По каким причинам сформирован ледник в антарктиде. Формирование ледникового панциря антарктиды. Ученые: в Индии вырастет новый горный хребет

​Специалисты Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) нашли причину таяния антарктических льдов, пишет The Independent. Исследователи считают, источником тепла, который растапливает ледовый панцирь на Южном полюсе Земли может быть скрывающийся подо льдом мантийный плюм (горячий поток лавы, способный пробить земную кору и вырваться на поверхность, образовав вулкан – прим. ред). Температура земной коры над ним повышается, что приводит к таянию, растрескиванию и разрушению ледников.

Около 30 лет назад гипотезу о существовании такого плюма под регионом Земля Мэри Бэрд в Западной Антарктиде выдвинул ученый из Университета Колорадо. Но лишь недавно удалось найти подтверждения его предположению. Специалисты НАСА смогли убедиться в правдивости данной теории.

Для этого эксперты разработали специальную математическую модель. Расчеты показали, сколько геотермальной энергии требуется для процессов, протекающих в Земле Мэри Бэрд, в том числе для появления существующих там подземных рек и озер. Сравнив теоретическую модель с данными, полученными во время антарктических экспедиций, ученые пришли к выводу, что под поверхностью действительно находится мантийный плюм, который образовался еще 50-110 миллионов лет назад – задолго до формирования на континенте ледяного щита.

Как писал «Новый День», причиной таяния ледников в Гренландии также является мантийный плюм. Исследование проводила международная группа ученых, при непосредственном участии сотрудников Новосибирского государственного университета (НГУ) и Института нефтегазовой геологии и геофизики () СО РАН. Ученые связали происходящее сейчас уменьшение объемов ледяного покрова с событиями 80-35-миллионной давности, когда над океаном стала возвышаться суша, позже получившая название Гренландия. Именно тогда зародился так называемый древний мантийный плюм.

Ученые обнаружили талые воды под ледниками Гренландии. Ранее считалось, что ледники таят только в прибрежной части острова, однако в 2001 году в его глубине между каменной породой и льдом они нашли прослойку жидкой воды. В связи с тем, что здесь толщина ледников достигает 3 тысяч метров, а плюсовых температур не бывает вовсе, талой воды, которая образует подледные реки и озера, быть не должно.

Исследователи уверены, что таянию льдов способствует плюм, основная часть которого сейчас находится под Исландией, а называется он «Исландский». Он хорошо известен геологам и, как выяснилось, десятки миллионов лет назад над ним действительно «проплывала» Гренландия. После расчетов теоретического теплового потока, который может вызвать плюм, оказалось, что его вполне достаточно, чтобы растопить нижнюю часть ледника.

«Эта работа представила геофизические доказательства, что Исландский плюм оставил след в литосфере острова. Таким образом, на уменьшения массы ледников Гренландии влияют не только быстрые вариации климата на Земле, но и отголоски крупномасштабных событий, происходивших десятки миллионов лет назад», – рассказал один из участников исследования, заведующий лабораториями НГУ и , профессор Ивана Кулакова . Результаты исследования были опубликованы в престижном журнале Nature Geoscience.

Как напоминает «Лента.ру», в октябре от одного из двух крупнейших ледников Антарктики Pine Island откололся массив площадью, в четыре раза превышающей остров Манхэттен. Согласно прогнозу, сделанному на основе спутниковых снимков ледников, в будущем процесс таяния льдов ускорится еще в два-три раза, повысив уровень Мирового океана. В июле от шельфового ледника Ларсен в Антарктиде откололся один из самых больших зарегистрированных айсбергов. Его площадь составляла 5800 квадратных километров.

Вашингтон, Иван Гридин

Были ли великие катастрофы.
Примитивные организмы усложнялись, пока, через длинную вереницу предков, не возник наконец человек. Постепенно заполнялись пробелы в геологической летописи, и стройная картина развития Земли была уже близка к завершению. Казалось, что сбывается предвидение основоположника научной геологии Чарлза Лайеля, сделанное еще в 1830 году: «Порядок в природе, с самых ранних периодов, был однообразен в том смысле, в каком мы считаем его однообразным и теперь, и надеемся, что он останется таковым и на будущее время».
И все-таки катастрофы были!
признаки резких изменений отмечались одновременно в пределах всей Земли. На протяжении последнего миллиарда лет наибольшее значение имели четыре великие катастрофы - 650, 230, 65 и 35 миллионов лет назад.
Первая из них была связана с самым большим в истории Земли оледенением. Его следы найдены на всех материках, кроме Антарктиды, которая и теперь покрыта ледниками и ПОЭТОМУ плохо изучена. Есть признаки оледенения и в экваториальных районах. Могут возразить - материки движутся, и те районы, которые сейчас находятся на экваторе, когда-то были вблизи полюсов. Но теперь научились определять широту древних материков. Оказалось, что Шотландия и Белоруссия, где обнаружены ледниковые отложения с возрастом около 650 миллионов лет, в то время находились на экваторе. Значит, ледники тогда доходили до экватора. До этого Солнце давало тепла на несколько процентов меньше, чем теперь. Но в атмосфере было гораздо больше углекислого газа, и парниковый эффект согревал Землю. В океанах появились растения (сине-зеленые, а потом и «настоящие» водоросли), они потребляли и разлагали углекислый газ, и «съев собственное одеяло», довели Землю до почти полного оледенения. В результате многие водоросли вымерли, и «одеяло» постепенно восстановилось.
Вторая катастрофа произошла 230 миллионов лет назад, вскоре после еще одного крупного оледенения. Оно не было всемирным и охватывало только полярные и часть умеренных широт Южного полушария. С оледенениями, как теперь доказано, связана засушливость климата. Вода океанов поступала в огромные заливы, окруженные пустынями, и испарялась в них. Соли выпадали в осадок. Один из таких заливов находился на востоке Восточно-Европейской равнины. Соль уходила из океана, вода же в ходе своего великого круговорота возвращалась в него. В результате соленость вод океана сильно понизилась. Не все морские организмы смогли пережить это. По некоторым данным, вымерло 97 процентов организмов, обитавших до этого в морях и океанах. Наземной фауны и флоры катастрофа не коснулась.
Шестьдесят пять миллионов лет назад произошло самое загадочное событие в геологической истории. Внезапно вымерли динозавры и другие гигантские рептилии, господствовавшие до этого более ста миллионов лет. Вместе с ними вымерли заселявшие моря аммониты, белемниты и многие виды микроскопических организмов. Предложены десятки гипотез, объясняющих вымирание, но среди них нет ни одной, которая была бы убедительной, с точки зрения всех или хотя бы большинства исследователей. Теорию вымирания динозавров еще предстоит создать.
В мезозое, когда жили динозавры, на всей Земле господствовал теплый климат. Вода на поверхности океанов в полярных районах имела температуру 15, а иногда и 18 градусов. Примерно такие же условия господствовали и в начале кайнозоя - «века млекопитающих» - до 35 миллионов лет назад. Но потом очень быстро, почти мгновенно (в масштабах геологического времени это «мгновенье» длилось около ста тысяч лет) температура повсюду снизилась на несколько градусов. В тропиках стало холоднее, чем теперь, а в умеренных и полярных широтах после похолодания температура была все-таки гораздо выше современной.

Причины похолодания
До недавнего времени об изменениях температуры судили главным образом по остаткам животных и растений. На похолодание указывало вымирание теплолюбивых видов. Но всегда можно было сказать, что в прошлом организмы жили в иных условиях, чем теперь, а вымирание связано не с похолоданием, а с чем-нибудь другим. Теперь найдены «термометры», которые позволяют более объективно судить об условиях прошлого. Определяют изотопный состав кислорода, входящего в состав древних организмов. Кроме наиболее распространенного изотопа с атомным весом 16, существует еще изотоп с атомным весом 18 - так называемый тяжелый кислород. Но в остатках древних организмов содержание тяжелого кислорода меняется в зависимости от температуры воды, в которой они обитали. Кислородный термометр показал, что около 35 миллионов лет назад произошло именно похолодание, а не какое-либо другсз изменение среды обитания.
Что было причиной похолодания? Существует множество гипотез. Первая из них - гипотеза об уменьшении светимости Солнца. Но астрофизики против - ни Солнце, ни похожие на него звезды не могут резко изменить светимость. Она не уменьшается, а очень медленно и постепенно растет - примерно на один процент за 100 миллионов лет. Некоторые ботаники предположили, что внезапно изменился наклон земной оси. Специалисты по небесной механике отказываются даже обсуждать такую гипотезу, она кажется им совершенно нелепой.
Нельзя ли объяснить похолодание тем, что «прохудилось одеяло» Земли - уменьшился парниковый эффект ее атмосферы? Для этого в ней должно было уменьшиться содержание углекислого газа. Оно зависит от того, как быстро потребляют углекислый газ растения. Чем пышнее растительность, тем выше фотосинтез и тем меньше содержание СО в атмосфере. Но при похолодании растительность становится менее пышной, и содержание углекислоты в воздухе растет. Парниковый эффект сдерживает похолодание, вызванное другими причинами.
Может быть, Земля «переоделась» в другую, более светлую одежду? Ведь и мы, чтобы спастись от жары, переодеваемся в белое. Белые поверхности отражают солнечные лучи. Чтобы Земля приобрела большую белизну, должны появиться обширные ледники, морские льды и снежные поля. Они появляются только при низких температурах. Увеличение альбедо (отражательной, способности) может поддерживать похолодание, но не может быть его причиной.
До 35 миллионов лет назад снега и льда, вероятно, не было нигде, кроме высоких гор. Но полярные широты получали столько же солнечного тепла, сколько они получают его теперь. Откуда же бралось дополнительное тепло? Зимой льды бывают в Азовском море, но юго-западная часть Баренцева моря никогда не замерзает. Это объясняется тем, что к северным берегам Европы подходит теплое течение. Может быть, 40-50 миллионов лет назад оно было более мощным? Увы, и это объяснение не подходит. Когда-то между Скандинавией и Гренландией вообще не было моря. Пятьдесят пять миллионов лет назад они стали медленно отодвигаться друг от друга, и только около 30 миллионов лет назад установилось глубоководное сообщение между Норвежско-Гренландским и Полярным бассейнами. Моря, через которое мог бы течь древний Гольфстрим, не было!
Океаны и атмосфера Земли образуют единую климатическую машину. Расположение материков Северного полушария не создавало условий для теплого климата Арктики. Но положение спасало Южное полушарие. Австралия тогда находилась гораздо южнее и образовывала единый материк с Антарктидой. С ним соединялась Южная Америка - пролива Дрейка не было. В таких условиях теплые течения, вызванные восточными ветрами в субтропических широтах, поворачивали на юг вдоль восточных берегов Южной Америки и Австралии и достигали Антарктиды. В ее пределах господствовал довольно теплый климат и росли леса из южного бука. Именно через Антарктиду из Америки в Австралию проникли сумчатые, многие представители растительного мира и даже пресноводные ракообразные. Два огромных водоворота в Южном полушарии - один в Тихом, а другой в Атлантическом и Индийском океанах - утепляли умеренные и полярные широты. Тепла было так много, что его хватало и на обогрев Северного полушария.
55 миллионов лет назад Австралия стала медленно отодвигаться к северу. Но между ней и Антарктидой еще долго существовал перешеек, а потом пролив был узким и неглубоким. Только 35 миллионов лет назад южнее Австралии возникло мощное океаническое течение, подгоняемое западными ветрами. Это в корне изменило климатические условия всей Земли. Два водоворота Южного полушария слились в один. Теперь от юго-восточных берегов Южной Америки (все еще связанной с Антарктидой) воды океана совершали почти кругосветное путешествие вблизи берегов Антарктиды, юго-западных берегов Южной Америки и поворачивали на север. Далее вдоль экватора их гнали уже восточные ветры. Через широкий и глубокий пролив между Австралией (хотя она и отодвинулась от Антарктиды, но находилась гораздо южнее, чем теперь) и Юго-Восточной Азией течение проникало в Индийский океан, потом поворачивало на юг и... цикл повторялся.

Ледники покрывают Антарктиду
На далеком и холодном юге за время долгого пути воды успевали сильно охладиться. Потом охлажденные воды проникали в тропические широты и охлаждали также и их. Похолодание вызвало рост ледников в Восточной Антарктиде. Названия Восточная и Западная Антарктида условны. В сущности любая часть этого материка будет северной по отношению к Южному полюсу. Но европейские путешественники обычно шли к Антарктиде через Атлантический океан. Для них ее более изрезанная часть, примыкающая к Южной Америке, находилась на западе, а основная, более массивная часть - на востоке. Если мысленно снять современный ледяной покров, то Западная Антарктида превратится в архипелаг островов, Восточная же все-таки останется материком.
Для роста ледников нужно, чтобы снег, выпадающий за зиму, не успевал растаять летом. Снега становится все больше и больше, постепенно он под тяжестью вышележащих слоев превращается в лед. Накопившись большими массами, лед начинает течь, подобно лаве (но гораздо медленнее). В горных долинах движутся потоки льда, на равнине же образуются огромные ледниковые щиты и купола с относительно крутыми краями и плоской серединой, похожие на караваи. Эта аналогия не случайна - ведь тесто приобретает форму каравая по тем же гидромеханическим законам, по которым лед приобретает форму купола. И тесто, и лед можно рассматривать как очень вязкие жидкости.
В центре Восточной Антарктиды находятся горы Гамбурцева. Теперь они погребены подо льдом. Горы удалось обнаружить, измерив толщину ледника.
На вершинах гор Гамбурцева ледники могли возникнуть еще до начала похолодания. Когда температура снизилась, ледники заняли уже весь горный массив. Над ним образовалась холодная воздушная масса, которая охлаждала окружающую местность. Чем больше становились ледники, тем лучше были условия для их дальнейшего роста. Очень быстро (конечно, в геологическом смысле), всего за несколько десятков тысяч лет, ледники заняли всю Восточную Антарктиду и достигли ее берегов. Но они почти нигде не спускались в море и почти не порождали айсбергов.
Появление ледникового щита площадью 10 миллионов квадратных километров оказало огромное влияние на климат и многократно усилило первоначальное похолодание. Льдом было покрыто семь процентов всей поверхности суши. Начал выпадать снег, появились морские льды. Огромные белые поверхности отражали солнечные лучи. В результате на всей Земле стало холоднее - не только в Южном, но и в Северном полушарии. Похолодание сопровождалось усилением засушливости - именно в это время образовалась пустыня Сахара.
Рост ледников вызвал также снижение уровня океана. С его поверхности постоянно испаряется вода, но столь же постоянно она возвращается обратно - та влага, которая переносится воздушными течениями на сушу, потом по рекам снова стекает в океан. Но когда растут ледники, снег, выпадающий на них, не возвращается в океан, а идет на строительство ледников: объем воды, связанной в ледниках, как бы вычитается из объема океана. 35 миллионов лет назад уровень океана упал примерно на шестьдесят метров. В результате обширные мелководья превратились в сушу. Море ушло с большей части Восточно-Европейской равнины и из Западной Сибири.
Резко изменилась растительность. До начала похолодания пальмы росли вплоть до побережья Карского и Охотского морей. Когда стало холоднее, они сохранились только в южной части Восточно-Европейской равнины, в Средней Азии и в районе Владивостока.
Но самые важные изменения претерпел животный мир. До 35 миллионов лет назад были широко распространены многобугорчатые - мелкие зверьки, похожие на грызунов, но имевшие совершенно иное внутреннее строение. Они вымерли, и им на смену пришли грызуны. Вымерли древние хищники и древние копытные, вместо них началось развитие современных хищников и копытных. Огромное значение имеют изменения в отряде приматов. До 35 миллионов лет назад были распространены только лемуры и долгопяты - низшие приматы. Теперь лемуры встречаются на Мадагаскаре, в остальной же тропической зоне большая их часть вымерла с началом похолодания. На смену лемурам пришли обезьяны.
Итак, основные черты окружающей нас природы сложились 35 миллионов лет назад в результате начала оледенения Восточной Антарктиды. Оледенение было причиной, но не было первопричиной. Все, как мы уже знаем, началось с разделения Австралии и Антарктиды и перемещения Австралии к северу.

Долгий путь природы Земли
35 миллионов лет назад возникли только основные черты современной природы, но она еще была не очень похожа на то, что мы наблюдаем сегодня. Земле предстоял долгий и сложный путь. Движение Австралии к северу продолжалось; около 20 миллионов лет назад закрылся глубоководный пролив, отделявший ее от Юго-Восточной Азии (мелководные проливы там существуют и теперь). Экваториальное течение Тихого океана, до этого проникавшее в Индийский океан, повернуло на юг вдоль берегов Австралии и стало обогревать умеренные широты Южного полушария. На севере установилось наконец глубоководное сообщение между Норвежско-Гренландским и Полярным бассейном, и в него проникли теплые воды. И на севере, и на крайнем юге произошло потепление.
Увы, оно было недолгим. 25 миллионов лет назад от Антарктиды начала отодвигаться Южная Америка. 12-14 миллионов лет назад пролив между ними стал уже достаточно широким и глубоким. Через пролив Дрейка стало проходить Южное круговое течение, опоясывающее Антарктиду. Вновь резко уменьшился водообмен между тропическими и умеренными широтами Южного полушария. В полярных широтах похолодало, в тропиках же стало теплее - туда уже не попадали холодные воды с юга. Именно тогда возникли современные климатические контрасты, когда в одних местах страдают от жары, а в других - от холодов. Ледники Антарктики увеличились - они заняли также Западную Антарктиду.
Похолодание в умеренных широтах вызвало усиление засушливости. Именно тогда, около 12 миллионов лет назад, возникли степи на юге Восточно-Европейской равнины. По степям Евразии и саваннам Африки бродили стада гиппарионов - трехпалых родственников лошадей, переселившихся из Америки по сухопутному «мосту», существовавшему на месте современного Берингова пролива. На юге Азии и в Африке распространились рамапитеки, которых можно считать нашими прямыми предками. Их рост был невелик - примерно метр, но они уже ходили на двух ногах.
Около трех миллионов лет назад ледниковые щиты появились в Северном полушарии. Они покрыли Гренландию, Исландию и сушу, которая была на месте Баренцева моря.С новым похолоданием и усилением засушливости связано возникновение новых родов животных - слонов, быков и лошадей. В Восточной Африке австралопитеки (потомки рамапитеков) стали охотиться, применяя первые каменные орудия,- они превратились в людей.
Около миллиона лет назад оледенение охватило умеренные широты Северного полушария. У края ледника господствовали очень холодные и сухие степи, в них паслись мамонты и волосатые носороги. Ледники то наступали, то отступали вновь. На один из периодов наименьшего развития ледников падает наше время.
Не приведет ли признание резких изменений к каким-нибудь неверным выводам? Ведь в начале XIX века некоторые считали, что после каждой катастрофы следует новый «акт божественного творения». Сам автор «теории катастроф» Жорж Кювье не писал ничего подобного. По его мнению, опустевший материк заселяли животные, пришедшие из других мест. Как они появились там, Кювье не уточнял. О «божественном творении» писали некоторые ученики Кювье, стремившиеся согласовать его взгляды с религиозной идеологией.
Как же обстоит дело сегодня, когда в справедливости эволюционной теории никто уже на сомневается? Теперь доказано, что многие организмы, внезапно появившиеся после катастрофы, в действительности существовали и до нее, но были очень редкими или встречались только в отдельных ограниченных районах. Когда погибали «хозяева Земли», прежние парии выходили на авансцену геологической истории. Они быстро размножались, широко расселялись и становились новыми хозяевами Земли. На первых порах не было организмов, которые могли бы освоить все пригодные для жизни условия. Это давало толчок к быстрой эволюции.
Обезьяны, например, существовали до последней катастрофы, но были гораздо менее распространены, чем лемуры. Не исключено, что, если бы теплый и влажный климат сохранился, лемуры господствовали бы и теперь. На одном из докладов, сделанных мною в Москве, был задан вопрос: «Если бы не началось оледенение Антарктиды, то мы жили бы среди субтропических лесов?» Пришлось дать такой ответ: «Здесь действительно были бы субтропические леса, но в них жили бы не мы, а лемуры с огромными глазами». Похолодание во много раз увеличило скорость эволюции. Великие катастрофы - это в сущности революции в развитии органического мира. Без них он развивался бы гораздо медленнее.
В связи с этим вспоминаются слова великого английского естествоиспытателя XVII века Вильяма Гарвея: «Не хвалить, не порицать - все трудились хорошо». Когда-то сторонники Жоржа Кювье и Чарлза Лайеля ожесточенно спорили между собой. Теперь же ясно, что были правы и те, и другие. И медленное и постепенное развитие, и катастрофы объясняются естественными причинами.
Последняя великая «катастрофа» связана с началом оледенения Антарктиды. Не случится ли новая катастрофа, если потепление, вызванное деятельностью человека, приведет к таянию ледников и подъему уровня океана на 70 метров? Взгляд в прошлое показывает, что «всемирного потопа» не будет. Ведь 20-30 миллионов лет назад объем ледников был уже близок к современному. В то время в умеренных и полярных широтах господствовал довольно теплый климат. Ледниковый щит Восточной Антарктиды подтаивал по краям, но не уменьшался в размерах - на его поверхность выпадало гораздо больше снега, чем теперь.
По моему мнению, предстоящее потепление также приведет к обильным снегопадам. Крупнейшие ледниковые щиты могут в результате этого даже увеличить свою толщину. Они будут давать меньше айсбергов и немного подтаивать по краям, но не уменьшатся в объеме до тех пор, пока объем таяния не превысит объема снеговой воды, ежегодно получаемой ледниками. Чтобы это случилось, нужно потепление на 10-12 градусов. Только после этого ледники Антарктиды начнут распадаться, а уровень океана расти. Но о таком потеплении в обозримом будущем речи не идет. При меньшем потеплении уровень океана может даже немного снизиться в результате увеличения толщины антарктических ледников.
От обезьян, широко распространившихся 35 миллионов лет назад, произошел Homo sapiens, человек разумный. Если человечество оправдает это высокое звание и будет действовать разумно, последняя великая «катастрофа» не превратится, действительно, в катастрофу.

Д. Квасов, доктор географических наук

Это я знаю

1. Расскажите о географическом положении Антарктиды. Какие океаны омывают материк? Какие течения проходят вдоль его берегов?

Территория Антарктиды практически полностью находится внутри южного полярного круга. Материк находится сразу в трех полушариях – Южном, Восточном и Западном. Материк омывают Тихий, Индийский и Атлантический океаны. Вокруг Антарктиды проходит самой мощное течение Западных ветров.

2. Что такое шельфовые ледники? Как образуются айсберги?

Шельфовые ледники – лед, который покрывает не только материк, но и сползает языками на прилегающие моря и острова.

Айсберги образуются при откалывании от шельфового ледника огромных глыб льда.

3. Что такое стоковые ветры и что служит причиной их образования?

Над Антарктидой из-за ледника формируется область постоянного сильного охлаждения. В результате над материком образуется область высокого давления. Массы холодного воздуха стекают от центра к окраинам, образуя сильнейшие стоковые ветры.

4. Когда в Антарктиде наступает лето? Зима?

Антарктида лежит полностью в Южном полушарии. Поэтому лето наступает со дня зимнего солнцестояния (21 декабря), зима – со дня летнего солнцестояния (22 июня).

5. Почему в Антарктиде круглый год отрицательные температуры?

Отрицательные температуры в течение всего года связаны с положением материка за полярным кругом. Угол падения солнечных лучей очень мал. Кроме того, снежный и ледовый покров отражает большее количество солнечных лучей назад в атмосферу, поэтому земная поверхность не прогревается.

Это я могу

7. Рассмотрите профиль строения Антарктиды (см. рис. 105). Сделайте вывод о строении Ледяной Антарктиды и о рельефе Каменной Антарктиды?

Рельеф Каменной Антарктиды характеризуется совсем небольшими абсолютными высотами, малыми перепадами высот. Ледяная Антарктида имеет форму купала. Мощный ледяной покров имеет огромную массу. Пластичные ледяные массы стекают по направлению от центра к периферии, образуя выпуклую форму. Ледяная Антарктида – самый высокий материк.

8. Рассмотрите фото на рис. 107. Как пингвины приспособились к жизни в суровых условиях?

Оперение пингвинов иное, чем у других птиц: перья мелкие, жесткие, плотные, похожи на чешуйки, под кожей у пингвинов накапливается жир. Пингвины не умет летать, но отлично плавают, что помогает им добывать еду в океане. Пингвины живут большими группами. Во время снежных бурь они согреваются становясь плотно друг к другу и постоянно перемещаясь от края к центру.

Это мне интересно

9. Подготовьте сообщение на тему «Как открывали Антарктиду».

Как открывали Антарктиду

Начальный этап - открытие островов вокруг Антарктиды и поиски материка (16 в. - начало 19 в.)

Задолго до открытия материка строились различные предположения о существовании гипотетической Южной земли, на поиски которой отправлялись экспедиции, обнаружившие крупные острова вокруг Антарктиды. В 1768-71 Дж. Кук возглавил экспедицию, которая направлялась на поиски южного материка. Обследовав Новую Зеландию, экспедиция открыла пролив между ее Северным и Южным островами (впоследствии названный именем Кука) и установила, что Новая Зеландия представляет собой не выступ южного материка, как считали ранее, а архипелаг из двух островов. В 1772-75 Кук во второй экспедиции, посвященной поискам южного материка, первым из мореплавателей пересек Южный полярный круг, однако материка он не обнаружил и заявил, что его вообще найти невозможно из-за льдов, делающих землю недоступной.

Второй этап - открытие Антарктиды и первые научные исследования (19 в.)

Открытие Антарктиды как ледяного континента принадлежит русской кругосветной военно-морской экспедиции под руководством Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева на шлюпах «Восток» и «Мирный». В январе-феврале 1820 русские корабли четыре раза на близкое расстояние подходили к шельфовому леднику Земли Королевы Мод. Русская экспедиция открыла о. Петра I, Землю Александра I и несколько островов в Южно-Шетлендском архипелаге. В 1820-1821 английские и американские зверопромышленные суда (руководители Э. Брансфилд и Н. Палмер) находились близко к Антарктическому полуострову (Земля Грейама). Плавание вокруг Антарктиды и открытие Земли Эндерби, островов Аделейд и Биско совершил в 1831-33 английский мореплаватель Дж. Биско. В 1838-42 в Антарктика побывали три научные экспедиции: французская (Ж. Дюмон-Дюрвиль), американская (Ч. Уилкс) и английская (Дж. Росс). Первая открыла Землю Луи Филиппа, Землю Жуанвиля, Землю Адели и Землю Клари (впервые высадилась на прибрежные скалы), вторая - Землю Уилкса, третья - Землю Виктории, прибрежные острова, а также впервые прошла вдоль гигантского шельфового ледника Росса, вычислила местоположение Южного магнитного полюса.

После этих плаваний в Антарктике наступил пятидесятилетний период затишья. Интерес к Антарктика возрос в конце 19 в. в связи с тем, что из-за хищнического истребления уменьшилось количество китов в Арктике. В Антарктика побывало несколько экспедиций: шотландская на судне «Валена», открывшая Землю Оскара II, позже так названную норвежской экспедицией на «Язоне» и «Антарктике»; последняя обнаружила Берег Ларсена и осуществила высадку на берег Антарктиды в районе мыса Адэр; бельгийская под руководством Антарктика Жерлаша, зимовавшая в Антарктике на дрейфующем судне «Бельжика», и английская на «Южном Кресте», организовавшая зимовку на мысе Адэр (начало зимовки К. Борхгревинк).

Третий этап - изучение побережья и внутренних областей Антарктиды (первая половина 20 в.)

В начале XX века одна за другой начинаются экспедиции к полярным горным хребтам и ледникам материка. Начинается подготовка к достижению Южного полюса планеты. В 1909 году норвежец Руаль Амундсен готовится к этому очень трудному и опасному переходу через ледяной материк. 14 января 1911 года норвежцы высадились на побережье Антарктиды в Китовой бухте. Вместе с ними на покорение полюса отправилась экспедиция англичан под руководством Роберта Скотта, прибывшая в Антарктику на несколько дней раньше – 3 января. Предполагаемый маршрут Амундсена был короче на 100 километров, чем маршрут Скотта, однако, он пролегал по более сложной местности. Но Амундсен рассчитал все этапы похода с изумительно точностью. Между 80° и 85° через каждый градус он устроил склады с продовольствием и топливом, а чтобы их легко было найти, установил высокие вехи с флагами. Поход Амундсена был начат 20 октября 1911 года с четырьмя товарищами на санях, запряженных собаками. За 85-й параллелью начался тяжелый подъем с шельфового ледника Росса на хребет, названный Амундсеном в честь норвежской королевы хребтом Куин-Мод (впоследствии было доказано, что этот хребет относится к Трансантарктическим горам). Когда часть провианта уже закончилась, Амундсен приказал убить лишних собак, чтобы кормить их мясом остальных животных, однако, и сами путешественники ели это мясо, потому как запасы провизии были на исходе. Экспедиция норвежцев достигла Южного полюса 15 декабря 1911 г. Они разбили палатку на высоком плато, высотой 2800 метров и подняли там норвежский флаг. Руаль Амундсен и его спутники стали первыми людьми, покорившими Южный полюс. 17 декабря они повернули на север. Им пришлось каждые три дня убивать одну собаку, таким образом, люди и животные питались свежим мясом, пока не достигли 85 параллели, где находился первый из оставленных ими складов. Пройдя в оба конца 2800 км, они вернулись в Китовую бухту 26 января 1912 года после 99-суточного ледового похода.

В это время Роберт Скотт предполагал добраться до полюса на моторных санях, индийских пони и собаках. Они отправились в путь 2 ноября 1911 года. Однако, техника подвела Скотта, моторные сани вскоре пришлось бросить, а за 83 параллелью пришлось перебить пони, когда их стало нечем кормить. У 84° были отправлены назад собачьи упряжки, и англичане сами тащили тяжело нагруженные сани. За 85 параллелью Скотт приказал вернуться четверым людям, а у 87°30’ еще троим. Дальше пошли только пять человек: Роберт Скотт, врач Эдуард Уилсон, офицеры Лоуренс Отс и Генри Боуэрс, а также унтер-офицер Эдгар Эванс (На фото). Последние 250 км дались им особенно тяжело. Сани приходилось тащить по сухому сыпучему снегу, в час они продвигались не более, чем на 2 км, а за день продвигались меньше, чем на 10 км. Когда до полюса оставалось несколько миль, Скотт записал в своем дневнике: «…разглядели чёрную точку впереди… [оказавшуюся] черным флагом, привязанным к полозу от саней. Тут же поблизости были видны остатки лагеря… Норвежцы нас опередили. Они первыми достигли полюса. Ужасное разочарование!». По дороге от своей базы к полюсу англичане устроили десять промежуточных складов провианта и топлива. На обратном пути их ближайшей целью было скорее добраться до очередного склада, чтобы возобновить запасы топлива и горючего. Однако, силы путешественников быстро таяли. Вскоре самый молодой из них – Эванс начал чувствовать признаки душевной болезни, он отставал, падал, пока совсем не изнемог. 17 февраля его не стало. Дальнейший путь оказался еще тяжелее. Команда Скотта всё чаще сбивалась с пути. В конце февраля, когда «топлива стало ужасно мало» начались сильные морозы. Из записей Скотта было видно, как исчезала их воля к жизни, и росло отчаяние. Но до самого конца они не бросили и тащили за собой около 15 килограммов ценнейших образцов пород, собранных на пути к полюсу. Пятница 16 марта или суббота 17 марта, Скотт записал в дневнике: «Потерял счёт числам, но верно, кажется, последнее. Жизнь наша – чистая трагедия. Отс сказал: «Пойду пройдусь. Может быть, вернусь не скоро.» Он ушёл в метель, и мы больше его не видели… мы знали, что… Отс идёт на смерть, и отговаривали его, но… сознавали, что он поступает, как благородный человек…». 29 марта: «С 21-го числа свирепствовал непрерывный шторм… 20-го у нас было топлива на две чашки чая на каждого и на два дня сухой пищи. Каждый день мы были готовы идти… но нет возможности выйти из палатки – так несет и крутит снег. Не думаю, чтобы мы теперь могли ещё на что-либо надеяться…». Последняя запись Роберта Скотта: «Ради Бога, не оставьте наших близких». Поисковый отряд нашел их занесённую снегом палатку только весной – 12 ноября 1912 года. Все путешественники экспедиции Скотта погибли, сам он умер последним, отбросив отвороты спального мешка и расстегнув куртку. В этом месте они и были похоронены. На мемориальном кресте, установленном во льдах в память экспедиции, была высечена эпитафия: «Бороться и искать, найти и не сдаваться» («To strive, to seek, to find, and not to yield»). Вся Великобритания тяжело переживала известия о смерти своих героев. Стоит сказать, что последняя просьба Скотта нашла отклик в сердцах англичан и была выполнена. Значительная сумма, собранная по всей стране обеспечила безбедное существование родным погибших путешественников.

После покорения Южного полюса Амундсеном и Скоттом исследования Антарктики продолжились с новой силой. В декабре 1911 года совершает свою первую экспедицию Дуглас Моусон. Для зимовки его экспедиция выбрала Землю Адели, как оказалось, место с самым суровым климатом на Земле. Нередко среднесуточные ветры достигали здесь скорости 44 м/с. Моусону приходилось наблюдать ветер силой 90 м/с, когда скорость разрушительного урагана – только 30 м/с. Ко всему этому добавлялось самое большое в Антарктике количество осадков – 1600 мм в год. Поход 1912–1913 года едва не стал роковым для самого Моусона, вся его команда погибла, а он сам вернулся на базу только через пять месяцев. Однако, в ходе экспедиции были подтверждены открытия Чарлза Уилкса, исследованы огромные территории, а описание собранной информации составило 22 тома. В 20-е годы XX века начинают совершаться полёты над Антарктидой, что позволило исследовать горы и земли в глубине континента. Среди исследователей этого времени нужно упомянуть американского летчика Ричарда Бэрда, норвежского капитана Нильса Ларсена, американского инженера Линкольна Элсуорта.

Первая советская антарктическая научная экспедиция под начальством опытного полярника и океанолога Михаила Михайловича Сомова высадилась на побережье моря Дейвиса 6 января 1956 года. Неподалеку с помощью экипажей двух дизель-электроходов «Обь» и «Лена» был построен посёлок Мирный. Антарктический сектор между 80° и 105° в.д. был выбран не случайно. Побережье материка было закартировано весьма приблизительно, в ходе работы советских исследователей были обнаружено много новых островов, бухт, мысов и ледников. Кроме базы в посёлке Мирный к концу 1956 года возникли ещё две станции: Пионерская и станция Оазис.

Сейчас в Антарктике действует 37 станций. Активно осваивает материк Аргентина, имеющая здесь 6 станций. Россия после распада СССР и возникших экономических трудностей вынуждена была заморозить некоторые из них. Сейчас на материке находится 5 российских станций: "Беллинсгаузен" (62°12" ю.ш. 58°56" з.д.), "Восток" (78°27" ю.ш. 106°52" в.д.), "Мирный" (66°33" ю.ш. 93°01" в.д.), "Новолазаревская" (70°46" ю.ш. 11°50" в.д.), "Прогресс" (69°23" ю.ш. 76°23" в.д.) – (Данные Российской Антарктической экспедиции: США, Австралия и Чили имеют по 3 станции на материке. Великобритания и Китай – по две станции. Также по одной станции имеют: Норвегия, Франция, Новая Зеландия, Япония, Бразилия, Уругвай, Южная Корея, ЮАР, Германия, Индия, Польша, Украина. Существует также одна совместная станция Франции и Италии.

С 1961 года существует договор, подписанный всеми ведущими странами, согласно которому территории южнее 60° ю.ш. являются демилитаризованными и свободными от ядерного оружия. Также ни одна страна мира не имеет права претендовать на эти территори. Здесь предусматривается свобода научных исследований и поощряется международное сотрудничество с целью обеспечения использования Антарктиды для блага всего человечества.

Каковы причины образования ледников в Антарктиде?

Исследование, проведённое учёными Массачусетского Университета, специалистом в области наук о Земле Робертом Деконто установил альтернативную теорию того, почему Антарктида внезапно покрылась ледниками 34 миллиона лет назад. Его теория бросает вызов предыдущим представлениям о формировании льдов.

Деконто в сотрудничеётве с Дёвидом Поллардом из Пенсильванского Государственного Университета, опубликовал свои результаты исследований 16 января в выпуске журнала Nature. Его работа финансировалась Национальным Научным Фондом.

Учёные давно знали, что Антарктида не всегда была покрыта пластами многокилометрового льда. Когда-то этот континент был покрыт зелёной растительностью и по нему ходили динозавры", говорит Деконто. "Полагают, что Антарктида, входившая тогда в состав единого континента из материков - Пангеи, представляла из себя зону умеренного климата с тропическим лесом.

Предыдущие исследования микроостатков и химии океана уже показало, что Антарктический лёд сформировался очень быстро - в течение 50000 лет или даже меньше. Драматическое изменение климата произошло в период эр Олигоцена и Эоцена. Осталась загадкой - почему это произошло и почему так быстро?

Теория, выдвинутая в 1970-ых предлагала, что тектоника плит была движущей силой в Антарктическом замораживании. Пангея раскалывалась. Австралия уходила севернее, открывая океанский канал, известный как Тасманский проход. И учёные сделали вывод, что поскольку Южная Америка дрейфовала и ушла далеко от Антарктиды, пролив Дрейка открылся. Это, как думали, было последним барьером к океанскому потоку, обходящему весь континент по периметру. Этот поток отклонял более тёплые северные воды и служил тому, чтобы держать континент охлаждённым, а южные океанские воды прохладными. Эта теория была известна как "Тепловая изоляция".

Деконто и Поллард решили определить, насколько важным оказалось открытие южных океанских течений для быстрого замораживания Антарктиды. Среди факторов они рассматривали: океанские течения; тектонику плит; содержание углекислого газа в атмосфере; и изменение орбитальных параметров Земли.

Используя компьютерное моделирование, учёные по существу восстановили картину мира 34 миллиона лет назад, включая детальную топографию Антарктиды и размещение дрейфующих континентов. Топография была особенно важна, потому что, если есть много гор, то они могут послужить очень хорошим катализатором, чтобы наращивать ледники даже летом.

Исследование показало, что критическим фактором в быстром охлаждении континента и покрытии его льдом стало не открытие новых океанских течений, а изменение содержания углекислого газа в атмосфере.

Углекислый газ - это очень важная составляющая, которая сказывается на изменении климата. Современное глобальное потепление и повышение уровня CO2 в атмосфере, может говорить о том, что Антарктический лед будет таять очень быстро.

Антарктические ледники - величайшие в мире, так как представляют собой дренажную систему крупнейшего в мире ледникового щита. Многие из ледников правильнее было бы назвать ледяными потоками, поскольку они не имеют четко обозначенных границ. Там, где ледник впадает в залив, достигая берега, лед оказывается на плаву и образуется шельфовый ледник. А ледник, спускающийся с ровного участка берега, не образует шельфового ледника, а, оказавшись на плаву, продолжает течь прямо в море. Такой выступ называется языком ледника и обычно очень нестабилен, хотя язык ледника Эребус, впадающий в залив Мак-Мердо, часто вытягивается в море более чем на 10 км, прежде чем обломиться. Крупнейшие шельфовые ледники Антарктиды - Росса и фильх-нера - настолько велики, что питаются несколькими ледниками и ледяными потоками. Ледник Рэтфорда, впадающий около гор Элсуэрт в юго-западный угол шельфового ледника Ронне, достигает более 1,6 км. в толщину в том месте, где оказывается на плаву, и демонстрирует самые мощные, из известных в мире, плавучие льды.

Ледник Ламберта - крупнейший и длиннейший ледник в мире

Ледник Ламберта в Восточной Антарктиде течет приблизительно на север вдоль меридиана 90° восточной долготы через горы Принс-Чарльз в залив Прюдс. Некоторые туристические корабли проплывают недалеко от этих мест, но чтобы увидеть ледник, нужно продвинуться в глубь материка, лучше всего на вертолете.

Ледник Ламберта в Восточной Антарктиде, вероятно, является величайшим в мире ледником. Его ширина достигает 64 км. там, где он пересекает горы Принс-Чарльз, а длина, если считать и его морское продолжение, шельфовый ледник Эймери, - около 700 км. Он собирает лед примерно с пятой части ледникового щита Восточной Антарктиды; если сделать расчет, то получится, что примерно 12% запасов пресной воды на Земле проходит через ледник Ламберта. Эту поразительную цифру так же трудно постичь, как и опенить величие антарктического ледника. Популярный образ альпийского или гималайского ледника, стекающего по склону словно ледяная река, строго говоря, неприло-жим к леднику Ламберта из-за его колоссальных размеров. Съемка из космоса - лучший способ увидеть достаточно большую его часть, чтобы понять, что это действительно ледник.

Ледники двигаются медленно. Самый быстрый, ледник Якобсхавн в Гренландии, преодолевает 7 км. в год, в то время как ледник Ламберта соскальзывает с гор Принс-Чарльз со скоростью всего 0,23 км. в год, постепенно ускоряясь до 1 км. в год у ледяного барьера Эймери. Однако он двигается хотя и не быстро, но мощно, поскольку через него за год проходит около 35 куб. км. льда.

Поверхность ледника, подобного этому, если смотреть на него с большой высоты, например с самолета, отмечена линиями тока - естественными ребрами льда, указывающими направление его движения, словно мазки гигантской кисти по маслу панорамной картины. С земли эти ребра незаметны, но их можно выявить по участкам параллельных трещин. Они создаются различной скоростью движения льда внутри ледника, могут формироваться неровностями ложа ледника или препятствиями на его пути. В этом случае образуется зона беспорядочных трещин, как, например, в местах резкого изменения угла наклона местности; это явление называется ледопадом и является аналогом водопада на реке. Некоторые из трещин ниже острова Гиллок, образовавшиеся оттого, что ледник вынужден обтекать этот остров, достигают более 400 м. в ширину и 40 км. в длину, превосходя по размерам некоторые альпийские ледники.

Через эти огромные трещины, или рифты, перекинуты снежные мосты, вселяющие робость в путешественника, вынужденного пользоваться ими. Однако, несмотря на их огромные размеры, переход по ним достаточно безопасен, поскольку дополнительный вес трактора бесконечно мал по сравнению с весом снега, выдерживаемого мостом. Трансантарктическая экспедиция сэра Вивиана Фукса (1955-1958) столкнулась с подобными трещинами покинув Южный полюс, и, по рассказам, спускалась по склону до моста и вновь поднималась по склону с другой стороны. Главную опасность представляли небольшие трещины у края самого моста. В прочих местах путешествие по леднику может быть сравнительно несложным, если только избегать известных районов растрескивания. Как и реки Африки первопроходцам этого континента, ледники Антарктиды часто предлагают исследователям очевидный путь в глубь материка. Шекл-тон обнаружил ледник Бридмора, открывавший прямую дорогу с шельфового ледника Росса к Полярной плите; Скотт и четверо его товарищей избрали тот же путь для своего рокового путешествия к полюсу.

Шельфовый ледник обычно формируется там, где ледники и ледяные потоки, стекающие с континентального ледникового щита, впадают в залив. Спустившись по дну до определенной глубины - обычно 300 м, - лед переходит в плавучее состояние и различные ледники сливаются в единое поле. Это поле продолжает расти, пока не заполнит залив. Выходя за пределы залива, как бы тот ни был велик, передняя часть ледника, лишившаяся сдерживающего влияния устья залива, утрачивает стабильность и становится уязвимой для сил открытого океана. Ледник постепенно обламывается по линии, соединяющей крайние точки залива, и происходит "отел" ледника. Шельфовый ледник также теряет лед, подтаивая снизу и формируя холодные придонные течения, движущиеся на север над ложем океанов, чтобы затем подняться на поверхность, насыщая кислородом тропические воды. Хотя ледник, с другой стороны, утолщается за счет выпадения снега на его поверхность, общим результатом становится его утоньшение в направлении открытого моря. Ледяной барьер - обращенный к морю край ледника - достигает толщины примерно 180 м. и поднимается над уровнем моря на 20-30 м. Предмет, оставленный на поверхности шельфового льда, будет постепенно спускаться вниз по мере приближения к океану.

Ледник Росса - величайший шельфовый ледник в Антарктиде

До шельфового ледника Росса обычно можно добраться на корабле или самолете из Новой Зеландии во время переброски персонала и припасов на американскую станцию Мак-Мердо и на новозеландскую базу Скотт. Заходят в эти места и туристические корабли, но пассажирам редко удается увидеть что-нибудь кроме обрыва ледяного барьера.

Капитан Джеймс Кук во время своего второ-xv го путешествия, в 1772-1775 годах, стал первым человеком, проникшим в высокие широты Антарктики, но ему так и не удалось увидеть континент; все предпринимавшиеся им попытки проплыть дальше на юг срывались паковыми льдами. И только в 1840 году капитан Джеймс Кларк Росс, уже ставший к тому времени самым опытным арктическим мореплавателем Британии, отправился на юг и успешно прорвался через пояс пакового льда в воды, теперь известные как море Росса. Он открыл остров Росса, а к востоку от него гряду, которую назвал Барьером Виктории и о которой писал: "...у нас был такой же шанс преодолеть эту массу, как если бы мы пытались проплыть сквозь скалы Дувра".
Росс был потрясен. Ледяные обрывы высотой от 46 до 61 м. нависали над его кораблями, и к югу не было видно ничего, кроме бескрайней ледяной равнины. Собственно говоря, шельфовый ледник Росса представляет собой ледяную плиту приблизительно треугольной формы, чья толщина колеблется от 183 м. у ледяного барьера переднего ее края, до 1300 м. в обращенной к суше части. Его площадь равна 542344 кв.км. - это больше территории Испании и почти равно площади Франции; а поскольку он находится на плаву, то поднимается и опускается под действием приливов и отливов. Большие куски шель-фового льда отламываются и превращаются в столовые айсберги, самый крупный из зарегистрированных, площадью 31080 кв.км., превосходил по размерам Бельгию.

Шельфовый ледник Росса питается ледниками. Многие из них, такие как ледник Бирдмора, спускаются с Трансантарктических гор, но ледниковые потоки, приходящие с Земли Мэри Бэрд, приносят больше льда. Корабль, плывший через море Росса в 1950 году, встретил айсберг, у которого из бока торчал угол здания, идентифицированный как фрагмент домика с одной из станций Маленькой Америки адмирала Бэрда, построенной примерно за 30 лет до этого.

В шельфовом льду по большей части нет трещин, по нему легко передвигаться. Он сравнительно ровный, но продвижение саней зависит от состояния поверхности. Снежные участки труднопроходимы независимо от того, тянут ли сани люди, собаки или трактора. Часто встречаются заструги - плотные, созданные ветром гряды снега, способные, если их высота превышает 30 см, затруднить путешествие. Особенно обидно, когда впадины между грядами заполнены мягким снегом, поверхность представляется гладкой, а люди и трактора проваливаются.