Hace unos 34 millones de años, un brusco descenso de los niveles de carbono el la atmósfera (CO2) causaron la formación del primer casquete de hielos de tamaño continental en la Antártida. Desde su formación, este casquete ha sufrido cambios en su tamaño de forma considerable. Durante épocas cálidas (interglaciares) los casquetes disminuían su tamaño, y al derretirse, el agua que está en el continente en estado sólido, pasa al océano en estado líquido, por lo que el nivel del mar global sube. Durante épocas frías (glaciares) los casquetes aumentaban su tamaño y el nivel del mar sufría un descenso. Aparte de los cambios de nivel del mar, las variaciones en el volumen de los casquetes de hielo tienen un efecto en la circulación oceánica (que es uno de los mecanismos por el que se distribuye el calor en el Planeta); el albedo terrestre (que determina cuánta radiación es reflejada por los mantos blancos de hielo); y los ecosistemas marinos, entre otros.

En el escenario actual de calentamiento global, es muy complicado determinar la estabilidad del casquete de hielos Antártico y una de las incógnitas actuales identificada por el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) es el determinar cuánto subirá el nivel del mar y a qué velocidad. Las proyecciones actuales más pesimistas indican una subida de cerca de 1 metro para finales de este siglo.

Sin embargo, estas proyecciones no tienen en cuenta la posible contribución a esta subida del nivel del mar propiciada por una aceleración en la desestabilización de los casquetes continentales de Groenlandia y la Antártida. La respuesta a esta pregunta no la podemos encontrar en el ámbito de nuestros registros históricos, que cubren un periodo de tiempo con unas condiciones climáticas muy alejadas de las proyectadas para el futuro. Así, los testigos de hielo obtenidos de la Antártida nos indican que la concentración de CO2 atmosférico actual (407 ppmv) no han sido experimentado por el planeta en los últimos 800.000 años. De hecho, las concentraciones actuales de carbono atmosférico no han sido experimentadas por la Tierra desde hace unos 3 millones de años. El archivo de los eventos climáticos durante la dilatada historia climática de nuestro planeta (registros paleoclimáticos) se encuentran inscritos en las rocas y los sedimentos. 

Las perforaciones oceánicas son una herramienta idean para acceder a sedimentos marinos que proporcionan registros paleoclimáticos y de la historia de avances y retrocesos del casquete de hielos de hace millones de años. El programa de perforaciones científicas oceánicas (IODP por sus siglas en inglés) aglutina 22 países (entre ellos España), que participan en el mismo mediante el pago de una cuota. La Expedición  318 del IODP en el margen continental de la Tierra de Wilkes, liderada por C. Escutia, recuperó ~2000 m de sedimento con edades comprendidas entre 55 millones de años (Eoceno) y el Holoceno (20.000).

Estos registros nos muestran que hace 55 millones de años la Antártida no sólo no sostenía un casquete de hielos sino que además tenía un clima subtropical según lo indican los restos de polen de palmeras y de árboles de la familia de los Baobabs.  A los 50 millones de años comienza una tendencia al enfriamiento que da paso a que los bosques sub-tropicales sean sustituídos por bosques que caracterizan las zonas templadas. Durante este tiempo es muy probable que glaciares crecieran en las zonas montañosas cohabitando con los bosques, tal y como ocurre hoy en día en la Patagonia. A hace unos 34 millones de años es cuando encontramos evidencia de una Antártida cubierta por un manto de hielo.

El registro sedimentario nos muestra que el casquete de hielo fue muy dinámico durante muchos millones de años, aumentando y disminuyendo su volumen de forma considerable. Hace unos 3-4 millones de años, por ejemplo, cuando las condiciones de CO2 atmosférico eran similares a las actuales pero la temperatura de los océanos eran más elevadas, nuestros registros muestran  una pérdida considerable de algunos sectores del casquete Antártico, que además implican la pérdida del casquete de Groenlandia.  Estudios en otras zonas del planeta indican que el nivel del mar en esa época era unos 20 metros más elevado que el actual.

Hemos aprendido mucho del registro que se ha obtenido. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la Antártida es un poco más grande que Europa y que los registros que tenemos están localizados en unos pocos sectores del margen Antártico. Es como querer determinar el clima de Europa teniendo solo registros en España, Grecia y Noruega. Futuros esfuerzos se enfocan a obtener registros sedimentarios en zonas vírgenes y de épocas pasadas de las que no se tienen suficientes datos. Una de estas expediciones del IODP está programada para el año 2021 y será liderada por el mismo grupo español que la Expedición IODP 318.