Oceaniczne wiatry i ruchy kontynentów stworzyły najsilniejszy prąd morski na Ziemi

Antarktyczny Prąd Okołobiegunowy, który reguluje klimat Antarktydy, mógł uformować się dopiero wtedy, gdy kontynenty rozdzieliły się, a wiatry zachodnie ustawiły się wzdłuż nowo powstałych szlaków oceanicznych. Takie wnioski płyną z najnowszego badania opublikowanego w Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

Obecnie ten prąd transportuje ponad 100 razy więcej wody niż wszystkie rzeki na Ziemi razem wzięte. Jego główną funkcją jest izolowanie pokrywy lodowej Antarktydy od ciepłych wód niższych szerokości geograficznych. Zrozumienie genezy prądu pozwala naukowcom lepiej analizować współczesne dynamiki oceaniczne, globalny klimat oraz procesy powstawania lodu na Antarktydzie.

Kluczowe odkrycie dotyczące genezy prądu

„To niezwykle fascynujące, by dowiedzieć się więcej o tym prądzie, jego rozwoju i roli, jaką odegrał w ówczesnych zmianach klimatycznych” – powiedziała Hanna Knahl, paleoklimatolog i doktorantka z Alfred-Wegener-Institut w Niemczech, główna autorka badania.

Przełomowe zmiany klimatyczne sprzed 34 milionów lat

Około 34 miliony lat temu Ziemia przechodziła przez okres ochłodzenia znanego jako przejście eocen-oligoceńskie. Wówczas poziom dwutlenku węgla w atmosferze zaczął spadać, a planeta stopniowo się ochładzała. Ruchy tektoniczne na Oceanie Południowym spowodowały rozdzielenie się płyt kontynentalnych, pogłębiając i poszerzając m.in. Przejście Tasmańskie oraz Przejście Drake’a – szlaki oddzielające Antarktydę od Australii i Ameryki Południowej.

Od lat naukowcy podejrzewali, że ułożenie nowo powstałych akwenów oraz wiatry zachodnie mogły skierować masy wody oceanicznej, zapoczątkowując powstanie Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego. „Dokładne położenie wiatrów zachodnich i ich względne ustawienie względem szlaków oceanicznych musiało idealnie do siebie pasować” – wyjaśniła Knahl.

Badania potwierdzają rolę wiatrów zachodnich

Aby zweryfikować tę hipotezę, Knahl i jej zespół przeprowadzili symulacje warunków panujących w Oceanie Południowym we wczesnym oligocenie. Modele uwzględniały dynamikę oceanów, wzorce wiatrów, temperatury, wzrost pokrywy lodowej oraz opady. Wyniki porównano z danymi z rdzeni osadowych Antarktydy oraz skanami dna oceanicznego. Symulacje jednoznacznie potwierdziły, że wiatry zachodnie były niezbędne do uformowania się prądu.

„Dokładne położenie wiatrów zachodnich i ich względne ustawienie względem szlaków oceanicznych musiało idealnie do siebie pasować” – podkreśliła Knahl.

Współpraca naukowców i nowe perspektywy

Joanne Whittaker, geofizyk morski z University of Tasmania, która nie brała udziału w badaniu, była współautorką wcześniejszej pracy z 2015 roku sugerującej rolę wiatrów zachodnich w formowaniu się prądu. Według niej najnowsze badanie stanowi znaczący krok naprzód dzięki bardziej zaawansowanemu modelowaniu wczesnego oligocenu.

„Udało im się świetnie połączyć wyniki różnych badań i stworzyć spójny obraz” – powiedziała Whittaker. „Jeśli model działa dla przeszłości, to daje pewność, że sprawdzi się także w przyszłości.”

Naukowcy często korzystają z przeszłości Ziemi, by lepiej zrozumieć współczesne i przyszłe systemy klimatyczne. „Model, który sprawdza się w przeszłości, zwiększa zaufanie do jego skuteczności w prognozowaniu zmian klimatycznych” – dodała Whittaker.