O „gaură gravitațională” sub Antarctica: mișcări profunde ale Terrei care ar fi influențat clima înghețată a continentului

Sursa foto: Sciencedaily

Un fenomen neașteptat sub calota antarctică

Gravitația pare un element stabil și imuabil al planetei noastre, dar măsurătorile arată că nu are aceeași intensitate peste tot. Cea mai slabă atracție gravitațională, după corectarea pentru efectele rotației Terrei, se găsește sub Antarctica. O echipă de cercetători a reconstruit istoria acestei anomalii — denumită „gaură gravitațională a Antarcticii” — și a arătat că ea s-a format prin mișcări extrem de lente ale rocilor din interiorul planetei, desfășurate pe zeci de milioane de ani.

Mișcările profunde ale Terrei și formarea anomaliilor gravitaționale

Variațiile gravitației sunt legate direct de distribuția densității rocilor aflate la mare adâncime în interiorul Terrei. Deși diferențele în intensitatea gravitației sunt mici la scară umană, ele pot avea efecte notabile asupra oceanelor. În zonele unde gravitația este mai slabă, apa mării tinde să fie atrasă spre regiunile cu o tracțiune mai puternică; consecința este că suprafața mării stă puțin mai jos în raport cu centrul Pământului în aceste „goluri” gravitaționale. În cazul Antarcticii, acest efect determină o înălțime a suprafeței mării în jurul continentului mai redusă decât ar fi în absența anomaliilor.

Studiul, coordonat de Alessandro Forte, Ph.D., profesor de geofizică la University of Florida, și de Petar Glišović, Ph.D., de la Paris Institute of Earth Physics, arată că această anomalie nu este o trăsătură statică: ea s-a consolidat treptat în decursul a milioane de ani, pe măsură ce roci profunde din manta planetei s-au deplasat lent, dar continuu.

Metode: cutia toracică a Pământului citită prin cutremure

Pentru a pune laolaltă o imagine tridimensională a interiorului Terrei, cercetătorii au folosit în esență undele generate de cutremure ca pe un instrument analogic unui tomograf. Așa cum radiografiile sau tomografiile computerizate scanează corpul uman cu ajutorul razelor X, undele seismice produse de cutremure luminează structurile interne ale Pământului. „Imaginează-ți că faci un CT al întregii Terre, dar nu avem raze X precum într-un cabinet medical. Avem cutremure. Undele cutremurelor furnizează «lumina» care iluminează interiorul planetei”, a explicat Alessandro Forte.

Folosind înregistrări seismice globale combinate cu modele fizice bazate pe proprietățile materialelor din interiorul Terrei, echipa a reconstruit harta gravitațională a regiunii și a verificat rezultatele prin compararea lor cu măsurători satelitare de înaltă precizie ale câmpului gravitațional terestru. Concordanța strânsă între modelele create și datele satelitare a întărit încrederea în veridicitatea imaginii interne obținute.

Reconstiturea trecutului: derularea mișcărilor geologice înapoi cu milioane de ani

După ce au obținut o hartă realistă a anomaliilor, cercetătorii au făcut un pas mai departe: au folosit simulări avansate pe calculator pentru a «rula înapoi» mișcările lente ale rocilor din manta și pentru a reconstitui cum s-a schimbat anomalia de-a lungul timpului. Modelele au urmărit evoluția schimbărilor înapoi până la aproximativ 70 de milioane de ani în urmă, adică până în era dinozaurilor.

Aceste instantanee reconstruite ale trecutului geologic au arătat că gaura gravitațională sub Antarctica a fost inițial mai slabă. Însă, între circa 50 și 30 de milioane de ani în urmă, anomalia a început să se întărească. Este semnificativ că această perioadă temporală coincide cu transformări majore în sistemul climatic antarctic, printre care debutul glaciațiunii pe scară largă a continentului.

Un interval cheie: 50–30 milioane de ani

Consolidarea anomaliilor gravitaționale în acest interval temporal atrage atenția pentru că suprapune momentul în care Antarctica a trecut prin schimbări climatice profunde. Întrebarea pe care o formulează autorii este dacă aceste schimbări din manta, reflectate în variațiile de gravitație, ar fi putut contribui la crearea condițiilor favorabile dezvoltării calotelor glaciare. Răspunsul nu este încă stabilit, dar modelările viitoare urmărite de aceiași cercetători intenționează să exploreze interacțiunile dintre gravitație, nivelul mării și modificările de elevare continentală.

Implicarea pentru înțelegerea climei și a stabilității ghețarilor

Pe măsură ce înțelegerea legăturilor dintre interiorul Terrei și suprafața climatică se adâncește, cercetătorii speră să clarifice rolurile relative pe care le joacă procesele geodinamice profunde în creșterea și stabilitatea calotelor de gheață. Alessandro Forte subliniază că o mai bună cunoaștere a modului în care structura internă a planetei modelează gravitația și nivelul mării poate oferi perspective importante asupra factorilor care ar putea conta pentru dezvoltarea și menținerea unor ghețari mari.

În termeni practici, aceasta înseamnă că studiile viitoare vor integra modele care pot simula interacțiunile dintre schimbările din manta, variațiile câmpului gravitațional, modificările nivelului mării și evoluțiile topografice ale continentelor. Numai combinând aceste variabile se poate încerca să se răspundă la întrebarea mai largă enunțată de cercetători: „Cum se leagă clima noastră de ceea ce se întâmplă în interiorul planetei?”

Validarea prin date multiple și publicația științifică

Relevanța rezultatelor experimentelor se bazează pe convergența dintre două surse independente de informație: undele seismice global înregistrate și observațiile satelitare ale câmpului gravitațional. Această convergență a redus incertitudinile și a oferit susținere pentru concluzia că mișcările lente ale rocilor din manta sunt responsabile de formarea și evoluția anomaliilor gravitaționale observate sub Antarctica.

Studiul a fost publicat în revista Scientific Reports (2025) sub titlul „Cenozoic evolution of earth’s strongest geoid low illuminates mantle dynamics beneath Antarctica”, cu autori Petar Glišović și Alessandro M. Forte. Detaliile publicației includ DOI: 10.1038/s41598-025-28606-1, oferind o referință pentru cititorii interesați de analiza metodologică și de datele brute utilizate în cercetare.

Perspective și pași viitori în cercetare

Autorii au formulat clar direcțiile următoare: crearea de modele capabile să simuleze interacțiunea între gravitație, nivelul mării și modificările de elevare continentală pentru a investiga dacă și în ce măsură evoluția „găurii” gravitaționale a favorizat formarea și consolidarea calotelor glaciare antarctice. Aceste modele vor fi esențiale pentru a stabili dacă legătura temporală observată între întărirea anomaliilor și debutul glaciațiunii este pur coincidență sau indică un mecanism cauzal.

Întrebarea de fond rămâne ambițioasă: în ce măsură procesele profunde ale Terrei influențează variabilele climatice de la suprafață, și, implicit, cum contribuie la configurarea pe termen lung a reliefului și a distribuției ghețarilor? Răspunsurile vor necesita nu doar date seismice și măsurători satelitare, ci și integrarea cercetărilor interdisiplinare care leagă geofizica, oceanografia și paleoclimatologia.

Prin această reconstrucție a istoriei gravitaționale a Antarcticii, studiul semnalează o legătură între dinamica internă a planetei și transformările climatice majore care au avut loc pe suprafață, un domeniu de cercetare ce promite să ofere perspective noi asupra modului în care sistemele terestre sunt interconectate.

Pentru detalii și acces la lucrarea științifică originală, cititorii pot consulta articolul publicat pe site-ul ScienceDaily, respectiv referința DOI a studiului: Articol original pe ScienceDaily și Referință DOI în Scientific Reports.