Historia Antarktycznego Prądu Okołoantarktycznego jest nierozerwalnie związana z jednym z najbardziej dramatycznych momentów w dziejach Ziemi. Około 34 miliony lat temu nasza planeta przeszła gwałtowną transformację = z gorącego świata “cieplarnianego”, niemal pozbawionego czap lodowych, w stan “lodowy”, który z pewnymi modyfikacjami trwa do dziś. To właśnie wtedy na Antarktydzie zaczęły formować się pierwsze stałe lądolody.
Kluczem do tej zmiany było otwarcie się przejść oceanicznych między Antarktydą a dryfującymi kontynentami: Australią i Ameryką Południową. Proces ten nie tylko odizolował biały kontynent od dopływu ciepłych wód z niższych szerokości geograficznych, ale umożliwił powstanie ACC. Co istotne dla współczesnego czytelnika, stężenie CO2 w atmosferze wynosiło wówczas około 600 ppm. Jest to wartość, której ludzkość nie doświadczyła od milionów lat, a do której – według pesymistycznych scenariuszy klimatycznych – możemy powrócić pod koniec obecnego stulecia.
Kiedy “Wielka Pętla” zaczęła płynąć?
Przez lata sądzono, że wystarczyło samo oddzielenie się kontynentów, by prąd zaczął krążyć wokół bieguna. Hanna Knahl, główna autorka badania i modelarka klimatu z AWI, wskazuje jednak na znacznie bardziej złożony mechanizm. Zespół badawczy wykorzystał zaawansowane symulacje klimatyczne, odtwarzając konfigurację kontynentów sprzed 33,5 miliona lat, gdy Australia i Ameryka Południowa znajdowały się znacznie bliżej Antarktydy niż obecnie.
Czytaj także: Najsilniejszy prąd oceaniczny wkrótce znacząco osłabnie. To zmieni na Ziemi wszystko
Badania wykazały, że kluczowym czynnikiem sprawczym nie była sama głębokość cieśnin, lecz specyficzny układ wiatrów. “Nasze symulacje jednoznacznie potwierdzają, że dopiero gdy Australia oddaliła się wystarczająco daleko, a silne wiatry zachodnie mogły swobodnie wiać przez tzw. Bramę Tasmańską, prąd mógł w pełni się rozwinąć” – wyjaśnia Hanna Knahl. To odkrycie zmienia nasze postrzeganie początków ACC – prąd ten nie powstał nagle, lecz ewoluował wraz z przesuwaniem się pasów wiatru na południe.
Niespodziewany podział Oceanu Południowego
Jednym z najbardziej zaskakujących wyników badań jest fakt, że w swojej “młodości” Antarktyczny Prąd Okołoantarktyczny wyglądał zupełnie inaczej niż dzisiaj. Modele komputerowe wykazały, że mimo otwarcia przejść oceanicznych, Ocean Południowy był podzielony na dwie radykalnie różniące się części. Silny przepływ wody obserwowano jedynie w sektorach Atlantyku i Oceanu Indyjskiego. Tymczasem sektor Pacyfiku pozostawał znacznie spokojniejszy, a cyrkulacja w tym regionie była słabo rozwinięta.
Ten “asymetryczny” etap rozwoju ACC miał ogromny wpływ na to, jak Antarktyda gromadziła lód. Badacze podkreślają, że prąd w swojej wczesnej fazie oddziaływał na klimat w sposób odmienny od dzisiejszego, w pełni rozwiniętego systemu. To ważne zastrzeżenie dla naukowców próbujących przewidywać przyszłość na podstawie danych z przeszłości – analogie nie zawsze są bezpośrednie.
Nowoczesna technologia w służbie paleoklimatologii
Przełom w badaniach był możliwy dzięki zastosowaniu niezwykle złożonych modeli sprzężonych. Po raz pierwszy połączono dane o dynamice lądolodów, oceanów i atmosfery z tak wysoką rozdzielczością dla tak odległego okresu w historii Ziemi. Jak wyjaśnia prof. dr Gerrit Lohmann, współautor badania, integracja wiedzy z zakresu geologii morskiej i fizyki klimatu pozwala zrozumieć, jak reorganizacja cyrkulacji oceanicznej wpłynęła na sekwestrację węgla przez oceany.
Czytaj także: Wystarczyła zmiana prądów oceanicznych. Północna półkula Ziemi uległa ochłodzeniu
Zrozumienie procesów, które doprowadziły do powstania ACC, jest kluczowe dla interpretacji zmian, jakie zachodzą obecnie. Powstanie tego prądu drastycznie zwiększyło zdolność oceanów do pochłaniania dwutlenku węgla z atmosfery, co bezpośrednio zainicjowało erę chłodniejszego klimatu. Dzisiejsze zmiany w cyrkulacji wokół Antarktydy, wywołane ociepleniem klimatu, mogą mieć równie fundamentalne konsekwencje dla przyszłości naszej planety. Dzięki pracy naukowców z AWI zyskujemy narzędzia, by lepiej rozumieć te mechanizmy i przygotować się na nadchodzące zmiany.
