Een van de grote mysteries in de wetenschappelijke wereld is hoe de ijskappen van Antarctica zo'n 34 miljoen jaar geleden zo snel vormden, op de grens tussen het Eoceen en het Oligoceen.

Er zijn 2 concurrerende theorieën:

De eerste verklaring is gebaseerd op de wereldwijde klimaatverandering:wetenschappers hebben aangetoond dat de kooldioxidegehaltes in de atmosfeer gestaag zijn gedaald sinds het begin van het Cenozoïcum, 66 miljoen jaar geleden. Zodra CO2 onder een kritische drempel zakte, Door de koelere mondiale temperaturen konden de ijskappen van Antarctica zich vormen.

De tweede theorie richt zich op dramatische veranderingen in de patronen van oceaancirculatie. De theorie is dat toen de Drake Passage (die tussen de zuidpunt van Zuid-Amerika en Antarctica ligt) zo'n 35 miljoen jaar geleden dramatisch verdiepte, het veroorzaakte een volledige reorganisatie in de oceaancirculatie. Het argument is dat de toegenomen scheiding van de Antarctische landmassa van Zuid-Amerika heeft geleid tot de oprichting van de krachtige Antarctische Circumpolaire Stroom die als een soort waterbarrière fungeerde en de warmere, minder zoute wateren van de Noord-Atlantische Oceaan en de Centrale Stille Oceaan die zuidwaarts trokken naar de Antarctische landmassa, wat leidde tot de isolatie van de Antarctische landmassa en lagere temperaturen waardoor de ijskappen zich konden vormen.

Niemand heeft er eerder aan gedacht om deze twee concurrerende verklaringen met elkaar te verbinden

Een groep onderzoekers, onder leiding van wetenschappers van de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen van McGill University suggereren nu dat de beste manier om de totstandkoming van dit fenomeen te begrijpen is, in feite, door de twee verklaringen aan elkaar te koppelen.

In een paper gepubliceerd over het onderwerp in Natuur Geowetenschappen eerder deze week stellen ze dat:

• De verdieping van de Drake Passage resulteerde in een verandering in de oceaancirculatie die ertoe leidde dat warme wateren naar het noorden werden geleid in circulatiepatronen zoals die in de Golfstroom die momenteel Noordwest-Europa opwarmt.
• Dat deze verschuiving in oceaanstromingen, toen de warmere wateren naar het noorden werden gedwongen, leiden tot een toename van de regenval, wat resulteerde, ongeveer 35 miljoen jaar geleden begonnen met het verlagen van het kooldioxidegehalte in de atmosfeer. Eventueel, toen het kooldioxidegehalte in de atmosfeer daalde, als gevolg van een proces dat bekend staat als silicaatverwering (waarbij silicahoudende gesteenten langzaam worden afgesleten door regenval, waardoor de koolstofdioxide uit de atmosfeer wordt opgesloten in kalksteen) was er zo'n significante daling van CO2 in de atmosfeer dat het bereikte een drempel waar ijskappen zich snel kunnen vormen op Antarctica.

Oceaancirculatie en klimaatverandering

Galen Halverson doceert aan het Dept. of Earth and Atmospheric Science aan McGill en is een van de auteurs van het artikel. Hij gelooft dat niemand er eerder aan heeft gedacht om de twee theorieën te combineren, omdat het geen intuïtief idee is om te kijken naar de effecten van veranderende patronen van oceaancirculatie, die zich voordoen op tijdschalen van duizenden jaren, wereldwijde silicaatverwering zou veroorzaken, die op zijn beurt het wereldwijde klimaat regelt op tijdschalen van honderdduizenden jaren.

"Het is een interessante les voor ons als het gaat om klimaatverandering, " zegt Halverson, "want wat we krijgen is een miniatuurverschuiving tussen twee stabiele klimaatstaten op Antarctica - van geen gletsjers naar gletsjers. En wat we zien is zowel hoe complex klimaatveranderingen kunnen zijn als hoe ingrijpend veranderende patronen van oceaancirculatie kunnen hebben op het mondiale klimaat staten, als we kijken op een geologische tijdschaal."