstruálni tudják ezt a múltbéli környezetet a fosszíliák és a jég alá leselkedő radar segítségével, hogy feltérképezzék az alatta lévő kőzet formáit. Az Antarktisz mai 3D-s térképén gleccserek által vájt szakadékok, zord hegyek és a melegebb lét egyéb maradványai láthatók.

A felmérések azonban semmit sem árulnak el arról, hogyan nézett ki a táj, mielőtt a jég kivájta volna ezeket a vonásokat. “Az emberek találgatják, hogy mikor alakultak ki a nagy fjordok a jég alatt” – mondta Thomson. “De senki sem tudja biztosan, amíg nem veszünk mintát a kőzetekből vagy az üledékekből.”

Thomson és kollégái elemezték a Lambert-gleccsertől közvetlenül a tengerfenéken, valamint a szárazföldi morénákból, a gleccserek által felvert kőzethalmokból származó üledékeket. A homokban és iszapokban található ásványi anyagokkal végzett vizsgálatok segítettek nekik kideríteni, hogy mikor és milyen gyorsan erodálódott a felszín.

Az üledékek a következőket mondják: Körülbelül 250 millió és 34 millió évvel ezelőtt között a Lambert-gleccser környéke viszonylag sík volt, és lassan mozgó folyók vezették le, mondta Thomson. Körülbelül 34 millió évvel ezelőtt, ami egybeesik a Föld éghajlatának lehűlésével, nagy gleccserek jelentek meg, amelyek kialakították a ma vastag jég alá rejtett látványos völgyet.

“Úgy tűnik, hogy ez nagyon korán, 34 és 24 millió évvel ezelőtt történt” – mondta Thomson. Az erózió drámaian lelassult, ahogy a jégtakaró körülbelül 15 millió évvel ezelőtt stabilizálódott, mondta.

A tanulmány szerint azóta eltűnt mintegy 1,6-2,5 kilométernyi szikla, amelyet a gleccserek ledaráltak és a jég elragadott.

“A gleccserek gyorsan képesek mély völgyeket vájni – és ezt tették az Antarktiszon, mielőtt annyira lehűlt, hogy a nagy részét 1 vagy 2 mérföld vastag, álló jég borította” – mondta Peter Reiners, az UA geológusa és a tanulmány társszerzője egy nyilatkozatban.

Eltemetett hegyvonulathoz vezet

A Lambert Graben mintegy 375 mérföld (600 km) hosszan húzódik a szárazföld belsejében, és az Antarktisz egyik legrejtélyesebb vonulatánál, a Gamburtsev-hegységnek nevezett eltemetett hegyvonulatnál végződik. A jég alá temetett hegyek a Gondwana hasadása során emelkedtek ki. A geológiai bizonyítékok arra utalnak, hogy a 250 millió évvel ezelőtti és a 100 millió évvel ezelőtti hasadási eseményekből származó két felemelkedési impulzus nyomta fel a csipkés csúcsokat.

De Thomson és kollégái nem találtak bizonyítékot az üledékekben a 100 millió évvel ezelőtti második felemelkedési fázisra. A folyami homok a Gamburtsev-hegységből származó ásványokat tartalmaz, és az apró szemcsék arra utalnak, hogy a hegyek egyetlen tektonikus lökéssel kapták magasságukat.

“Ez aláhúzza mind a hegység figyelemre méltó korát, mind a szubglaciális táj rendkívüli mértékű megőrzését” – írja Darrel Swift a Nature Geoscience kísérő cikkében. Swift, az egyesült királyságbeli Sheffieldi Egyetem geológusa nem vett részt a tanulmányban.

Emailezzen Becky Oskinnak, vagy kövesse őt a @beckyoskin címen. Kövessen minket @OAPlanet, Facebook vagy Google+. Eredeti cikk a LiveScience OurAmazingPlanet oldalán.