根據路透社(Reuters)報導,現今覆蓋著厚達5公里冰層的南極洲,在遠古時期曾是氣候溫和、植物茂盛的綠地。然而,南極在距今約3400萬年前就已完全結冰,相較之下,地球最北端的北極地區,卻直到約900萬年前才形成永久冰封。這項發表在《科學》(Science)期刊的最新研究,終於解開了這個困擾學界已久的「兩極不對稱」謎團。
由英國南安普敦大學(University of Southampton)地球科學家 Thomas Gernon 與 Thea Hincks 領導的研究團隊,利用電腦模型重建了數千萬年來南極地形的演變。研究發現,一種被稱為「地函波」(mantle waves)的強烈地質活動,是促成南極提早結冰的主因。
地函波是伴隨大陸板塊分裂而在地球深處觸發的緩慢波動。Thomas Gernon 解釋,這些波動會剝離板塊底部的緻密岩石,使大陸板塊變輕並向上抬升,進而形成高原與山脈。當初超大陸「岡瓦那」(Gondwana)分裂時,地函波移至南極下方,促成了南極東部甘布爾澤夫山脈(Gamburtsev Mountains)的隆起。
研究指出,在始新世(Eocene)末期,南極要形成永久冰川的高度門檻約為海拔1500至2000公尺。隨著地函波不斷推升地形,到了3400萬年前,南極東部已有高達九成的區域超越了這個高度臨界點,即使當時全球氣溫比現在高出攝氏5度,高海拔的低溫仍成功讓冰川成形並持續擴大。
相反地,北極點周邊並沒有陸地,而是被北極海包圍。由於缺乏高海拔地形來促成早期冰川的穩定,北極地區必須等到大氣中二氧化碳濃度下降、全球氣候整體顯著變冷之後,才在較低的海拔高度形成永久冰雪,這也解釋了為何北極的結冰時間會比南極晚了整整2500萬年。