Một nhóm các nhà khoa học quốc tế vừa giải mã cơ chế khiến Nam Cực hình thành lớp băng dày từ khoảng 34 triệu năm trước, thời điểm Trái Đất vẫn còn ấm hơn hiện nay 5°C, trong khi các dải băng lớn ở Bắc Bán cầu chỉ mới xuất hiện cách đây khoảng 5 triệu năm.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science, do Giáo sư Thomas Gernon từ Đại học Southampton dẫn đầu cùng các đồng nghiệp từ Đại học Durham, Trung tâm GFZ Helmholtz, Đại học Potsdam, Đại học Utrecht và Đại học Florence, dựa trên các mô hình máy tính về sự tiến hóa địa hình của Đông Nam Cực trong suốt 100 triệu năm qua.
Theo dữ liệu, vai trò then chốt thuộc về sự rạn nứt giữa Nam Cực và Châu Phi trong kỷ Jura, khoảng 201–143 triệu năm trước. Quá trình này đã kích hoạt các "sóng manti" – những chuyển động chậm của vật chất bên dưới vỏ lục địa, dần dần nâng cao bề mặt của Đông Nam Cực.
Kết quả là vào khoảng 45 triệu năm trước, một phần lớn của khu vực này đã được nâng cao hơn 2 km so với mực nước biển. Chính ở độ cao này, tuyết và băng có thể tồn tại quanh năm mà không tan vào mùa hè, rồi tích tụ dần để hình thành các sông băng trên núi trước khi trở thành một dải băng thống nhất.
Các nhà nghiên cứu đặc biệt chú ý đến vách đá ven biển cao khoảng 2 km ở vùng Đất Queen Maud, vùng cao nguyên rộng lớn và dãy núi Gamburtsev ẩn dưới lớp băng. Các mô hình cho thấy vào thời điểm bắt đầu kỷ băng hà, gần một nửa dãy núi đã vượt quá độ cao 2 km, tạo ra các điều kiện cần thiết để tích tụ băng bền vững.
Các nhà khoa học lưu ý rằng chỉ riêng việc giảm nồng độ carbon dioxide trong khí quyển không thể giải thích được sự bất đối xứng này: nếu chỉ CO₂ quyết định quá trình, thì cả hai cực lẽ ra phải đóng băng cùng lúc. Sự nâng lên của địa chất đã mang lại lợi thế quyết định cho Nam Cực.
Khi lớp băng bao phủ mở rộng, hiệu ứng phản xạ (albedo) bắt đầu phát huy tác dụng: bề mặt băng trắng sáng phản chiếu nhiều ánh sáng mặt trời hơn, làm mát khu vực này thêm nữa. Ngoài ra, không khí lạnh hơn giữ được ít hơi nước hơn, làm suy yếu hiệu ứng nhà kính và góp phần làm giảm nhiệt độ sâu hơn.
Ở Bắc Cực vào thời điểm đó không tồn tại các cao nguyên và dãy núi cao tương tự, do đó, ngay cả khi nhiệt độ toàn cầu hạ thấp, các dải băng lớn vẫn không được hình thành cho đến giai đoạn muộn hơn nhiều.
Các tác giả nhấn mạnh rằng các quá trình nội sinh của Trái Đất quyết định địa hình, từ đó cho phép hoặc ngược lại, cản trở các quá trình chuyển đổi khí hậu quy mô lớn. Phát hiện này giúp hiểu rõ hơn không chỉ về các thời kỳ đóng băng cổ đại mà còn về các điểm bùng phát tiềm tàng trong hệ thống khí hậu hiện đại.
Nghiên cứu dựa trên sự kết hợp giữa tái thiết địa chất, dữ liệu địa chấn và mô hình số hóa, giúp các kết luận đạt được độ tin cậy cao trong khuôn khổ các phương pháp hiện có ngày nay.
