現在の西南極にある熱帯雨林のアーティスト概念。 Image via James McKay/ Alfred Wegener Institute.
科学者たちは、約9000万年前に南極で繁栄していた湿地の温帯雨林の残りを発見した。 彼らは、2017年2月に西南極沖のアムンゼン海の海底から回収された堆積物コアサンプルに、この森林の化石的な名残を発見して驚きました。 このサンプルには、化石化した植物の花粉や胞子が豊富に含まれた古代の森の土が含まれていました。 CTスキャンにより、化石化した植物の根の密なネットワークが発見されました。 この発見が驚くべきは、その場所である。 9000万年前、この西南極の森は、当時の南極からわずか560マイル（約900km）しか離れていなかったのだ。 年平均気温が華氏54度（摂氏12度）という穏やかな気候は、南極大陸に大きな氷床がなかったからこそ可能だったと、科学者たちは考えている。 また、二酸化炭素の濃度は、これまで考えられていたよりもはるかに高かったようです。 この研究成果は、専門誌「ネイチャー」の2020年4月1日号に掲載された。
大陸が形成されて以来、それらは大きな時間スケールで互いに対して漂流し続けている。 この地図は、9000万年前の南半球で、大陸の一部がどのように位置づけられたかを示しています。 白いプラス記号は南極の位置、赤い×印はコアサンプルの位置を示している。 Image via Alfred Wegener Institute.
白亜紀の森林土壌の化石を含むコアサンプルは、調査船RV Polarsternから操作されるポータブル海底掘削装置を使って西南極のパイン島氷河の近くで収集されました。 アルフレッド・ヴェゲナー研究所の地質学者であり、この論文の主執筆者であるヨハン・クラージュは、このサンプルについて次のようにコメントしています：
最初の船上評価の際、堆積層の異常な色合いがすぐに我々の注意を引きつけ、それは明らかにその上の層と異なっていました。 さらに、最初の分析で、海底から27～30メートルの深さで、もともと海ではなく陸上で形成された層を発見したことがわかりました」
科学者たちがサンプルをX線CTスキャンにかけると、もうひとつの驚きが続きました。 CT画像には、根が密に張り巡らされ、個々の細胞の構造もわかるほどきれいに保存されていたのです。 また、森林土壌層の細かい粘土やシルトの中から、植物の花粉や胞子の化石が見つかり、その中には、南半球の高緯度で初めて発見された顕花植物の化石も含まれていました。
CT scan of sediment core – Antarctic rainforest from Northumbria University on Vimeo.
Ulrich Salzmann, Northumbria University, remarked:
The numerous plant remains indicate that 93 to 83 million ago the West Antarctica coast was a swampy landscape in which temperate rainforests grew – similar that can still find as a new Zealand’ South Island, as they have been forests on the same than the same.
9000万年前の南極の位置から560マイル（900km）離れた南緯約82度で、毎年4ヶ月間の極夜の間に暗闇の中にあったであろう温帯雨林がどのようにして存在できたのでしょうか？
過去1億4000万年の間に、地球上で最も暖かい気候は1億1500万年前から8000万年の間に起こったのです。 科学者たちはこれまでの研究で、熱帯の海面温度が華氏95度（摂氏35度）にもなり、海面が現在より560フィート（170メートル）も高かったことを知っています。 この新しい堆積物コアは、白亜紀中期における南極地域の気候をよりよく理解するための最初の機会となった。 分析にはいくつかの段階があった。 Klages は次のように述べています：
白亜紀のこの最も暖かい時期の気候がどのようなものだったかを知るために、まず、植物の現代の子孫が住んでいる気候条件を評価しました。
その後、科学者は土壌サンプルを分析し、生物的および地球化学的温度および降水の指標を探して、古代西南極熱帯雨林の降雨量、ならびに空気および水の温度をより理解しようと努めました。
研究船RV Polarsternの研究室で堆積物コアサンプルを処理する科学者たち。 Image via Alfred Wegener Institute.
これらの分析をまとめると、この 9000 万年前の湿地の熱帯雨林がかつて繁栄していた温帯気候の予備知識が得られます。適度な量の雨がありました（科学者によれば、ウェールズと同等の約 41 インチ（約 15.5 cm））。 年間平均気温は華氏54度（摂氏12度）であった。 夏の平均気温は華氏66度（摂氏19度）、川や沼の水温は華氏68度（摂氏20度）に達する。
科学者たちが実行した気候モデルによると、氷床がほとんど存在しない状態で南極大陸全体に植物が密集し、二酸化炭素のレベルがこれまで考えられていたよりも高かった場合、こうした状況が存在した可能性があるとのことです。 アルフレッド・ウェゲナー研究所の気候モデラーである Gerrit Lohmann 氏は次のようにコメントしています：
私たちの研究以前は、白亜紀の世界の二酸化炭素濃度はおよそ 1000 ppm であるというのが一般的な仮定でした。 しかし、私たちのモデルベースの実験では、南極で当時の平均気温に達するには、1120～1680ppmの濃度レベルが必要でした。
これらの発見は、二酸化炭素が地球に与える強力な影響と、地球を冷却する極地の氷床の重要性を示しています。 ブレーメン大学の地球科学者であるトルステン・ビッカート氏は、次のように述べています：
白亜紀には、簡単に4ヶ月連続で太陽光がないことがあったということがわかりました。 しかし、二酸化炭素の濃度が非常に高かったため、南極周辺の気候は、氷塊のない、温和なものでした」。 ローマン氏によると、彼らの気候シミュレーションではこの疑問に答えることができませんでした。
調査船RV Polarsternの後部には、赤いビームと滑車が収納されています。 Image via Alfred Wegener Institute.最下段。 南極のアムンゼン海の堆積物コア試料から発見された9000万年前の熱帯雨林の化石を分析した結果、驚くほど温暖な気候であったことが判明しました。 気候モデルによると、南極にはほとんど氷床がなく、大気中の二酸化炭素濃度がかなり高いため、このような気候が可能であったとされています。
Via Alfred Wegener Institute
ソース。 白亜紀の温暖化のピーク時の南極付近の温帯雨林
Shireen Gonzagaは、自然史について書くのが趣味のフリーランス・ライターです。 また、天文台のテクニカルエディターとして、天文学者のための文書作成にも携わっています。 自然界に関する多くの興味や趣味を持っています。 メリーランド州コッキーズビル在住。