Антарктида

Оглавление:

1. Почему ледники пресные, и какая роль им отведена природой?
2. Что представляют собой ледники Антарктиды?
3. Реки и озера Антарктиды
   • Реки
   • Озера
4. Роль ледяного гиганта в глобальном цикле воды
5. Как пресная вода Антарктиды влияет на океанский климат
6. Что скрываю ледники Антарктиды
7. Питьевая ледниковая вода Антарктиды: каковы перспективы?

Самый холодный, самый сухой и самый ветреный континент нашей планеты — Антарктида. Материк является еще и огромным резервуаром пресной воды. Его площадь составляет 14 миллионов квадратных километров, практически вся территория покрыта толстым слоем льда. Ледяные шапки континента содержат более 90 % пресных вод земного шара.

С одной стороны, в условиях нарастающего дефицита чистой воды на планете, это утешительная информация. Но, с другой стороны, не все так однозначно: пресные ледники Антарктиды играют важнейшую роль в поддержании климатического баланса планеты, и уменьшение их объема может привести к непредсказуемым последствиям.

Антарктида окружена солеными водами океанов, однако покрывающие ее ледники пресные. Основным источником пресной воды Антарктиды являются осадки в виде снега. Постепенно скапливаясь на поверхности, они превращаются в ледовую массу. Периодически они подтаивают и стекают по склонам, образуя ледяные плато.

Продвигаясь к океану, часть ледовой массы откалывается и становится ледниковым айсбергом. Этот процесс называется ледоотделением. В результате глобального потепления ледоотделение происходит интенсивнее, образующиеся айсберги повышают уровень мирового океана.

Пресные ледники Антарктиды влияют на соленость океанических вод, а это тесно связано с глобальными климатическими процессами. Очевидно, что вблизи континента подтаявшие ледники делают воду менее соленой, это влечет за собой изменение термоциркуляции океана (иногда ее называют океанской конвейерной лентой).

Огромный ледяной континент играет важную роль в равновесии солнечного излучения. Над Антарктидой образуется облачный покров, который отражает солнечное излучение, тем самым способствуя охлаждению поверхности планеты. Сокращение ледниковой массы может привести к значительному увеличению облачного покрова, а это может иметь непредсказуемые последствия для климата Земли.

Ледники занимают более 98 % площади материка, средняя толщина ледяного покрова составляет 1000-2000 м, в некоторых местах превышает 4000 м. Общий объем льда составляет около 26,5 миллионов кубических километров.

Антарктида является самым высоким материком на планете, половина ее территории возвышается на 2000 м над уровнем моря. Самая высокая точка находится в восточной части материка и называется Плато Восток. Ее высота достигает 3800 метров над уровнем моря.

Ледник Ламберта – крупнейший не только в Антарктиде, но и во всем мире. Его длина составляет 450 км (если учесть его морскую часть ледник Эймери – то длина составит 700 км), а ширина 120 км. Примерно 12 % мировых запасов пресной воды содержатся именно в этом ледниковом гиганте.

Вторым крупным ледником Антарктиды является ледник Бирдмора. Он простирается на 200 км, а в поперечнике имеет до 40 км. Сохраняя свою массу, ледник Бирдмора питает крупнейший шельфовый ледник Антарктиды – ледник Росса, который представляет собой гигантскую плавающую на поверхности моря ледяную плиту длиной почти 800 км.

На территории Антарктиды расположены вулканы. Самым высоким является гора Сидли (4181 м), входящая в состав вулканического массива Экзекьютив-Коммити. Это гигант протянулся на 900 км вдоль океанического побережья. Гора Сидли имеет необычную вершину в виде амфитеатра диаметром 5 км, ее южная сторона была разрушена предположительно 4,7 млн лет назад взрывом большой мощности.

В Антарктиде расположен самый южный из действующих вулканов планеты -Эребус. Он был открыт в середине 19 века, находится на вершине высотой 3794 м. Последнее извержение этого вулкана зафиксировано в 2020 г.

Реки

Антарктида – очень холодный материк, и долгое время считалось, что на нем нет ничего, кроме льда. Однако, сегодня уже известно, что в прибрежных зонах и так называемых оазисах, на шельфовых ледниках есть достаточно крупные реки, водоток некоторых из них сохраняется даже в холодное время. При этом следует отметить, что существование рек является явлением временным, процесс их образования и исчезновения идет постоянно. Именно поэтому нанести их на карту довольно трудно.

В процессе активного таяния льда на большой высоте течение воды приобретает большую скорость, формируется русло, в прибрежной зоне материка вода выходит на поверхность. Реки появляются в летнее время в период активного таяния льда. С наступлением осенних холодов реки обычно замерзают, склоны заносятся снегом.

Виктория и Оникс – так называются самые крупные реки в Антарктиде. Они достаточно протяженные. С приходом весны они появляются и пропадают с наступлением зимы.

Озера

На самом холодном континенте планеты насчитывается более 400 озер, которые уменьшаются зимой и увеличиваются летом. Так как озера не исчезают полностью, они отмечены на картах. Самыми крупными из изученных озер являются Ванда, Восток, Фигурное, Радок, Дон-Жуан. Часть из них пресные, а часть – соленые.

Так, озеро Радок образовалось в результате деформации земной коры материка и его ледникового панциря, наполнено пресными талыми водами. Водоем был обнаружен в 1956 году. Это самое глубокое озеро на континенте -362 м. Его длина 11 км, ширина достигает 3,5 км.

Во время поднятия уровня моря озеро становится морским заливом. Примечательно, что структура воды озера Радок идентична байкальской. Возможностей для развития в нем живых организмов не так много, однако на поверхности озера были обнаружены мхи, а в осадках воды- одноклеточные водоросли.

Еще одно интересное озеро – Восток. Это самый большой подледный водоем Антарктиды. Отличается замкнутой биосферой, практически полным отсутствием контактов с внешней средой и обмена микроорганизмами и химическими веществами.

Толщина ледяного панциря над озером Восток достигает 4000 м. Площадь озера составляет 15500 квадратных километров, предполагаемая глубина 1200 м. Температура воды на глубине может достигать 10°С за счет геотермальных источников.

Некоторые характеристики получены в ходе проведенных исследований, но многие параметры определены расчетным путем, так как практическое изучение такого водоема крайне затруднительно. Ученые предполагают, что озеро Восток является прототипом водоемов, которые скрывает наша планета под слоем льда.

В отличие от Радока и Востока, озеро Ванда очень соленое. Концентрация минералов в его воде в десятки раз выше, чем в морской. Еще одна удивительная особенность озера – оно меромиктическое, то есть нижние слои никогда не смешиваются с верхними. Загадка Ванды еще и в том, что температура воды с глубиной повышается и на глубине 60 м достигает 25 °С. Озеро расположено на свободном ото льда грунте, однако сверху оно укрыто слоем льда, достигающим 4 м.

Ледниковые озера Антарктиды играют очень важную роль в экосистеме материка, кроме того, они являются исследовательской площадкой для изучения климатических изменений и эволюции ледников.

Гигантские скопления льда в Антарктиде играют ключевую роль в гидрологическом цикле перемещения вод планеты. В этот цикл входят испарение, конденсация, осаждение стекание воды. Огромное количество пресной воды в виде снега и осадков, попадая на поверхность материка, надолго задерживаются на нем в виде льда.

В процессе таяния ледников в атмосферу высвобождается большой объем парниковых газов (углекислый газ, метан). В результате эффект парникового газа усиливается, что ведет к глобальному потеплению. Именно поэтому серьезные нарушения определенного природой механизма образования и таяния ледников Антарктиды могут привести к глобальным климатическим изменениям.

Пресные воды Антарктики – это также важная часть глобальных климатических процессов. Термофизические свойства пресной и соленой воды очень сильно отличаются. Снижая концентрацию соленой воды в океане, антарктические пресные воды влияют на теплоперенос и циркуляцию океанских течений. Это, в свою очередь, меняет морскую топографию и геометрию течений.

Попадая в морскую воду, пресная вода меняет привычную среду обитания живых организмов, что может привести к глобальным изменениям в экосистеме океана. Еще одна важная роль пресных вод Антарктиды – она способствует поглощению углекислого газа из атмосферы.

Очевидно, что существенные изменения количества и качества ледниковых вод Антарктики могут привести к серьезным экологическим последствиям, поэтому изучение и постоянный мониторинг ледниковой массы является одной из важнейших научных задач человечества.

Безусловно, переоценить роль ледяного континента в глобальных климатических процессах и регулировании экосистемы невозможно. Важное перспективное значение имеют также гигантские запасы пресной воды в Антарктиде. Этот особенно актуально в условиях нарастающего во всем мире дефицита питьевой воды. Сегодня Антарктида имеет еще и огромное научно-исследовательское значение.

Специалистами Российской антарктической экспедиции Арктического и антарктического научно-исследовательского института из ледяной толщи озера Восток с глубины 3,5 км были извлечены пласты льда возрастом более 1 миллиона лет.

Этот пласт хранит информацию о том, как менялся климат нашей планеты с эпохи среднего плейстоцена до наших дней. Эти сведения помогут ученым оценить скорость глобального потепления в прошлом и спрогнозировать климатическую ситуацию ближайшего будущего.

Древние пласты льда возрастом около 1 миллиона лет представляют огромный интерес для исследователей, так как именно в этот период в атмосфере Земли могло быть очень высокое содержание углекислого газа, и на планете предположительно происходила кардинальная перестройка климата.

Вполне вероятно, изменения климата тогда были намного серьезнее, чем сейчас, однако происходили они по естественным причинам. Сегодня мы имеем дело с огромным техногенным влиянием на климат планеты, поэтому скорость этих изменений значительно выше.

Примечательно, что бурение первой скважины на станции «Восток» (озеро Восток получило свое название по наименованию станции) было начато еще в январе 1970 года командой Арктического и антарктического научно-исследовательского института и Горного института.

В 1990 году производилось бурение уже пятой скважины. 5 февраля 2012 года впервые было произведено вскрытие озера Восток на глубине 3769 м. Только в 2022 году исследователям удалось поднять на поверхность первые образцы древнего льда возрастом около 500 тыс. лет.

Уже не первое десятилетие массовые скопления льда рассматриваются в качестве альтернативных источников питьевой воды. Особое внимание уделяется айсбергам, поскольку они передвигаются самостоятельно, а вопрос транспортировки ледяных глыб пока не имеет экономически целесообразного решения.

Так, ученые ведут наблюдения за крупнейшим в мире дрейфующим айсбергом А23а, его площадь составляет около 4 квадратных километров. Айсберг откололся от ледника Антарктиды более 30 лет назад и начал активно перемещаться со скоростью 150 км в месяц.

Безусловно, постоянное наблюдение за айсбергами ведется в целях обеспечения безопасности судов, однако рассматривается и возможность буксировки таких гигантов в засушливые регионы мира. Пока неизвестно, каким образом будет обеспечена буксировка, чтобы айсберг не успел растаять, как именно из него будет добываться и распределяться вода.

Один из рассматриваемых вариантов состоит в том, чтобы расколоть ледяную глыбу на части, погрузить лед на танкер и транспортировать к берегу. Однако, даже при всех существующих сегодня технических возможностях, очевидно, что большая часть айсберга во время этой операции успеет растаять.

Разработка технологий по добыче питьевой воды из ледников Антарктиды не может не вызывать беспокойства из-за возможного нарушения экологического равновесия. Ученые утверждают, что нет причин волноваться, если мы говорим об использовании уже отсоединившихся айсбергов, так как это естественный процесс. Отколовшиеся айсберги после полного отделения от антарктического ледяного щита уже не влияют на систему лед-океан.

В проекте по использованию айсбергов в качестве источника питьевой воды еще очень много сложностей. Очевидно, что можно будет использовать не все дрейфующие льдины, а только те, что подойдут по размеру и объему (таковых по подсчетам ученых всего 7 %). Отыскивать подходящие экземпляры нужно будет с помощью спутников.

Есть и временны́е трудности. Буксировать ледяную глыбу можно будет со скоростью, не превышающую 2,5 км/ч. К примеру, чтобы доставить отколовшийся кусок антарктического льда до Объединенных Арабских Эмиратов, одной из самых засушливых стран мира, потребуется не менее 11 месяцев.

Возможность буксировки айсбергов Антарктиды в засушливые страны обсуждается с 1970-х гг. До сих пор лишь немногие компании относились к этому вопросу серьезно, так как пока это экономически нецелесообразный процесс. Однако, нарастающий дефицит питьевой воды в мире с одной стороны и стремительно развивающиеся наука и технологии последних лет с другой, позволяют всерьез задуматься о перспективах этого масштабного проекта.

Вполне возможно, загадочная и холодная Антарктида в ближайшем будущем станет еще одним источником самого ценного для человека – воды. Важно бережно принять этот дар природы, не нарушая ее хрупкого равновесия.