Châu Nam Cực là lục địa nằm xa nhất về phía nam của Trái Đất, chứa cực Nam địa lý và nằm trong vùng Nam Cực của Nam bán cầu. Với diện tích 14 triệu km vuông, Châu Nam Cực là lục địa lớn thứ 5 về diện tích sau Châu Á, Châu Phi, Bắc Mỹ, và Nam Mỹ.
Trái Đất trong thời kỳ kỷ Phấn trắng cách đây 90 triệu năm rất khác so với ngày nay. Vào thời điểm đó, khủng long vẫn đang rong ruổi trên Trái Đất. Mực nước biển cao hơn 170 mét so với ngày nay. Nhiệt độ nước biển ở khu vực nhiệt đới là khoảng 35 độ C.
Nam Cực 90 triệu năm trước.
Trái đất 90 triệu năm trước.
Các nhà khảo cổ tin rằng dưới một nền khí hậu nóng như vậy, Nam Cực không những không sở hữu những con sông bằng dài hàng ngàn km như ngày nay, thay vào đó, lục địa này lại phát triển những rừng mưa tương tự như hệ sinh thái rừng mưa ôn đới tại New Zealand ngày nay. Cách đây không lâu, những suy đoán này đã thực sự được xác nhận bằng các bằng chứng từ bên dưới lớp băng ở Nam Cực.
Vào năm 2017, một nhóm nghiên cứu quốc tế đã phát hiện ra dấu vết của thảm thực vật tươi tốt trong lõi trầm tích được thu thập từ đáy biển gần cực tây nam sông băng Đảo Pine (Pine Island Glacier). Lõi của trầm tích được thu thập bởi tàu phá băng RV Polarstern ở độ sâu dưới 27 mét dưới mực nước biển và chiều dài của toàn bộ lõi thu thập được là khoảng 3 mét.
Tàu phá băng RV Polarstern.
Một tàu phá băng RV Polarstern ở vùng biển Nam Cực.
Giàn tàu ngầm trên tàu phá băng RV Polarstern.
Các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi học giả Johann Klages (phải) đã phân tích trầm tích đáy biển từ ngoài khơi bờ biển Tây Nam Cực. Các phân tích về một lõi trầm tích cho thấy một mạng lưới dày đặc của rễ cũng như phấn hoa, bào tử và các dấu vết hóa học khác của thực vật nước ngọt.
Vị trí của sông băng Đảo Pine (Pine Island Glacier).
Các nhà khoa học của nhóm nghiên cứu đã nhận ra sự khác thường ngay khi họ nhìn thấy lớp trầm tích trong lõi, bởi vì các màu khác nhau xuất hiện trong khoảng thời gian từ khoảng 93 triệu đến 83 triệu năm trước và đất chủ yếu bao gồm các hạt mịn.
Nhưng khi nhìn bằng mắt thường thì sẽ không thể có được những thông tin chính xác từ mẫu lõi thu thập được. Theo Johann Klages, một nhà địa chất học tại Trung tâm nghiên cứu biển và cực Helmholtz tại Viện Alfred Wegner ở Bremen, Đức: "Lớp lõi này rõ ràng có điều gì đó rất bất thường".
Mẫu lõi thu thập được có độ dài 3 mét.
Trong phòng thí nghiệm, sau khi nhóm nghiên cứu quét lõi bằng CT, các hình ảnh kỹ thuật số thu được đã được phân tích chi tiết và thấy rằng toàn bộ lớp đất được lấp đầy bởi một mạng lưới dày đặc của thảm thực vật, phấn hoa, bào tử của ít nhất 65 loài thực vật khác nhau, nhưng tiếc rằng qua mẫu lõi này, các nhà cổ sinh vật học không tìm thấy bất cứ dấu vết của xác động vật nào.
Dư lượng thực vật được giữ lại trong lõi.
Bằng cách phân tích phấn hoa và bào tử trong lõi trầm tích, nhà cổ sinh vật học Ulrich Salzmann thuộc Đại học Northumbria ở Anh đã tái tạo lại khí hậu và thảm thực vật ở Nam Cực 90 triệu năm trước. Salzman cho biết: "Lượng tàn dư thực vật lớn cho thấy bờ biển Nam Cực là một khu rừng mưa ôn đới tươi tốt và tương tự như những khu rừng ở New Zealand ngày nay".
Rừng mưa ôn đới ngày nay ở New Zealand.
Các trầm tích trong lõi cho thấy trong thời kỳ kỷ Phấn trắng cách đây 90 triệu năm, khí hậu ở lục địa này cực kỳ ấm áp, với nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 12 độ C, tương tự như Seattle ngày nay (vùng đất ở bờ biển phía tây Hoa Kỳ).
Khi mùa hè đến, nhiệt độ trung bình của Nam Cực 90 triệu năm trước tăng lên 20 đến 25 độ C, trong khi nhiệt độ nước ở sông và đầm lầy là 20 độ C. Ngoài sự ấm áp, lượng mưa ở đây cũng ở mức tương đương với nước Anh và xứ Wales ngày nay.
Các nhà khoa học cũng suy đoán rằng Nam Cực thời điểm đó sẽ có khoảng thời gian 4 tháng mỗi năm chìm trong bóng tối, nhưng nhiệt độ vẫn khá ôn hòa nên điều đó cũng không ảnh hưởng nhiều tới sự phát triển của rừng mưa tại lục địa này.
Kỷ Phấn trắng được biết đến là một trong những thời kỳ ấm nhất trên trái đất trong 140 triệu năm qua. Ngay cả khi không có ánh sáng trong bốn tháng, Nam Cực vẫn có thể có khí hậu ôn hòa.
Nam bán cầu trong kỷ Phấn trắng, Nam Cực được kết nối với Úc.
Gerrit Lohmann, một nhà phân tích mô hình khí hậu tại Viện Alfred Wegner cho biết: "Trước khi nghiên cứu, chúng tôi luôn giả định nồng độ carbon dioxide toàn cầu là 1000 ppm, nhưng dựa trên mô hình thử nghiệm của chúng tôi, nồng độ carbon dioxide tại thời điểm đó đạt 1120 đến 1680 ppm, đó là lý do tại sao Nam Cực có thể ấm áp như vậy" (Nồng độ carbon dioxide trong khí quyển Trái Đất ngày nay là 300 ppm).
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các khí nhà kính như carbon dioxide có thể gây ra sự gia tăng mạnh về nhiệt độ, do đó, ở Nam Cực trong quá khứ đã từng là rừng mưa ôn đới tươi tốt. Nhìn vào Nam Cực băng giá ngày nay, ai có thể tưởng tượng rằng thời kỳ kỷ Phấn trắng vùng đất này đã từng được bao phủ bởi những khu rừng mưa?