דינמיקה קצרת‑טווח של יריעת הקרח האנטארקטית בסוף האוליגוקן

מדוע קרח עתיק חשוב לעתיד שלנו

מדענים משתוקקים לניסויים טבעיים שמראים כיצד יריעות הקרח הגדולות של כדור הארץ מתנהגות בעולם מחמם. המחקר הזה מביט כ־26 מיליון שנה לאחור, לתקופה שבה רמות הפחמן־דו־חמצני היו דומות לאלו הצפויות עד סוף המאה הזו, כדי לגלות כיצד הגיבה יריעת הקרח האנטארקטית. באמצעות קידוח בבוץ ימי עתיק וניתוח קונכיות מאובנות זעירות וטביעות כימיות, המחברים מגלים כי הקרח באנטארקטיקה גדל ופחת באופן דרמטי ותכוף יותר ממה שחשבו בעבר — דבר המציע רמזים לקצב שבו הקרח ורמת הים עשויים להשתנות בעתיד.

עולם חם שמזכיר במידה רבה את המחר

תקופת סוף האוליגוקן, בין כ־26.2 ל־25.2 מיליון שנה לפני היום, הייתה חמימה יותר מהיום, ועדיין אנטארקטיקה כבר הייתה מכוסה ביריעת קרח גדולה. הערכות מצביעות על כך שריכוזי הפחמן־דו־חמצני נשאו סביב 500–570 חלקים למיליון, קרוב לתחזיות לסוף המאה הזאת. במקביל עמדו היבשות במיקומים מעט שונים ושערי ים סביב אנטארקטיקה עוד השתנו, מה שסייע להיווצרות זרם מעגלי חזק סביב היבשת — ה‑Antarctic Circumpolar Current. השילוב של גזי חממה גבוהים, סירקולציה אוקיינית משתנה ויריעת קרח דרומית משמעותית הופך את סוף האוליגוקן לאנלוג מועיל מעולמות העבר הרחוק עבור האקלים העתידי שלנו.

קריאת היסטוריית האקלים מקונכיות זעירות

הצוות התמקד באתר הקידוח של תוכנית קידוח האוקיינוס, Site 689, על מועד רייז באוקיינוס הדרומי, שם מצטברים משקעים בצורה יציבה על קרקעית הים העמוקה. בתוך שכבות הבוץ האלה זיהו אורגניזמים חד־תאיים בשם פורמיניפרה בנטית, שקונכיותיהם מפחמת־הפחמתי שומרות את הכימיה וטמפרטורת מי הים הקדומים. על‑ידי מדידת איזוטופים של חמצן ומקדם המגנזיום‑לסידן בקונכיות, החוקרים הבדילו בין שינויים בטמפרטורת מי הקרקעית לשינויים בנפח הקרח הגלובלי. לאחר מכן השוו את רשומת נפח הקרח לאיזוטופים של שני מתכות, ניאודימיום ועופרת, הנעולים במשקע סביבתי. איזוטופים מתכתיים אלה פועלים כמו ברקודים לסוגי הסלעים המתמוססים על היבשת האנטארקטית ולמידת העקה שבה סלעים אלה נטחנים ומתפרקים.

יריעת קרח שפרצה בקצב התנדנדות כדור הארץ

הרשומה המבוססת על חמצן מראה כי יריעת הקרח האנטארקטית בחלון המיליון שנים הזה הייתה רחוקה מלהיות סטטית. נפח הקרח נדנד בין מצבים המשווים לנפח הקרח האנטארקטי של היום ואף גדולים ממנו לבין תצורות קטנות בהרבה, אך מעולם לא נעלם לחלוטין. תנודות אלה התאימו לא רק לשינויים ארוכים ואיטיים במסלול כדור הארץ, המוכרים כמעגלי אי־מרכזיות (eccentricity), אלא גם למחזור ההטייה (obliquity) של כש־41,000 שנה. משמעות הדבר היא שזוית ציר כדור הארץ — הקובעת כמה אור שמש מגיע לרוחביים הדרומיים הגבוהים — קבעה במידה רבה את קצב גידולו והתכווצותו של הקרח האנטארקטי, גם תחת רמות פחמן־דו־חמצני גבוהות. בתקופות מסוימות השינויים המשוחזרים בנפח הקרח התחרו באלה שמוסקים עבור תקופות הקרח המאוחרות יותר בפליוקן ובפליסטוקן.

טביעות אצבע של סלעים חושפות שחיקה מתחלפת

כאשר יריעת הקרח התרחבה והתכווצה, היא שייפה מערכות סלע שונות וסיפקה את שבריהן ואת תוצרי המסיסות שלהם לאוקיינוס. הדבר משתקף בשינויים בסיגנוניות איזוטופיות של ניאודימיום ועופרת באתר 689. בתקופות קרות יותר, כשהלחץ הקרחי חזק יותר, המשקעים מציגים זעזועים בערכי האיזוטופים המצביעים על שחיקה מוגברת של סלעי מזרח אנטארקטיקה העתיקים סמוך לשפה, ככל הנראה כאשר קרח עבה התקדם ונשא איתו קרחונים שנפלו למים ויצאו עם פסולת. בשלבים חמימים יותר האות מרפה לעבר רקע "אוקייני פתוח" הנשלט על ידי חומר המסתובב בתוך הסחרור הגדול של וודל, ה‑Weddell Gyre. לאורך רוב הרשומה, השינויים באיזוטופי המתכות עוקבים אחר שינויים בנפח הקרח, וקושרים את השחיקה היבשתית ואת הסירקולציה האוקיינית האזורית ישירות להתרחבות ולהצטמצמות של יריעת הקרח.

ראיה ליריעת ענק מזרח־אנטארקטית ששרדה זמן רב

אחד התוצאות המעידות ביותר נובע מהאופן שבו איזוטופי העופרת בציפויי מקור מי הים נבדלים מאלו שבשברי סלע מוצק. אי־ההתאמה המתמשכת הזו מצביעה על סגנון של פירוק כימי עז ולא אחיד, אופייני לסלע שנטחן מתחת ליריעת קרח גדולה. המחברים מראים כי אות השחיקה ה"לא תואמת" הזו כבר היה מוצק במקום עד סוף האוליגוקן ונשאר יציב לאורך כל המיליון שנים של המחקר. בשילוב עם תנודות גדולות אך בלתי מושלמות בנפח הקרח, הדבר מצביע על יריעת קרח מזרח־אנטארקטית ניכרת ויציבה יחסית שלא נעלמה מעולם, אפילו בתקופות החמימות ביותר. עבור ימינו, המסר הוא כי יריעת קרח אנטארקטית גדולה ורובית־קרקעית יכולה לשרוד רמות פחמן־דו־חמצני גבוהות, אך היא עדיין עלולה להשתנות באופן דרמטי בגודל בקני מידה של עשרות אלפי שנים — שינויים שיהיו להם תרגום לתנודות משמעותיות וחוזרות ברמת הים העולמית.

ציטוט: Creac’h, L., Brzelinski, S., Lippold, J. et al. Short-term Antarctic ice-sheet dynamics during the late Oligocene. Commun Earth Environ 7, 189 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03217-4

מילות מפתח: יריעת הקרח באנטארקטיקה, פלאוקלימט, אוליגוקן, שינוי רמת הים, האוקיינוס הדרומי