Forskare har fastställt att jordens kraftfullaste havsström, den antarktiska cirkumpolära strömmen, bildades genom kontinentala förskjutningar och starka vindar snarare än enbart genom att havsöppningar skapades. Denna utveckling för omkring 34 miljoner år sedan bidrog till att sänka atmosfärens koldioxidhalt, vilket medförde en global avkylning som ledde till bildandet av det antarktiska istäcket. Resultaten kommer från klimatsimuleringar publicerade i Proceedings of the National Academy of Sciences.
Den antarktiska cirkumpolära strömmen transporterar mer än 100 gånger så mycket vatten som alla världens floder tillsammans och cirkulerar runt Antarktis utan att hindras av landmassa, vilket driver en stor del av det globala klimatsystemet. För omkring 34 miljoner år sedan, under övergången från en varmväxthusvärld till en istidsvärld, vidgades havspassagerna mellan Antarktis, Sydamerika och Australien. Forskare vid Alfred Wegener Institute fann dock att dessa förändringar enbart inte var tillräckliga för att skapa strömmen fullt ut, vilket redovisas i deras nyligen publicerade studie i Proceedings of the National Academy of Sciences som leddes av Hanna Knahl. Knahls team använde högupplösta klimatsimuleringar baserade på jordens geografi för 33,5 miljoner år sedan, då Australien låg närmare Antarktis. De integrerade dessa med en modell för istäcken och jämförde resultaten med geologiska bevis. Simuleringarna visade att starka västvindar som blåste genom den nyöppnade Tasmanpassagen mellan Antarktis och Australien var avgörande för strömmens utveckling. Till en början bildade strömmen inte en sammanhängande loop; kraftfulla flöden uppstod i de atlantiska och indiska sektorerna, medan Stilla havet förblev lugnare. Denna omorganisering förstärkte havets upptag av koldioxid, vilket minskade atmosfärens CO2-nivåer – som vid den tiden låg på omkring 600 ppm – och inledde den kenozoiska istiden med permanenta polariska pärlor, enligt AWI-geoforskaren Johann Klages. Knahl noterade: 'Det var först när Australien hade flyttat sig längre bort från Antarktis och de starka västvindarna blåste direkt genom Tasmanpassagen som strömmen kunde utvecklas fullt ut.' Medförfattaren Gerrit Lohmann betonade värdet av kopplade modeller: 'De ger nya insikter i samspelet mellan is, atmosfär, landyta och hav.' Dessa insikter hjälper till att tolka moderna förändringar i Södra ishavet.