ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศสูงและแอนตาร์กติกาที่ปราศจากน้ำแข็งอาจอธิบายได้ว่ากาลครั้งหนึ่งมีป่าฝนแอ่งน้ำอยู่ใกล้ก้นโลกตะกอนที่ฝังอยู่ซึ่งสกัดจากพื้นทะเลนอกทวีปแอนตาร์กติกาตะวันตกประกอบด้วยละอองเกสรโบราณ รากฟอสซิล และหลักฐานทางเคมีอื่นๆ ของป่าที่หลากหลายซึ่งเจริญรุ่งเรืองเมื่อหลายล้านปีก่อน ห่างจากขั้วโลกใต้ไม่ถึงหนึ่งพันกิโลเมตร
ตะกอนดังกล่าวทำให้มองเห็นได้ว่าโลกอบอุ่นเพียงใดในช่วงกลางยุคครีเทเชียส
ระหว่าง 92 ล้านถึง 83 ล้านปีก่อน โดยการวิเคราะห์ร่องรอยของพืชในตะกอน นักวิจัยได้สร้างสภาพอากาศที่ไซต์ขึ้นใหม่ อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีในป่าอยู่ที่ประมาณ 13 องศาเซลเซียส โดยในฤดูร้อนมีอุณหภูมิสูงถึง 20 องศาเซลเซียสหรือ 25 องศาเซลเซียสทีมงานรายงานในวันที่ 2 เมษายนNature
ช่วงกลางยุคครีเทเชียสเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นช่วงเวลาที่อบอุ่นที่สุดช่วงหนึ่งของโลกในช่วง 140 ล้านปีที่ผ่านมา โดยอิงจากการวิเคราะห์ฟอสซิลและตะกอนที่รวบรวมจากพื้นทะเลใกล้กับเส้นศูนย์สูตร ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศคาดว่าจะมีอย่างน้อย 1,000 ส่วนในล้านส่วน (ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศปัจจุบันเฉลี่ยอยู่ที่ 407 ppmสูงสุดในรอบ 800,000 ปีที่ผ่านมา)
Johann Klages นักธรณีวิทยาทางทะเลกล่าวว่าเพื่อให้ป่าเจริญเติบโตได้จนถึงตอนใต้ต้องมีสภาพเรือนกระจกที่มีศักยภาพมากกว่าที่เคยคิดไว้ โดยมีระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศอยู่ระหว่าง 1,120 ถึง 1,680 ppm
“มันแสดงให้เราเห็นถึงศักยภาพสูงสุดของคาร์บอนไดออกไซด์ – คาร์บอนไดออกไซด์สามารถทำได้จริงๆ” Klages จากสถาบัน Alfred Wegener ในเมือง Bremerhaven ประเทศเยอรมนีกล่าว “แม้จะไม่มีแสงเป็นเวลาสี่เดือน [แอนตาร์กติกา] ยังคงมีสภาพอากาศที่อบอุ่น”
ทีมงานได้ดึงแกนกลางยาว 30 เมตรจากภายใน Amundsen Sea Embayment ซึ่งปัจจุบันธารน้ำแข็ง Thwaites และ Pine Island ที่ละลายอย่างรวดเร็วจะไหลลงสู่ทะเล ( SN: 1/7/20 ) แม้กระทั่งก่อนที่จะวิเคราะห์แกนกลาง คลาเจสกล่าวว่านักวิจัยรู้ดีว่าตะกอนมีความพิเศษ: ตะกอนสามเมตรด้านล่างซึ่งตรงกับช่วงกลางยุคครีเทเชียสแสดงให้เห็นร่องรอยของราก
“เราเคยเห็นแกนมากมายจากทวีปแอนตาร์กติกา แต่เราไม่เคยเห็นอะไรแบบนั้นมาก่อน” คลาเจสกล่าว
ละอองเรณูในแกนกลางชี้ให้เห็นว่าป่าโบราณที่เปียกชื้นนี้เป็นที่อยู่ของต้นสน เฟิร์น และไม้พุ่มดอก รวมทั้งเสื่อของแบคทีเรีย ( SN: 5/16/11 ) การวิเคราะห์ตะกอนไม่พบร่องรอยของเกลือ บ่งบอกว่าเป็นหนองน้ำจืด
ข้อมูลป่าไม้ยังเป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่าทวีปแอนตาร์กติกาส่วนใหญ่ปราศจากน้ำแข็งในช่วงกลางยุคครีเทเชียส Klages กล่าว คาร์บอนไดออกไซด์สูงเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะทำให้อุณหภูมิอุ่นขึ้นใกล้กับขั้วโลก ตัวอย่างเช่น หากมีแผ่นน้ำแข็งสีขาวสว่าง มันจะสะท้อนแสงอาทิตย์ที่ส่องเข้ามาส่วนใหญ่กลับเข้าสู่อวกาศ ทำให้แผ่นดินเย็น แต่พืชพรรณมีผลตรงกันข้าม ดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้มากขึ้น และขยายภาวะโลกร้อน
การศึกษานี้แสดงให้เห็นถึง “บันทึกที่ชัดเจนว่าไม่เพียงแค่สภาพอากาศที่อุ่นขึ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพันธุ์ไม้ในป่าที่หลากหลาย” ที่ขั้วโลกใต้ Julia Wellner นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยฮูสตันกล่าว
“บทความนี้เป็นเครื่องเตือนใจที่ดีว่าเพียงเพราะ [มี] ทวีปหนึ่งนั่งอยู่ที่ขั้วโลกใต้ [นั่น] ไม่ได้หมายความว่าจำเป็นต้องมีน้ำแข็งทุกที่ หรือแม้แต่อากาศหนาวเป็นพิเศษ” เวลล์เนอร์กล่าว
การค้นพบนี้อาจมีความสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบัน และธารน้ำแข็งที่กำลังละลายของแอนตาร์กติกา Wellner ตั้งข้อสังเกตว่ายากที่จะสร้างความคล้ายคลึงกันโดยตรง ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศในปัจจุบันนั้นต่ำกว่าระดับกลางยุคครีเทเชียส แต่กำลังเพิ่มขึ้น และผืนแผ่นดินในทวีปได้เคลื่อนตัวไปเป็นเวลาหลายล้านปี ซึ่งถูกผลักและดึงโดยแผ่นเปลือกโลกที่เคลื่อนตัวของโลก ซึ่งส่วนหนึ่งนำไปสู่รูปแบบการหมุนเวียนของมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศที่แตกต่างจากในอดีตอันลึกล้ำ
การศึกษานี้เน้นย้ำถึงบทบาทอันทรงพลังของการตอบกลับที่แตกต่างกัน เช่น การมีหรือไม่มีน้ำแข็งปกคลุม ต่อสภาพอากาศโดยรวม Wellner กล่าว การตอบกลับดังกล่าวอาจมีบทบาทอย่างไรในอนาคตยังไม่ชัดเจน ตัวอย่างเช่น แผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกที่มีอยู่ในปัจจุบันสามารถบรรเทาภาวะโลกร้อนจากภาวะเรือนกระจกในทางทฤษฎีได้ แม้ว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะยังคงสะสมอยู่ในชั้นบรรยากาศก็ตาม
คลาเจสเห็นด้วย “ของขวัญน้ำแข็งบนดาวดวงนี้เป็นของขวัญชิ้นใหญ่” เขากล่าว “และ [เรา] ควรทำทุกวิถีทางเพื่อรักษาไว้”
