破解南极比北极更早冰封之谜

据最新一期《科学》杂志发表的研究显示，科学家们终于解开了为何南极洲在约3400万年前就已披上厚重冰层，而北极却在漫长岁月中保持无冰状态的科学谜团。研究指出，在北半球被广袤冰川覆盖的数百万年前，地球内部的地质力量就已将东南极洲抬升为连绵的山脉和高原。这种极高的地势使得该地区即使在全球气温比现在高出约5摄氏度的温暖时期，依然能够将降雪积存下来。

这一地质转变的过程可以追溯到更为久远的远古时期。在距今约2.01亿至1.43亿年的侏罗纪时期，随着古老超大陆冈瓦纳大陆的逐渐分裂，南极洲与非洲开始分离。这种板块的分离扰动了地壳下方炽热且缓慢流动的地幔岩石，引发的地幔波逐渐剥离了大陆深处的根部物质。随着这些重物质的下沉，上方的地表随之隆起，在数千万年的时间里不断抬高东南极洲的海拔，最终形成了今天被1到3公里厚冰层覆盖的甘布尔泽夫山脉以及广阔的内陆高原和陡峭的海岸悬崖。

英国南安普顿大学地球科学教授、该研究的主要作者托马斯·格农解释称，南极洲的地表被逐渐抬升到了一个临界高度，使得冰川能够在此永久立足。通过建立包含构造板块破裂、地幔变化、地表侵蚀及山脉生长等变量的计算机模型，研究团队重现了这一长达一亿多万年的地貌演变过程。模型显示，大约在4500万年前，东南极洲的大片地区海拔已经突破了约2公里的关键临界点。由于地形对冰川形成至关重要（海拔每升高100米气温就会下降最高约1摄氏度），这样的高度足以让高山冰川熬过夏季，逐年增长并最终连成一片。到了约3400万年前南极洲开始大规模冰川化时，甘布尔泽夫山脉已有近一半的山峰超过了2公里高。

这项研究也完美解释了南北极冰封时间存在巨大差异的原因。如果仅仅是因为大气中二氧化碳等温室气体浓度的下降，地球的两极理应产生对称的降温反应。然而，南极洲凭借地质运动带来的海拔优势“抢跑”了一大步。随着冰盖的不断扩张，其明亮的表面将更多的太阳光反射回太空，这种被称为“冰雪反照率”的效应使全球气温进一步下降了估测约1摄氏度。同时，降温过程也让大气变得更为干燥，水分的减少削弱了大气保温的温室效应。这些反馈机制共同作用，使得南极冰盖从高山蔓延至整个大陆边缘。相比之下，由于缺乏同样的大面积高海拔地貌，北半球直到大约500万年前才开始形成大规模冰盖，比南极的巨变足足晚了近3000万年。

研究团队指出，这一发现揭示了一个重要事实：冰河时代的开启不仅仅取决于大气环境的变化，地球内部的深层构造活动同样在重塑大陆地貌、决定气候临界点方面发挥着决定性作用。目前，源于这些远古地质变迁的东南极冰盖已成为球上最大的冰盖，其蕴含的冰冻水如果全部融化，将导致全球海平面上升约52米。