З яких причин сформовано льодовик в антарктиді. Формування льодовикового панцира Антарктиди. Вчені: в Індії виросте новий гірський хребет

‚Фахівці Національного управління США з аеронавтики та дослідження космічного простору (НАСА) знайшли причину танення антарктичних льодів, пише The Independent. Дослідники вважають, джерелом тепла, яке розтоплює льодовий панцир на Південному полюсі Землі може бути мантійний плюм, що ховається під льодом (гарячий потік лави, здатний пробити земну кору і вирватися на поверхню, утворивши вулкан – прим. ред). Температура земної кори над ним підвищується, що призводить до танення, розтріскування та руйнування льодовиків.

Близько 30 років тому гіпотезу про існування такого плюма під регіоном Земля Мері Берд у Західній Антарктиді висунув вчений із Університету Колорадо. Але нещодавно вдалося знайти підтвердження його припущенню. Фахівці НАСА змогли переконатися у правдивості цієї теорії.

Для цього експерти розробили спеціальну математичну модель. Розрахунки показали, скільки геотермальної енергії потрібно для процесів, що протікають у Землі Мері Берд, у тому числі для появи підземних річок і озер, що існують там. Порівнявши теоретичну модель з даними, отриманими під час антарктичних експедицій, вчені дійшли висновку, що під поверхнею справді знаходиться мантійний плюм, який утворився ще 50-110 мільйонів років тому – задовго до формування на континенті крижаного щита.

Як писав «Новий День», причиною танення льодовиків у Гренландії також мантійний плюм. Дослідження проводила міжнародна група вчених, за безпосередньої участі співробітників Новосибірського державного університету (НГУ) та Інституту нафтогазової геології та геофізики () СО РАН. Вчені пов'язали зменшення обсягів крижаного покриву, що відбувається зараз, з подіями 80-35-мільйонної давності, коли над океаном почала височіти суша, що пізніше отримала назву Гренландія. Саме тоді зародився так званий древній мантійний плюм.

Вчені виявили талі води під льодовиками Гренландії. Раніше вважалося, що льодовики тануть лише у прибережній частині острова, проте у 2001 році в його глибині між кам'яною породою та льодом вони знайшли прошарок рідкої води. У зв'язку з тим, що тут товщина льодовиків досягає 3 тисяч метрів, а плюсових температур не буває зовсім, талої води, яка утворює підлідні річки та озера, не повинно бути.

Дослідники впевнені, що танення льодів сприяє плюм, основна частина якого зараз знаходиться під Ісландією, а називається він «Ісландський». Він добре відомий геологам і, як з'ясувалося, десятки мільйонів років тому над ним справді пропливала Гренландія. Після розрахунків теоретичного теплового потоку, який може спричинити плюм, виявилося, що його цілком достатньо, щоб розтопити нижню частину льодовика.

«Ця робота надала геофізичні докази, що Ісландський плюм залишив слід у літосфері острова. Таким чином, на зменшення маси льодовиків Гренландії впливають не лише швидкі варіації клімату на Землі, а й відлуння великомасштабних подій, що відбувалися десятки мільйонів років тому», – розповів один із учасників дослідження, завідувач лабораторій НГУ та професор Івана Кулакова. Результати дослідження були опубліковані у престижному журналі Nature Geoscience.

Як нагадує «Лента.ру», у жовтні від одного з двох найбільших льодовиків Антарктики Pine Island відколовся масив площею, яка в чотири рази перевищує острів Манхеттен. Згідно з прогнозом, зробленим на основі супутникових знімків льодовиків, у майбутньому процес танення льодів прискориться ще вдвічі-втричі, підвищивши рівень Світового океану. У липні від шельфового льодовика Ларсен в Антарктиді відколовся один із найбільших зареєстрованих айсбергів. Його площа складала 5800 квадратних кілометрів.

Вашингтон, Іван Гридін

Чи були великі катастрофи?
Примітивні організми ускладнювалися, поки, через довгу низку предків, не з'явилася нарешті людина. Поступово заповнювалися прогалини в геологічному літописі, і струнка картина розвитку Землі була близька до завершення. Здавалося, що збувається передбачення основоположника наукової геології Чарлза Лайеля, зроблене ще 1830 року: «Порядок у природі, з ранніх періодів, був одноманітний у тому сенсі, у якому ми вважаємо його одноманітним і тепер, і сподіваємося, що він залишиться таким і на майбутнє».
І все-таки катастрофи були!
ознаки різких змін відзначалися одночасно в межах усієї Землі. Протягом останнього мільярда років найбільше значення мали чотири великі катастрофи – 650, 230, 65 та 35 мільйонів років тому.
Перша з них була пов'язана з найбільшим в історії Землі заледенінням. Його сліди знайдені на всіх материках, крім Антарктиди, яка і тепер покрита льодовиками і тому погано вивчена. Є ознаки заледеніння й у екваторіальних районах. Можуть заперечити - материки рухаються, і ті райони, які зараз перебувають на екваторі, колись були поблизу полюсів. Але тепер навчилися визначати широту давніх материків. Виявилося, що Шотландія та Білорусь, де виявлено льодовикові відкладення з віком близько 650 мільйонів років, на той час перебували на екваторі. Отже, льодовики тоді доходили до екватора. До цього Сонце давало тепла на кілька відсотків менше, ніж тепер. Але в атмосфері було набагато більше вуглекислого газу і парниковий ефект зігрівав Землю. В океанах з'явилися рослини (синьо-зелені, а потім і «справжні» водорості), вони споживали та розкладали вуглекислий газ, і «з'ївши власну ковдру», довели Землю до майже повного заледеніння. В результаті багато водоростей вимерло, і «ковдра» поступово відновилася.
Друга катастрофа сталася 230 мільйонів років тому, незабаром після ще одного великого заледеніння. Воно не було всесвітнім і охоплювало лише полярні та частину помірних широт Південної півкулі. Із заледеніннями, як тепер доведено, пов'язана посушливість клімату. Вода океанів надходила у величезні затоки, оточені пустельми, і випаровувалась у них. Солі випадали в осад. Одна з таких заток знаходилася на сході Східноєвропейської рівнини. Сіль йшла з океану, вода ж у ході свого великого круговороту поверталася до нього. Внаслідок цього солоність вод океану сильно знизилася. Не всі морські організми змогли це пережити. За деякими даними, вимерло 97 відсотків організмів, що жили раніше в морях і океанах. Наземної фауни та флори катастрофа не торкнулася.
Шістдесят п'ять мільйонів років тому відбулася найзагадковіша подія у геологічній історії. Раптом вимерли динозаври та інші гігантські рептилії, які до цього панували понад сто мільйонів років. Разом з ними вимерли засів яли моря амоніти, белемніти і багато видів мікроскопічних організмів. Запропоновано десятки гіпотез, що пояснюють вимирання, але серед них немає жодної, яка була б переконливою, з погляду всіх чи хоча б більшості дослідників. Теорію вимирання динозаврів ще належить створити.
У мезозої, коли жили динозаври, на всій землі панував теплий клімат. Вода лежить на поверхні океанів у полярних районах мала температуру 15, котрий іноді 18 градусів. Приблизно такі ж умови панували і на початку кайнозою – «століття ссавців» – до 35 мільйонів років тому. Але потім дуже швидко, майже миттєво (у масштабах геологічного часу ця «миттєвість» тривала близько ста тисяч років) температура скрізь знизилася на кілька градусів. У тропіках стало холодніше, ніж тепер, а в помірних і полярних широтах після похолодання температура була все-таки набагато вищою за сучасну.

Причини похолодання
Донедавна про зміни температури судили головним чином із залишків тварин і рослин. На похолодання вказувало вимирання теплолюбних видів. Але завжди можна було сказати, що в минулому організми жили в інших умовах, ніж тепер, а вимирання пов'язане не з похолоданням, а з іншим. Наразі знайдено «термометри», які дозволяють об'єктивніше судити про умови минулого. Визначають ізотопний склад кисню, що входить до складу давніх організмів. Крім найпоширенішого ізотопу з атомною вагою 16 існує ще ізотоп з атомною вагою 18 - так званий важкий кисень. Але у залишках древніх організмів вміст важкого кисню змінюється залежно від температури води, де вони жили. Кисневий термометр показав, що близько 35 мільйонів років тому сталося саме похолодання, а не якесь другзз зміна довкілля.
Що було причиною похолодання? Існує безліч гіпотез. Перша їх - гіпотеза про зменшення світності Сонця. Але астрофізики проти – ні Сонце, ні схожі на нього зірки не можуть різко змінити світність. Вона не зменшується, а дуже повільно та поступово зростає – приблизно на один відсоток за 100 мільйонів років. Деякі ботаніки припустили, що раптово змінився нахил земної осі. Фахівці з небесної механіки відмовляються навіть обговорювати таку гіпотезу, вона здається їм абсолютно безглуздою.
Чи не можна пояснити похолодання тим, що «прохудилася ковдра» Землі – зменшився парниковий ефект її атмосфери? Для цього в ній мало зменшитися вміст вуглекислого газу. Воно залежить від цього, як швидко споживають вуглекислий газ рослини. Чим пишніша рослинність, тим вищий фотосинтез і тим менший вміст СО в атмосфері. Але при похолоданні рослинність стає менш пишною, і вміст вуглекислоти у повітрі зростає. Парниковий ефект стримує похолодання, спричинене іншими причинами.
Можливо, Земля «переодяглася» в інший, світліший одяг? Адже й ми, щоб урятуватися від спеки, перевдягаємось у біле. Білі поверхні відбивають сонячні промені. Щоб Земля придбала велику білизну, мають з'явитися великі льодовики, морські льоди та снігові поля. Вони з'являються лише за низьких температур. Збільшення альбедо (відбивної, здібності) може підтримувати похолодання, але може бути його причиною.
До 35 мільйонів років тому снігу та льоду, ймовірно, не було ніде, окрім високих гір. Але полярні широти отримували стільки сонячного тепла, скільки вони отримують його тепер. Звідки бралося додаткове тепло? Взимку льоди бувають в Азовському морі, але південно-західна частина Баренцевого моря ніколи не замерзає. Це пояснюється тим, що до північних берегів Європи підходить тепла течія. Можливо, 40-50 мільйонів років тому воно було потужнішим? На жаль, і це пояснення не підходить. Колись між Скандинавією та Гренландією взагалі не було моря. П'ятдесят п'ять мільйонів років тому вони почали повільно відсуватися один від одного, і лише близько 30 мільйонів років тому встановилося глибоководне сполучення між Норвезько-Гренландським та Полярним басейнами. Моря, через яке міг би текти давній Гольфстрім, не було!
Океани та атмосфера Землі утворюють єдину кліматичну машину. Розташування материків Північної півкулі не створювало умов теплого клімату Арктики. Але становище рятувало Південну півкулю. Австралія тоді була набагато південніше і утворювала єдиний материк з Антарктидою. З ним поєднувалася Південна Америка - протоки Дрейка не було. У таких умовах теплі течії, спричинені східними вітрами у субтропічних широтах, повертали на південь уздовж східних берегів Південної Америки та Австралії та досягали Антарктиди. У її межах панував досить теплий клімат та росли ліси з південного буку. Саме через Антарктиду з Америки до Австралії проникли сумчасті, багато представників рослинного світу і навіть прісноводні ракоподібні. Два величезні вири в Південній півкулі - один у Тихій, а інший в Атлантичному та Індійському океанах - утеплювали помірні та полярні широти. Тепла було так багато, що його вистачало і на обігрів Північної півкулі.
55 мільйонів років тому Австралія стала повільно відсуватися на північ. Але між нею та Антарктидою ще довго існував перешийок, а потім протока була вузькою та неглибокою. Тільки 35 мільйонів років тому південніше Австралії виникла потужна океанічна течія, що підганялася західними вітрами. Це докорінно змінило кліматичні умови всієї Землі. Два вири Південної півкулі злилися в один. Тепер від південно-східних берегів Південної Америки (досі пов'язаної з Антарктидою) води океану здійснювали майже навколосвітню подорож поблизу берегів Антарктиди, південно-західних берегів Південної Америки і повертали на північ. Далі вздовж екватора їх гнали східні вітри. Через широку і глибоку протоку між Австралією (хоча вона й відсунулася від Антарктиди, але знаходилася набагато південніше, ніж тепер) і Південно-Східною Азією течія проникала в Індійський океан, потім повертала на південь і... цикл повторювався.

Льодовики покривають Антарктиду
На далекому і холодному півдні під час довгого шляху води встигали сильно охолонути. Потім охолоджені води проникали в тропічні широти та охолоджували також їх. Похолодання викликало зростання льодовиків у Східній Антарктиді. Назви Східна та Західна Антарктида умовні. По суті, будь-яка частина цього материка буде північною по відношенню до Південного полюса. Але європейські мандрівники зазвичай йшли до Антарктиди через Атлантичний океан. Їх більш порізана частина, що примикає до Південної Америки, перебувала заході, а основна, найпотужніша частина - Сході. Якщо подумки зняти сучасний крижаний покрив, то Західна Антарктида перетвориться на архіпелаг островів, а Східна залишиться материком.
Для зростання льодовиків потрібно, щоб сніг, що випадає за зиму, не встигав розтанути влітку. Снігу стає дедалі більше, поступово він під вагою вищележачих шарів перетворюється на лід. Назбиравшись великими масами, лід починає текти, подібно до лави (але набагато повільніше). У гірських долинах рухаються потоки льоду, на рівнині ж утворюються величезні льодовикові щити та куполи з відносно крутими краями та плоскою серединою, схожі на короваї. Ця аналогія не випадкова - адже тісто набуває форми короваю за тими ж гідромеханічними законами, за якими лід набуває форми купола. І тісто, і лід можна розглядати як дуже в'язкі рідини.
У центрі Східної Антарктиди є гори Гамбурцева. Тепер вони поховані під льодом. Гори вдалося виявити, вимірявши товщину льодовика.
На вершинах гір Гамбурцева льодовики могли з'явитися ще до початку похолодання. Коли температура зменшилася, льодовики зайняли вже весь гірський масив. Над ним утворилася холодна повітряна маса, що охолоджувала навколишню місцевість. Чим більше ставали льодовики, тим кращими були умови для їхнього подальшого зростання. Дуже швидко (звичайно, в геологічному сенсі), лише за кілька десятків тисяч років, льодовики зайняли всю Східну Антарктиду та досягли її берегів. Але вони майже ніде не спускалися в море і майже не породжували айсбергів.
Поява льодовикового щита площею 10 мільйонів квадратних кілометрів вплинула на клімат і багаторазово посилила початкове похолодання. Льодом було покрито сім відсотків усієї поверхні суші. Почав випадати сніг, з'явилися морські криги. Великі білі поверхні відбивали сонячні промені. У результаті по всій Землі стало холодніше - у Південному, а й у Північній півкулі. Похолодання супроводжувалося посиленням посушливості – саме у цей час утворилася пустеля Сахара.
Зростання льодовиків викликало також зниження рівня океану. З його поверхні постійно випаровується вода, але так само постійно вона повертається назад - та волога, яка переноситься повітряними течіями на сушу, потім річками знову стікає в океан. Але коли льодовики ростуть, сніг, що випадає на них, не повертається в океан, а йде на будівництво льодовиків: об'єм води, пов'язаної в льодовиках, ніби віднімається з об'єму океану. 35 мільйонів років тому рівень океану впав приблизно на шістдесят метрів. У результаті великі мілководдя перетворилися на сушу. Море пішло здебільшого Східно-Європейської рівнини та із Західного Сибіру.
Різко змінилася рослинність. До початку похолодання пальми росли до узбережжя Карського і Охотського морів. Коли стало холодніше, вони збереглися лише у південній частині Східноєвропейської рівнини, в Середній Азії та в районі Владивостока.
Але найважливіші зміни зазнав тваринний світ. До 35 мільйонів років тому були широко поширені багатогорбчасті - дрібні звірята, схожі на гризунів, але мали зовсім іншу внутрішню будову. Вони вимерли, і їм на зміну прийшли гризуни. Вимерли давні хижаки та давні копитні, замість них почався розвиток сучасних хижаків та копитних. Величезне значення мають зміни у загоні приматів. До 35 мільйонів років тому були поширені лише лемури та довгоп'яті – нижчі примати. Тепер лемури зустрічаються на Мадагаскарі, в решті тропічної зони більша їх частина вимерла з початком похолодання. На зміну лемурам прийшли мавпи.
Отже, основні риси навколишньої природи склалися 35 мільйонів років тому в результаті початку заледеніння Східної Антарктиди. Зледеніння було причиною, але не було першопричиною. Все, як ми вже знаємо, почалося з поділу Австралії та Антарктиди та переміщення Австралії на північ.

Довгий шлях природи Землі
35 мільйонів років тому з'явилися лише основні риси сучасної природи, але вона ще була не дуже схожа на те, що ми спостерігаємо сьогодні. Землі мав довгий і складний шлях. Рух Австралії на північ продовжувався; близько 20 мільйонів років тому закрилася глибоководна протока, що відокремлювала її від Південно-Східної Азії (дрібноводні протоки там існують і тепер). Екваторіальна течія Тихого океану, що до цього проникала в Індійський океан, повернула на південь уздовж берегів Австралії і стала обігрівати помірні широти Південної півкулі. На півночі встановилося нарешті глибоководне сполучення між Норвезько-Гренландським та Полярним басейном, і до нього проникли теплі води. І на півночі, і на крайньому півдні відбулося потепління.
На жаль, воно було недовгим. 25 мільйонів років тому від Антарктиди почала відсуватися Південна Америка. 12-14 мільйонів років тому протока між ними стала вже досить широкою і глибокою. Через протоку Дрейка почала проходити Південна кругова течія, що оперізує Антарктиду. Знову різко зменшився водообмін між тропічними та помірними широтами Південної півкулі. У полярних широтах похолодало, у тропіках стало тепліше - туди вже не потрапляли холодні води з півдня. Саме тоді виникли сучасні кліматичні контрасти, коли в одних місцях страждають від спеки, а в інших від холодів. Льодовики Антарктики збільшилися - вони зайняли також Західну Антарктиду.
Похолодання у помірних широтах викликало посилення посушливості. Саме тоді, близько 12 мільйонів років тому, з'явилися степи на півдні Східноєвропейської рівнини. По степах Євразії та саван Африки бродили стада гіппаріонів - трипалих родичів коней, що переселилися з Америки сухопутним «містом», що існував на місці сучасної Берингової протоки. На півдні Азії та Африці поширилися рамапітеки, яких вважатимуться нашими прямими предками. Їх зростання було невелике - приблизно метр, але вони вже ходили на двох ногах.
Близько трьох мільйонів років тому льодовикові щити з'явилися у Північній півкулі. Вони покрили Гренландію, Ісландії та сушу, яка була на місці Баренцева моря. З новим похолоданням та посиленням посушливості пов'язано виникнення нових пологів тварин – слонів, бугаїв та коней. У Східній Африці австралопітеки (нащадки рамапітеків) стали полювати, застосовуючи перші кам'яні знаряддя, вони перетворилися на людей.
Близько мільйона років тому заледеніння охопило помірні широти Північної півкулі. Біля краю льодовика панували дуже холодні та сухі степи, в них паслися мамонти та волосаті носороги. Льодовики то наступали, то відступали знову. На один із періодів найменшого розвитку льодовиків падає наш час.
Чи не приведе визнання різких змін до якихось невірних висновків? Адже на початку XIX століття деякі вважали, що після кожної катастрофи слідує новий «акт божественного творіння». Сам автор "теорії катастроф" Жорж Кюв'є не писав нічого подібного. На його думку, спорожнілий материк заселяли тварини з інших місць. Як вони з'явилися там, Кюв'є не уточнював. Про «божественне творіння» писали деякі учні Кюв'є, які прагнули узгодити його погляди з релігійною ідеологією.
Яка ж ситуація сьогодні, коли в справедливості еволюційної теорії ніхто вже не сумнівається? Тепер доведено, що багато організмів, які раптово з'явилися після катастрофи, насправді існували і до неї, але були дуже рідкісними або зустрічалися лише в окремих обмежених районах. Коли вмирали «господарі Землі», колишні парії виходили на авансцену геологічної історії. Вони швидко розмножувалися, широко розселялися та ставали новими господарями Землі. Спочатку не було організмів, які могли б освоїти всі придатні для життя умови. Це давало поштовх швидкої еволюції.
Мавпи, наприклад, існували до останньої катастрофи, але набагато менш поширені, ніж лемури. Не виключено, що якби теплий і вологий клімат зберігся, лемури панували б і тепер. На одній із доповідей, зроблених мною в Москві, було поставлено питання: «Якби не почалося заледеніння Антарктиди, то ми жили б серед субтропічних лісів?» Довелося дати таку відповідь: "Тут справді були б субтропічні ліси, але в них жили б не ми, а лемури з величезними очима". Похолодання у багато разів збільшило швидкість еволюції. Великі катастрофи - це по суті революції у розвитку органічного світу. Без них він розвивався б набагато повільніше.
У зв'язку з цим згадуються слова великого англійського дослідника природи XVII століття Вільяма Гарвея: «Не хвалити, не ганити - всі працювали добре». Колись прихильники Жоржа Кюв'є та Чарлза Лайеля запекло сперечалися між собою. Тепер же ясно, що мали рацію і ті, й інші. І повільний та поступовий розвиток, і катастрофи пояснюються природними причинами.
Остання велика «катастрофа» пов'язана з початком заледеніння Антарктиди. Чи не станеться нова катастрофа, якщо потепління, спричинене діяльністю людини, призведе до танення льодовиків та підйому рівня океану на 70 метрів? Погляд у минуле показує, що всесвітнього потопу не буде. Адже 20-30 мільйонів років тому обсяг льодовиків був уже близьким до сучасного. На той час у помірних та полярних широтах панував досить теплий клімат. Льодовиковий щит Східної Антарктиди підтаював по краях, але не зменшувався в розмірах - на його поверхню випадало набагато більше снігу, ніж тепер.
На мою думку, майбутнє потепління також призведе до рясних снігопадів. Найбільші льодовикові щити можуть у результаті навіть збільшити свою товщину. Вони будуть давати менше айсбергів і трохи підтаювати по краях, але не зменшаться в обсязі доти, доки обсяг танення не перевищить обсяг снігової води, щорічно одержується льодовиками. Щоб це сталося, потрібне потепління на 10-12 градусів. Тільки після цього льодовики Антарктиди почнуть розпадатися, а рівень океану зростатиме. Але про таке потепління в найближчому майбутньому не йдеться. За меншого потепління рівень океану може навіть трохи знизитися внаслідок збільшення товщини антарктичних льодовиків.
Від мавп, що широко поширилися 35 мільйонів років тому, походить Homo sapiens, людина розумна. Якщо людство виправдає це високе звання і діятиме розумно, остання велика «катастрофа» не перетвориться справді на катастрофу.

Д. Квасов, доктор географічних наук

Це я знаю

1. Розкажіть про географічне розташування Антарктиди. Які океани омивають материк? Які течії проходять уздовж його берегів?

Територія Антарктиди майже повністю перебуває всередині південного полярного кола. Материк знаходиться відразу у трьох півкулях – Південній, Східній та Західній. Материк омивають Тихий, Індійський та Атлантичний океани. Навколо Антарктиди проходить найпотужніша течія Західних вітрів.

2. Що таке шельфові льодовики? Як утворюються айсберги?

Шельфові льодовики – лід, який покриває як материк, а й сповзає мовами на прилеглі моря й острови.

Айсберги утворюються при відколюванні від шельфового льодовика величезних брил льоду.

3. Що таке стокові вітри і що спричиняє їх утворення?

Над Антарктидою через льодовик формується область постійного сильного охолодження. Через війну над материком утворюється область високого тиску. Маси холодного повітря стікають від центру до околиць, утворюючи найсильніші стокові вітри.

4. Коли в Антарктиді настає літо? Зима?

Антарктида лежить повністю у Південній півкулі. Тому літо настає з дня зимового сонцестояння (21 грудня), зима – з дня літнього сонцестояння (22 червня).

5. Чому в Антарктиді цілий рік негативні температури?

Негативні температури протягом року пов'язані з положенням материка за полярним колом. Кут падіння сонячних променів дуже малий. Крім того, сніговий та льодовий покрив відбиває більшу кількість сонячних променів назад в атмосферу, тому земна поверхня не прогрівається.

Це я можу

7. Розгляньте профіль будови Антарктиди (див. рис. 105). Зробіть висновок про будову Крижаної Антарктиди та про рельєф Кам'яної Антарктиди?

Рельєф Кам'яної Антарктиди характеризується невеликими абсолютними висотами, малими перепадами висот. Крижана Антарктида має форму купала. Потужний крижаний покрив має величезну масу. Пластичні крижані маси стікають у напрямку від центру до периферії, утворюючи опуклу форму. Крижана Антарктида – найвищий материк.

8. Розгляньте фото на рис. 107. Як пінгвіни пристосувалися до життя за суворих умов?

Оперення пінгвінів інше, ніж у інших птахів: пір'я дрібне, жорстке, щільне, схоже на лусочки, під шкірою у пінгвінів накопичується жир. Пінгвіни не вміє літати, але добре плавають, що допомагає їм добувати їжу в океані. Пінгвіни мешкають великими групами. Під час снігових бур вони зігріваються, стаючи щільно один до одного і постійно переміщаючись від краю до центру.

Це мені цікаво

9. Підготуйте повідомлення на тему "Як відкривали Антарктиду".

Як відкривали Антарктиду

Початковий етап - відкриття островів навколо Антарктиди та пошуки материка (16 ст. - початок 19 ст.)

Задовго до відкриття материка будувалися різні припущення існування гіпотетичної Південної землі, на пошуки якої вирушали експедиції, виявили великі острови навколо Антарктиди. У 1768-71 Дж. Кук очолив експедицію, яка прямувала на пошуки південного материка. Обстеживши Нову Зеландію, експедиція відкрила протоку між її Північним та Південним островами (згодом названий ім'ям Кука) і встановила, що Нова Зеландія є не виступом південного материка, як вважали раніше, а архіпелаг з двох островів. У 1772-75 Кук у другій експедиції, присвяченій пошукам південного материка, першим з мореплавців перетнув Південне полярне коло, проте материка він не виявив і заявив, що його взагалі знайти неможливо через льоди, що роблять землю недоступною.

Другий етап - відкриття Антарктиди та перші наукові дослідження (19 ст.)

Відкриття Антарктиди як крижаного континенту належить російській навколосвітній військово-морській експедиції під керівництвом Ф. Ф. Беллінсгаузена та М. П. Лазарєва на шлюпах «Схід» та «Мирний». У січні-лютому 1820 р. російські кораблі чотири рази на близьку відстань підходили до шельфового льодовика Землі Королеви Мод. Російська експедиція відкрила о. Петра I, Землю Олександра І та кілька островів у Південно-Шетлендському архіпелазі. У 1820-1821 англійські та американські звіропромислові судна (керівники Е. Брансфілд та Н. Палмер) знаходилися близько до Антарктичного півострову (Земля Грейама). Плавання навколо Антарктиди та відкриття Землі Ендербі, островів Аделейд та Біско здійснив у 1831-33 англійський мореплавець Дж. Біско. У 1838-42 в Антарктика побували три наукові експедиції: французька (Ж. Дюмон-Дюрвіль), американська (Ч. Вілкс) та англійська (Дж. Росс). Перша відкрила Землю Луї Філіпа, Землю Жуанвіля, Землю Аделі і Землю Кларі (вперше висадилася на прибережні скелі), друга - Землю Вілкса, третя - Землю Вікторії, прибережні острови, а також вперше пройшла вздовж гігантського шельфового льодовика .

Після цих плавань в Антарктиці настав п'ятдесятирічний період затишшя. Інтерес до Антарктика зріс наприкінці 19 ст. у зв'язку з тим, що через хижацьке винищення зменшилася кількість китів в Арктиці. В Антарктиці побувало кілька експедицій: шотландська на судні «Валена», що відкрила Землю Оскара II, пізніше так названу норвезькою експедицією на «Язоні» та «Антарктиці»; остання виявила Берег Ларсена та здійснила висадку на берег Антарктиди в районі мису Адер; бельгійська під керівництвом Антарктика Жерлаша, яка зимувала в Антарктиці на судні «Бельжика», що дрейфує, і англійська на «Південному Хресті», що організувала зимівлю на мисі Адер (початок зимівлі К. Борхгревінк).

Третій етап – вивчення узбережжя та внутрішніх областей Антарктиди (перша половина 20 ст.)

На початку XX століття одна за одною починаються експедиції до полярних гірських хребтів та льодовиків материка. Починається підготовка до Південного полюса планети. У 1909 році норвежець Руаль Амундсен готується до цього дуже важкого та небезпечного переходу через крижаний материк. 14 січня 1911 року норвежці висадилися на узбережжі Антарктиди в Китової бухті. Разом із ними на підкорення полюса вирушила експедиція англійців під керівництвом Роберта Скотта, яка прибула до Антарктики на кілька днів раніше – 3 січня. Передбачуваний маршрут Амундсена був коротшим на 100 кілометрів, ніж маршрут Скотта, проте він пролягав складнішою місцевістю. Але Амундсен розрахував всі етапи походу з надзвичайно точністю. Між 80° та 85° через кожен градус він влаштував склади з продовольством та паливом, а щоб їх легко було знайти, встановив високі віхи з прапорами. Похід Амундсена розпочато 20 жовтня 1911 року з чотирма товаришами на санях, запряжених собаками. За 85-ою паралеллю почалося важке піднесення з шельфового льодовика Росса на хребет, названий Амундсеном на честь норвезької королеви хребтом Квін-Мод (згодом було доведено, що цей хребет відноситься до Трансантарктичних гор). Коли частина провіанту вже закінчилася, Амундсен наказав убити зайвих собак, щоб годувати їх м'ясом решти тварин, однак, і самі мандрівники їли це м'ясо, бо запаси провізії закінчувалися. Експедиція норвежців досягла Південного полюса 15 грудня 1911 р. Вони розбили намет на високому плато, висотою 2800 метрів, і підняли там норвезький прапор. Руаль Амундсен та його супутники стали першими людьми, які підкорили Південний полюс. 17 грудня вони повернули північ. Їм довелося кожні три дні вбивати одного собаку, таким чином люди та тварини харчувалися свіжим м'ясом, поки не досягли 85 паралелі, де знаходився перший із залишених ними складів. Пройшовши в обидва кінці 2800 км, вони повернулися до Китової бухти 26 січня 1912 після 99-добового льодового походу.

У цей час Роберт Скотт припускав дістатися до полюса на моторних санях, індійських поні та собаках. Вони вирушили в дорогу 2 листопада 1911 року. Проте, техніка підвела Скотта, моторні сани невдовзі довелося кинути, а за 83 паралеллю довелося перебити поні, коли їх не було чим годувати. У 84 ° були відправлені назад собачі упряжки, і англійці самі тягли важко навантажені сани. За 85 паралеллю Скотт наказав повернутися чотирьом людям, а у 87°30' ще трьом. Далі пішли лише п'ятеро людей: Роберт Скотт, лікар Едуард Вілсон, офіцери Лоуренс Отс та Генрі Боуерс, а також унтер-офіцер Едгар Еванс (На фото). Останні 250 км. далися їм особливо важко. Сани доводилося тягнути по сухому сипучому снігу, за годину вони просувалися не більше, ніж на 2 км, а за день просувалися менше, ніж на 10 км. Коли до полюса залишалося кілька миль, Скотт записав у своєму щоденнику: «…розглянули чорну крапку попереду… [яка виявилася] чорним прапором, прив'язаним до лазу від саней. Тут же поблизу було видно залишки табору… Норвежці нас випередили. Вони першими досягли полюса. Жахливе розчарування!». Дорогою від своєї бази до полюса англійці влаштували десять проміжних складів провіанту та палива. На зворотному шляху їх найближчою метою було скоріше дістатися чергового складу, щоб відновити запаси палива та пального. Однак сили мандрівників швидко танули. Незабаром наймолодший з них - Еванс почав відчувати ознаки душевної хвороби, він відставав, падав, поки зовсім не знемагав. 17 лютого його не стало. Подальший шлях виявився ще важчим. Команда Скотта все частіше збивалася зі шляху. Наприкінці лютого, коли «палива стало дуже мало» почалися сильні морози. З записів Скотта було видно, як зникала їхня воля до життя, і зростав розпач. Але до кінця вони не кинули і тягли за собою близько 15 кілограмів найцінніших зразків порід, зібраних на шляху до полюса. П'ятниця 16 березня або субота 17 березня Скотт записав у щоденнику: «Втратив рахунок числам, але вірно, здається, останнє. Життя наше – чиста трагедія. Отс сказав: «Піду пройдусь. Можливо, повернуся не скоро. Він пішов у завірюху, і ми більше його не бачили… ми знали, що… Відсходить на смерть, і відмовляли його, але… усвідомлювали, що він чинить, як шляхетна людина…». 29 березня: «З 21-го числа лютував безперервний шторм… 20-го у нас було палива на дві чашки чаю на кожного та на два дні сухої їжі. Щодня ми були готові йти… але немає можливості вийти з намету – так несе та крутить сніг. Не думаю, щоб ми тепер могли ще щось сподіватися…». Останній запис Роберта Скотта: «Заради Бога, не залиште наших близьких». Пошуковий загін знайшов їх занесений снігом намет лише навесні – 12 листопада 1912 року. Усі мандрівники експедиції Скотта загинули, він помер останнім, відкинувши відвороти спального мішка і розстебнувши куртку. У цьому місці їх і поховали. На меморіальному хресті, встановленому у льодах на згадку про експедицію, була висічена епітафія: «Боротися і шукати, знайти і не здаватися» («To strive, to seek, to find, and not to yield»). Вся Великобританія тяжко переживала звістку про смерть своїх героїв. Варто сказати, що останнє прохання Скотта знайшла відгук у серцях англійців і було виконано. Значна сума, зібрана по всій країні, забезпечила безбідне існування рідним загиблих мандрівників.

Після підкорення Південного полюса Амундсеном та Скоттом дослідження Антарктики продовжилися з новою силою. У грудні 1911 року здійснює свою першу експедицію Дуглас Моусон. Для зимівлі його експедиція обрала Землю Аделі, як виявилося, місце із найсуворішим кліматом на Землі. Нерідко середньодобові вітри тут досягали швидкості 44 м/с. Моусону доводилося спостерігати вітер силою 90 м/с, коли швидкість руйнівного урагану – лише 30 м/с. До всього цього додавалася найбільша в Антарктиці кількість опадів – 1600 мм на рік. Похід 1912-1913 року ледь не став фатальним для самого Моусона, вся його команда загинула, а він сам повернувся на базу лише через п'ять місяців. Однак, під час експедиції було підтверджено відкриття Чарлза Вілкса, досліджено величезні території, а опис зібраної інформації становив 22 томи. У 20-ті роки XX століття починають відбуватися польоти над Антарктидою, що дозволило досліджувати гори та землі у глибині континенту. Серед дослідників цього часу слід згадати американського льотчика Річарда Берда, норвезького капітана Нільса Ларсена, американського інженера Лінкольна Елсуорта.

Перша радянська антарктична наукова експедиція під керівництвом досвідченого полярника та океанолога Михайла Михайловича Сомова висадилася на узбережжі моря Дейвіса 6 січня 1956 року. Неподалік за допомогою екіпажів двох дизель-електроходів «Об» та «Ліна» було збудовано селище Мирне. Антарктичний сектор між 80 ° і 105 ° с.д. був обраний невипадково. Узбережжя материка було закартовано вельми приблизно, під час роботи радянських дослідників виявили багато нових островів, бухт, мисів і льодовиків. Крім бази в селищі Мирний до кінця 1956 виникли ще дві станції: Піонерська і станція Оазис.

Наразі в Антарктиці діє 37 станцій. Активно освоює материк Аргентина, яка має 6 станцій. Росія після розпаду СРСР і економічних труднощів змушена була заморозити деякі з них. Зараз на материку знаходиться 5 російських станцій: "Беллінсгаузен" (62°12" пд.ш. 58°56" з.д.), "Схід" (78°27" пд.ш. 106°52" сх.д.). ), "Мирний" (66°33" пд.ш. 93°01" сх.д.), "Новолазаревська" (70°46" пд.ш. 11°50" сх.д.), "Прогрес" ( 69°23" пд.ш. 76°23" сх.д.) – (Дані Російської Антарктичної експедиції: США, Австралія та Чилі мають по 3 станції на материку. Великобританія та Китай – по дві станції. Також по одній станції мають: Норвегія, Франція, Нова Зеландія, Японія, Бразилія, Уругвай, Південна Корея, ПАР, Німеччина, Індія, Польща, Україна.

З 1961 року існує договір, підписаний усіма провідними країнами, згідно з яким території на південь від 60° пд.ш. є демілітаризованими та вільними від ядерної зброї. Також жодна країна світу не має права претендувати на ці території. Тут передбачається свобода наукових досліджень та заохочується міжнародне співробітництво з метою забезпечення використання Антарктиди для блага всього людства.

Які причини утворення льодовиків у Антарктиді?

Дослідження, проведене вченими Массачусетського Університету, фахівцем у галузі наук про Землю Робертом Деконто встановив альтернативну теорію того, чому Антарктида раптово вкрилася льодовиками 34 мільйони років тому. Його теорія кидає виклик попереднім уявленням про формування льодів.

Деконто у співпраці з Девідом Поллардом з Пенсільванського Державного Університету опублікував свої результати досліджень 16 січня у випуску журналу Nature. Його робота фінансувалась Національним Науковим Фондом.

Вчені давно знали, що Антарктида не завжди була покрита пластами багатокілометрового льоду. Колись цей континент був покритий зеленою рослинністю і по ньому ходили динозаври", каже Деконто. "Вважають, що Антарктида, що входила тоді до складу єдиного континенту з материків - Пангеї, являла собою зону помірного клімату з тропічним лісом.

Попередні дослідження мікрозалишків та хімії океану вже показало, що Антарктичний лід сформувався дуже швидко – протягом 50000 років або навіть менше. Драматична зміна клімату відбулася в період ер Олігоцена та Еоцена. Залишилася загадкою – чому це сталося і чому так швидко?

Теорія, висунута в 1970-х, пропонувала, що тектоніка плит була рушійною силою в Антарктичному заморожуванні. Пангея розколювалася. Австралія йшла на північ, відкриваючи океанський канал, відомий як Тасманський прохід. І вчені зробили висновок, що оскільки Південна Америка дрейфувала і пішла далеко від Антарктиди, протока Дрейка відкрилася. Це, як думали, було останнім бар'єром до океанського потоку, що обходить весь континент по периметру. Цей потік відхиляв тепліші північні води і служив тримати континент охолодженим, а південні океанські води прохолодними. Ця теорія була відома як "теплова ізоляція".

Деконто і Поллард вирішили визначити, наскільки важливим виявилося відкриття південних океанських течій для швидкого заморожування Антарктиди. Серед чинників розглядали: океанські течії; тектоніку плит; вміст вуглекислого газу атмосфері; та зміна орбітальних параметрів Землі.

Використовуючи комп'ютерне моделювання, вчені по суті відновили картину світу 34 мільйони років тому, включаючи детальну топографію Антарктиди та розміщення континентів, що дрейфують. Топографія була особливо важливою, тому що, якщо є багато гір, то вони можуть стати дуже хорошим каталізатором, щоб нарощувати льодовики навіть улітку.

Дослідження показало, що критичним фактором у швидкому охолодженні континенту та покритті його льодом стало не відкриття нових океанських течій, а зміна вмісту вуглекислого газу в атмосфері.

Вуглекислий газ – це дуже важлива складова, яка позначається на зміні клімату. Сучасне глобальне потепління та підвищення рівня CO2 в атмосфері може говорити про те, що Антарктичний лід тане дуже швидко.

Антарктичні льодовики - найбільші у світі, оскільки є дренажну систему найбільшого у світі льодовикового щита. Багато хто з льодовиків правильніше було б назвати крижаними потоками, оскільки вони не мають чітко визначених меж. Там, де льодовик впадає у затоку, досягаючи берега, лід опиняється на плаву і утворюється шельфовий льодовик. А льодовик, що спускається з рівної ділянки берега, не утворює шельфового льодовика, а опинившись на плаву, продовжує текти прямо в море. Такий виступ називається мовою льодовика і зазвичай дуже нестабільний, хоча мова льодовика Еребус, що впадає в затоку Мак-Мердо, часто витягується в море більш ніж на 10 км, перш ніж обломитися. Найбільші шельфові льодовики Антарктиди - Росса і Фільхнера - настільки великі, що харчуються кількома льодовиками і крижаними потоками. Льодовик Ретфорда, що впадає біля гір Елсуерт у південно-західний кут шельфового льодовика Ронне, сягає понад 1,6 км. у товщину там, де опиняється на плаву, і демонструє найпотужніші, з відомих у світі, плавучі льоди.

Льодовик Ламберта - найбільший і найдовший льодовик у світі

Льодовик Ламберта у Східній Антарктиді тече приблизно на північ уздовж меридіана 90° східної довготи через гори Прінс-Чарльз у затоку Прюдс. Деякі туристичні кораблі пропливають неподалік цих місць, але щоб побачити льодовик, потрібно просунутися в глиб материка, найкраще на гелікоптері.

Льодовик Ламберта у Східній Антарктиді, ймовірно, є найбільшим у світі льодовиком. Його ширина сягає 64 км. там, де він перетинає гори Прінс-Чарльз, а довжина, якщо рахувати і його морське продовження, шельфовий льодовик Еймері, - близько 700 км. Він збирає лід приблизно із п'ятої частини льодовикового щита Східної Антарктиди; якщо зробити розрахунок, то вийде, що приблизно 12% запасів прісної води Землі проходить через льодовик Ламберта. Цю вражаючу цифру так само важко осягнути, як і опеніти велич антарктичного льодовика. Популярний образ альпійського або гімалайського льодовика, що стікає по схилу немов крижана річка, строго кажучи, неприкладний до льодовика Ламберта через його колосальних розмірів. Зйомка з космосу - найкращий спосіб побачити досить велику його частину, щоб зрозуміти, що це справді льодовик.

Льодовики рухаються повільно. Найшвидший, льодовик Якобсхавн у Гренландії, долає 7 км. на рік, тоді як льодовик Ламберта зісковзує з гір Прінс-Чарльз зі швидкістю всього 0,23 км. на рік, поступово прискорюючись до 1 км. на рік у крижаного бар'єру Еймері. Однак він рухається хоч і не швидко, але потужно, оскільки через нього протягом року проходить близько 35 куб. км. льоду.

Поверхня льодовика, подібного до цього, якщо дивитися на нього з великої висоти, наприклад з літака, позначена лініями струму - природними ребрами льоду, що вказують напрямок його руху, немов мазки гігантського пензля по маслу панорамної картини. З землі ці ребра непомітні, але їх можна виявити ділянками паралельних тріщин. Вони створюються різною швидкістю руху льоду всередині льодовика, можуть формуватися нерівностями ложа льодовика чи перешкодами з його шляху. У цьому випадку утворюється зона безладних тріщин, як, наприклад, у місцях різкої зміни кута нахилу місцевості; це явище називається кригопадом і є аналогом водоспаду на річці. Деякі з тріщин нижче острова Гіллок, що утворилися від того, що льодовик змушений обтікати цей острів, досягають понад 400 м завширшки і 40 км. у довжину, перевищуючи за розмірами деякі альпійські льодовики.

Через ці величезні тріщини, або рифти, перекинуті снігові мости, що вселяють боязкість у мандрівника, змушеного користуватися ними. Однак, незважаючи на їх величезні розміри, перехід по них досить безпечний, оскільки додаткова вага трактора нескінченно мала порівняно з вагою снігу, що витримується мостом. Трансантарктична експедиція сера Вівіана Фукса (1955-1958) зіткнулася з подібними тріщинами покинувши Південний полюс, і, за розповідями, спускалася схилом до мосту і знову піднімалася схилом з іншого боку. Головну небезпеку становили невеликі тріщини біля самого мосту. В інших місцях подорож льодовиком може бути порівняно нескладною, якщо тільки уникати відомих районів розтріскування. Як і річки Африки першопрохідникам цього континенту, льодовики Антарктиди часто пропонують дослідникам очевидний шлях у глиб материка. Шекл-тон виявив льодовик Брідмора, що відкривав пряму дорогу з шельфового льодовика Росса до Полярної плити; Скотт і четверо його товаришів обрали той самий шлях для своєї фатальної подорожі до полюса.

Шельфовий льодовик зазвичай формується там, де льодовики та крижані потоки, що стікають з континентального льодовикового щита, впадають у затоку. Спустившись дном до певної глибини - зазвичай 300 м, - лід переходить у плавучий стан і різні льодовики зливаються в єдине поле. Це поле продовжує зростати, доки не заповнить затоку. Виходячи за межі затоки, як би той не був великий, передня частина льодовика, що втратила стримуючий вплив гирла затоки, втрачає стабільність і стає вразливою для сил відкритого океану. Льодовик поступово обламується по лінії, що з'єднує крайні точки затоки, і відбувається "готель" льодовика. Шельфовий льодовик також втрачає лід, підтаюючи знизу і формуючи холодні придонні течії, що рухаються на північ над ложем океанів, щоб піднятися на поверхню, насичуючи киснем тропічні води. Хоча льодовик, з іншого боку, товщає за рахунок випадання снігу на його поверхню, загальним результатом стає його утончення в напрямку відкритого моря. Крижаний бар'єр - звернений до моря край льодовика - досягає товщини приблизно 180 м. і піднімається над рівнем моря на 20-30 м. Предмет, залишений на поверхні льоду льоду, буде поступово спускатися вниз у міру наближення до океану.

Льодовик Росса – найбільший шельфовий льодовик в Антарктиді.

До шельфового льодовика Росса зазвичай можна дістатися кораблем або літаком з Нової Зеландії під час перекидання персоналу і запасів на американську станцію Мак-Мердо і на новозеландську базу Скотт. Заходять у ці місця й туристичні кораблі, але пасажирам рідко вдається побачити щось окрім урвища крижаного бар'єру.

Капітан Джеймс Кук під час своєї другої-xv й подорожі, в 1772-1775 роках, став першою людиною, що проникла у високі широти Антарктики, але йому так і не вдалося побачити континент; всі спроби пропливти далі на південь зривалися паковими льодами. І лише в 1840 році капітан Джеймс Кларк Росс, що вже став на той час найдосвідченішим арктичним мореплавцем Британії, вирушив на південь і успішно прорвався через пояс пакового льоду у води, тепер відомі як море Росса. Він відкрив острів Росса, а на схід від нього гряду, яку назвав Бар'єром Вікторії і про яку писав: "...у нас був такий самий шанс подолати цю масу, ніби ми намагалися пропливти крізь скелі Дувра".
Рос був вражений. Крижані урвища висотою від 46 до 61 м. нависали над його кораблями, і на південь не було видно нічого, окрім безмежної крижаної рівнини. Власне кажучи, шельфовий льодовик Росса є крижаною плитою приблизно трикутної форми, чия товщина коливається від 183 м. у крижаного бар'єру переднього її краю, до 1300 м. у зверненій до суші частині. Його площа дорівнює 542 344 кв.км. - це більше території Іспанії і майже дорівнює площі Франції; а оскільки він знаходиться на плаву, то піднімається та опускається під дією припливів та відливів. Великі шматки шельфового льоду відламуються і перетворюються на столові айсберги, найбільший із зареєстрованих, площею 31080 кв.км., перевершував за розмірами Бельгію.

Шельфовий льодовик Росса харчується льодовиками. Багато з них, такі як льодовик Бірдмора, спускаються з Трансантарктичних гір, але льодовикові потоки, що приходять із Землі Мері Берд, приносять більше льоду. Корабель, що плив через море Росса в 1950 році, зустрів айсберг, у якого з боку стирчав кут будівлі, ідентифікований як фрагмент будиночка з однієї зі станцій Маленької Америки адмірала Берда, побудованої приблизно за 30 років до цього.

У шельфовому льоду здебільшого немає тріщин, ним легко пересуватися. Він порівняно рівний, але просування саней залежить стану поверхні. Снігові ділянки важко проходять незалежно від того, чи тягнуть сани люди, собаки чи трактори. Часто зустрічаються заструги – щільні, створені вітром гряди снігу, здатні, якщо їхня висота перевищує 30 см, утруднити подорож. Особливо прикро, коли западини між грядами заповнені м'яким снігом, поверхня є гладкою, а люди і трактори провалюються.