sedan urminnes tider har jordens poler liknat frusna ödemarker. Livet kan och existerar där, men det finns goda skäl till varför människor och de flesta andra djur håller fast vid säkerheten för mer gästvänliga klimat närmare ekvatorn.
de var dock inte alltid ödemarker. Vi vet att i vår planets gamla förflutna var förhållandena väldigt olika. I mitten av kritaperioden, för cirka 90 miljoner år sedan, skulle täta koncentrationer av atmosfärisk CO2 ha skapat mycket varmare globala temperaturer, smältande polarisar och sändande havsnivåer som stiger upp till 170 meter (558 fot) högre än de är idag.
hur skulle Sydpolen ha sett ut i en sådan värld? Tack vare en fantastisk vetenskaplig upptäckt har vi vårt svar.
under 2017, under en expedition ombord på RV Polarstern i Amundsenhavet, borrade forskare djupt i marken under havsbotten i västra Antarktis, nära platsen för Pine Island och Thwaites glaciärer, och bara cirka 900 kilometer (560 miles) från Sydpolen.
ovan: förenklad översiktskarta över södra polarregionen vid deponeringstidpunkten ~90 miljoner år sedan.
vad de drog upp, särskilt på djup på cirka 30 meter, stod starkt i kontrast till sedimentkompositionen som vilade närmare ytan.
” under de första utvärderingarna ombord fick sedimentskiktets ovanliga färg snabbt vår uppmärksamhet”, säger geologen Johann Klages från Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research i Tyskland.
” de första analyserna visade att vi på ett djup av 27 till 30 meter (88 till 98 fot) under havsbotten hade hittat ett lager som ursprungligen bildades på land, inte i havet.”
de var i okänt territorium, på mer än ett sätt. Ingen hade någonsin dragit ett Krittperiodprov ur marken från en sådan sydlig punkt på jorden. Ändå kan forskarna inte ha förberetts för vad närmare undersökning med röntgenberäknad tomografi (CT)-skanningar skulle avslöja.
tillbaka på land beskrev skanningar ett invecklat nätverk av fossiliserade växtrötter. Mikroskopiska analyser fann också bevis på pollen och sporer, alla pekar på de bevarade resterna av en gammal regnskog som fanns i Antarktis ungefär 90 miljoner år sedan, eoner innan landskapet förvandlades till en karg provinsen is.
” de många växtresterna indikerar att väst Antarktis kust var då en tät tempererad, träskig skog, som liknar de skogar som finns i Nya Zeeland idag”, säger paleoekolog Ulrich Salzmann från Northumbria University i Storbritannien.
konsekvenserna av detta oöverträffade fynd säger inte bara att polarväxtlivet fanns långt tillbaka när. De antyder också något om hur något sådant kunde ha varit möjligt.
enligt lagets uppskattningar, tack vare den krypande driften av kontinentala plattor, skulle borrplatsen ha varit flera hundra kilometer närmare Sydpolen tillbaka när dinosaurier fortfarande strövade. Då, som nu, skulle Sydpolen ha utsatts för fyra månader av oändligt mörker under den Antarktiska vintern. Hur kunde denna forntida regnskog trivas, berövad solen så länge?
för att räkna ut detta använde forskarna modellering för att rekonstruera vad det gamla klimatet i denna långa skogsregion kan ha varit, baserat på biologiska och geokemiska data som finns i markprovet.
enligt simuleringarna skulle atmosfäriska CO2-nivåer under mitten av krita ha varit betydligt högre än forskare insåg.
i denna superuppvärmda miljö (med en årlig genomsnittlig lufttemperatur på cirka 12 grader Celsius eller 54 grader Fahrenheit i Antarktis) skulle tät vegetation ha täckt hela Antarktis kontinent, och de istäcken vi känner idag – tillsammans med deras tillhörande kylningseffekter – skulle ha varit obefintliga.
” före vår studie var det allmänna antagandet att den globala koldioxidkoncentrationen i krita var ungefär 1000 delar per miljon (ppm)”, förklarar geovetenskapsmannen Torsten Bickert från Universitetet i Bremen i Tyskland.
” men i våra modellbaserade experiment tog det koncentrationsnivåer på 1,120 till 1,680 ppm för att nå de genomsnittliga temperaturerna då i Antarktis.”
det finns mycket att gräva igenom i de nya resultaten, men åtminstone ger de forskare en mycket större förståelse för de djupa banden mellan CO2-koncentration och polära klimat i förhistoriska tider när dinosaurier fortfarande strövade jorden.
det är en historielektion som kan ha stor betydelse för planetens framtid, med tanke på hur samtida CO2 – nivåer för närvarande skyrocketing-en farlig kurva som garanterar utplattning.
om vi inte vill bjuda in skogar till jordens kallaste platser igen och låta oceanerna rita om alla kartor.
”vi måste titta på dessa extrema klimat som hände på planeten redan, för att de visar oss hur ett växthussklimat ser ut”, sa Klages till Vice.
” vi är definitivt i en intressant tid för om vi fortsätter vad vi gör just nu kan det leda till något som vi inte kan kontrollera längre.”
resultaten rapporteras i Nature.