Golven in de aardmantel hielpen Antarctica aan zijn ijskap, zo’n 30 miljoen jaar voordat de Noordpool bevroor.
In Oost-Antarctica ligt een ijskap van gemiddeld 2 kilometer dik. Zou al dat ijs smelten, dan stijgt de zeespiegel 52 meter. Hoe komt die enorme ijsmassa daar? Een internationaal onderzoeksteam denkt het te weten: enorme mantelgolven stuwden lang geleden het landschap omhoog, wat het startschot bleek voor massale ijsgroei. Zo is te lezen in een publicatie in Science.
Lees ook:
Verlossende puzzelstuk
Op de Zuidpool ligt al 34 miljoen jaar ijs. Heel wat langer dan op de Noordpool, die een ijskap heeft van ‘slechts’ 5 miljoen jaar. Al decennia krabben klimaatwetenschappers en geologen zich over dit raadsel achter de oren.
Dat is vooral omdat Antarctica dit staaltje ijsgroei voor elkaar kreeg terwijl de aarde op dat moment zo’n 5 graden Celsius warmer was dan nu. Terwijl vroeger altijd werd gedacht dat alleen lagere koolstofdioxide-niveaus zorgden voor een ijstijd.
Maar nu komt dus het verlossende puzzelstuk. De oorzaak van de groeiende ijskap op Antarctica zit niet in de lucht, maar diep onder de grond.
Beweging van aardplaten
Onderzoeksleider Thomas Gernon en collega’s (waaronder die van Universiteit Utrecht) stelden computermodellen op van de transformatie van Oost-Antarctica tussen 200 en 35 miljoen jaar geleden.
Eerst was Antarctica een continent als alle andere. Het brak tussen 200 en 140 miljoen jaar geleden af van Afrika door de beweging van de aardplaten (platentektoniek). Vervolgens begon het continent gedurende een periode van 100 miljoen jaar op te rijzen.
Mantelgolven
De onderzoekers kwamen met een interessante theorie: zou deze opstuwing van het landschap kunnen komen door zogenoemde mantelgolven? Het bestaan van deze rollende golven in de aardmantel werd recent aangetoond door het team van Gernon. Ze zouden onder andere lang geleden uitbarstingen van zogenoemde diamantvulkanen hebben veroorzaakt.
Nu blijkt dat deze trage, maar krachtige mantelgolven inderdaad ook de beste verklaring vormen voor het opstuwen van het Oost-Antarctische landschap tot boven de kritische grens van 2 kilometer; daarboven verzamelt zich sneeuw en ijs.
Groeiende ijskap
Die pakken sneeuw en ijs verdwenen niet in de zomer, maar bleven jaar op jaar aangroeien. Het proces versnelde nog eens door twee factoren. Ten eerste weerspiegelt het steeds witter wordende landschap meer zonlicht (het ijs-albedo-effect). En ten tweede houdt koudere lucht minder waterdamp vast, waardoor er minder warmte-isolatie is (waterdamp werkt namelijk als een deken).
Dit sneeuwbaleffect zorgde voor steeds meer en grotere gletsjers. En die gletsjers groeiden uit tot één aaneengesloten ijskap – met een oppervlakte van 10 miljoen vierkante kilometer – die uiteindelijk de kustlijn bereikte.
Kritische punten in ons klimaat
Op de Noordpool was de situatie compleet anders. Daar bleef het land laag en daalde het koolstofdioxide-niveau pas 5 miljoen jaar geleden genoeg om permanente ijsvorming te krijgen. De Zuidpool had 30 miljoen jaar daarvoor al een voorsprong gekregen door het ontstaan van hoogland.
De ontdekking verandert hoe we naar ijstijden kijken, geeft Gernon aan. “Het laat zien dat het diepe, vurige binnenste van onze planeet grote klimaatverschuivingen aan het oppervlak kan veroorzaken. Nu begrijpen we niet alleen beter hoe ijstijden vroeger zijn begonnen, maar ook wat de kantelpunten zijn in ons huidige klimaat.”
Bronnen: Science, University of Southampton via EurekAlert!
Beeld: Matt Palmer