Heute ist die Antarktis von einem kilometerdicken Eispanzer bedeckt, doch das war nicht immer so: Erst vor rund 34 Millionen Jahren vereiste der Südpol-Kontinent. Den Anfang machte dabei die Ostantarktis – sie trägt heute den größten und ältesten Eisschild der Erde. Rund sieben Millionen Jahre später folgte dann auch die tiefer liegende und milder temperierte Westantarktis.
Wie konnte die Antarktis trotz milden Klimas vereisen?
Das Merkwürdige jedoch: Als der ostantarktische Eisschild vor rund 34 Millionen Jahren entstand, war es dafür eigentlich nicht kalt genug: Zwar sanken die Kohlendioxidwerte der Atmosphäre um diese Zeit deutlich ab, dennoch lagen die globalen Mitteltemperaturen damals noch rund fünf Grad höher als heute. Zudem zeigen paläklimatologische Daten, dass auch das Südpolarmeer bis vor 23 Millionen Jahren ungewöhnlich warm blieb.
„Wie die Ostantarktis vor 34 Millionen Jahren trotz dieses warmen Meeres und Klimas vereisen konnte, ist ein lange bestehendes Rätsel“, erklären Thomas Gernon von der University of Southampton und seine Kollegen. Auf der Suche nach einer Erklärung haben sie sich die tektonisch-geologische Vergangenheit der Ostantarktis genauer angeschaut. Im Fokus stand dabei das Hochplateau des ostantarktischen Dronning-Maud-Lands mit seinen hochaufragenden Gebirgszügen, darunter das zentral gelegene Gamburtsev-Gebirge. Dieses ist etwa so groß wie die Alpen, aber größtenteils unter dem Eis verborgen.
Der Eisschild der Ostantarktis entstand vor 34 Millionen Jahren, sieben Millionen Jahre später begann auch die dauerhafte Vereisung der Westantarktis. — © University of Southampton; Guy Paxman/s-Ink.org/ CC-by-nc 4.0
Welche Rolle spielte die Topografie?
Könnte vielleicht diese Topografie eine Erklärung für die ungewöhnlich frühe Vereisung der Ostantarktis liefern? Denn je höher ein Gebiet liegt, desto kälter ist es: „Topografie ist für die Vereisung ein wichtiger Faktor: Pro 100 Höhenmeter kann die Lufttemperatur um bis zu ein Grad sinken“, erklärt Co-Autor Guy Paxman von der Durham University in Großbritannien. Früheren Studien zufolge wurden das Hochplateau und das Gamburtsev-Gebirge zudem ein weiteres Stück angehoben, als die Ostantarktis vereiste.
Allerdings blieb unklar, wie stark diese Hebung damals ausfiel und wann genau sie stattfand. Um dies herauszufinden, haben Gernon und sein Team zunächst tektonische und geologische Modelle genutzt, um die topografische Entwicklung der Ostantarktis und speziell des Gamburtsev-Gebirges zu rekonstruieren. Auf Basis dieser Resultate ermittelten sie dann mithilfe von Klima- und Eismodellen, wie die Topografie Temperaturen und Eisbedeckung der Ostantarktis beeinflusst haben könnte.
