Раздел 4: АНТАРКТИДА

Антарктика – южная полярная область Земли. Ее название происходит от греческих слов «анти» (против) и «арктикос» (северный). Антарктида позднее других материков стала известна человечеству, хотя предположения о ее существовании высказывались географами и мореплавателями уже в средние века. Первыми увидели берега материка русские мореплаватели во время специально организованной экспедиции в 1819-1821гг.под командованием Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева.

Антарктида – материк, почти полностью расположенный внутри Южного полярного круга. Площадь 13 млн.975 тыс.км² (примерно в два раза больше площади Австралии).Геометрический центр материка (Полюс относительной недоступности) располагается на 84° ю.ш., в сравнительной близости от Южного полюса. Длина береговой линии более 30000 км, изрезана она слабо и почти на всем протяжении представляет собой ледниковые обрывы высотой до нескольких десятков метров. Омывается морями Беллинсгаузена, Амундсена, Росса (Тихий океан), Д’Юрвиля, Моусана, Дейвиса, Содружества (залив Прюде), Космонавтов (Индийский океан), Рисер-Ларсена, Лазарева, Уэдделла (Атлантический океан).

Площадь Антарктики (материк и омывающие ее южные полярные воды вместе с островами) 52,5 млн.км². Острова: Петра I (1700м), Ю.Георгия (2934м), Ю.Шетландские (2300м), Ю.Сандвичевы (1372м), Ю.Оркнейсккие (1266м), Фолклендские (705м). Ее граница в среднем лежит около 53°5’ ю.ш.

Средняя высота материка - 2040 м, средняя высота коренной подледной поверхности Антарктиды 410 м, поверхность только на 0,2-0,3% свободна ото льда, здесь сосредоточено 80% пресных вод Земного шара. В пределах Антарктиды находится Мировой полюс холода.

Постоянного населения в Антарктиде нет. Международно-правовое положение Антарктики определяется Договором об Антарктике (1 декабря 1959 г.), который был подписан СССР, США, Великобританией, Аргентиной, Бельгией, Новой Зеландией, Норвегией, Францией, Японией, Чили, ЮАР. Более 30 стран ведут исследования на более 40 станциях.

Птолемей. Дж.Кук. 1974-1975 гг.. М.В. Ломоносов. Ф.Ф. Беллинсгаузен (28 января 1820 г.) и М.П. Лазарев (1928-19418гг), К. Борхгревинк (высадка 24 января 1894г), Р. Амундсен (14 декабря 1911 г. – 35 дней), Р.Скотт (18 января 1912г), Д. Моусон, Э. Шеклтон, Р.Бэрд. МГГ. Первая комплексная антарктическая экспедиция (1955-1956г, Сомов М.М.). Теннисон «Бороться и искать, найти и не сдаваться».

Геологическое строение. Большая часть материка является Антарктической платформой (11 млн.км²), докембрийского времени: Восточная Антарктида, значительная часть западной Антарктиды, частично Земля Мери Бэрд.

С запада и северо-запада платформа обрамлена горными сооружениями (100-200 млн. лет назад), складчатая система – Антарктический полуостров и дуги островов.

Установлено, что платформа имеет толщину 40 км. Антарктическая платформа имеет сложное трехъярусное строение:

I – кристаллический фундамент – мощностью 20-25 км, возраст 1,5-2 млрд. лет. На дневную поверхность породы этого яруса выходят на Земле Эндерби (граниты зеленого цвета – эндербиты), образовались в самую раннюю эпоху развития Земли;

II – средний ярус – мощностью 10-12 км, возраст 500-600 млн. лет. В составе преобладают обломочные осадки, метаморфизованные и слабомраморизованные породы. Наибольшей мощности отложения этого яруса достигают в пределах Земли Королевы Мод.

III – верхний ярус (чехол платформы) – мощность 2000-3000 м. Сложен преимущественно слабоизмененными осадочными породами. Образованы разнообразными глинистыми сланцами и песчаниками. Характерно наличие угленосных слоев, в которых встречаются растительные остатки древовидных папоротников, хвойных деревьев, представители которых произрастают сейчас в Патагонии.

В мезозое-кайнозое на окраине платформы образовались молодые складчатые горы. Сооружения платформы подверглись мощным расколам. По разломам в небольших количествах поднималась базальтовая магма. Возраст складчатых сооружений Антарктического полуострова не установлен, но они возникли не раньше триаса (около 200 млн. лет назад).

Свидетельства того, что Антарктика была в составе Гондваны – остатки листозавра (древнее животное, похожее на овцу). В прибрежных осадках встречаются раковины моллюска пектен (температура воды для жизнедеятельности этого моллюска должна быть теплее современных антарктических вод на 5-10°С выше). Все эти свидетельства позволяют сделать вывод о том, что в палеогене господствовал умеренный климат теплее современного приблизительно на 25°С, оледенение наступило в неогене.

В строении Трансантарктических гор большую роль играют интрузивные образования. Северный массив Дуфека – одно из крупнейших магматических образований на Земле (50000 км²), возраст 160-180 млн. лет (юрский период), мощность интрузий – 8-9 км. Юра – время распада Гондваны.

Геологическое строение Антарктической платформы имеет много общего со всем гондванским комплексом, что подтверждается наличием одинаковых полезных ископаемых. В 20- километровой толще кристаллического фундамента обнаружены запасы гранита, мрамора, горного хрусталя, мусковита, графита, берилла. Есть запасы железной руды, слюды, графита. Каменные угли (7% мировых запасов, мощность пластов до 1000 м). Открыты уран, алмазы.

Рельеф коренных пород. Данные о рельефе подледного ложа получены на основании сейсмологических, гравитационных и магнитных измерений (профили протяженностью до 50000 км). В пределах материка выделяется Восточная и Западная Антарктида. Граница проводится по восточному склону Трансатлантических гор и восточному берегу моря Уэдделла.

Трансатлантические горы: хребты Пенсакола (до 2000м), Тил, Хорлик (39-41м), Терон, Куин-Мод (гора Яльмар-Юхансен 46-68 м), Куин-Элизабет, Куин-Александра (гора Керк-Патрик, 4528 м), горы Земли Виктории (гора Листер, 4025 м).

Восточная Антарктида занимает площадь более 10 млн.км² . В ее пределах выделяют : Восточную равнину или Восточный бассейн, равнина Шмидта (между горами Голицына и Гамбурцева и Восточным плато) – самая низкая точка ложа Восточной Антарктиды; Западная равнина (между горами Вернадского и Трансантарктическими) в районе полюса соединены с Восточной равниной. Восточное плато (между Восточной равниной, равниной Шмидта и Трансатлантическими горами); долина МГГ (между горами Принс-Чарльз и Вернадского и равниной Шмидта). Трансантарктические горы от моря Росса до моря Уэддела. Высота от 2000 до 3000 м, отдельные вершины – 4500 м. Ширина от 200 до 600 км. На краю – вулкан Эребус (3794м); горы Земли Королевы Мод – массивные горные системы высотой до 3000 м. Горные системы Земли Эндерби (включая горы Принс-Чарльз).

Западная Антарктида по своему рельефу очень отличается от Восточной. Около 65% площади находится ниже уровня океана – горы Элсуорт протяженностью 400 км (массив Винсон- 5140м – высшая точка материка); между горами Элсуорт и берегом лежит Земля Мэри Бэрд (плоскогорье площадью 500 тыс. км², с отдельными вершинами до 3000 м и глубокими впадинами – до 2555м). Северная часть Антарктического полуострова – узкий изрезанный вал высотой до 1000 м. Отдельные вершины – до 3000 м, высота максимальная – гора Джэксон – 4191 м. На Антарктическом полуострове приблизительно 80% территории свободны ото льда. Прибрежный массив Западной Антарктиды – огромное вулканическое плато.

Для районов, свободных ото льда характерен своеобразный рельеф. В оазисах образуются осыпи, у берега – пляжи из песчаника и гравийно-галечного материала, а также древние террасы с морскими отложениями. Есть эоловые формы рельефа. Моренные отложения.

Метеорологические условия и климат самые холодные на Земле. Температура минимальная – 89,2°С (21.06.1983), зафиксирована на станции Восток. Ветры южного и юго-восточного направления огромной силы – стоковые (образуются в результате охлаждения воздуха у поверхности ледника. При охлаждении плотность воздуха повышается, и он под действием силы тяжести стекает вниз по склону). Их скорость достигает 40-60 м/с.

Южные полярные области получают на 7% солнечной энергии больше, чем северные. Летом месячная суммарная солнечная радиация в районе Полюса относительной недоступности достигает 125 кДж/см² (максимальное на земном шаре).

Характерна резкая разница температуры воздуха в разных районах. На побережье летом температура бывает около 0°С, в центре - -40°С, зимой соответственно -30°С и -70°С. На плато Советском температура годичная - -57°С (на 29° ниже, чем в Гренландии, высота та же). На станции Восток 6 месяцев температура ниже -70°С.

Распределение осадков: центральные районы 40-60 мм/год в виде снега, побережье – 500-600 мм. За год аккумулируется приблизительно 2340 км³ воды (слой осадков 175 мм). Влага на континенте почти не образуется, так как испарение слишком мало. Аккумуляция происходит за счет осадков, приносимых воздушными массами с океана и выпадающих на континенте.

Характер атмосферной циркуляции определяет климатические особенности. Выделяются следующие зоны:

1) зона высокого антарктического плато: температура летом -30°- -35°С, зимой ниже -70°С. Σ осадков – 40-60 мм/год. Погода ясная, маловетреная.

2) зона антарктического склона – ограничена изогипсой 2800-3000 мм и удалена от побережья на несколько десятков км, достигая ширины 600-800 км. Стоковые ветры постоянны –10 –13 м/с. Температура летом –20 - -25°С, зимой -40°С. Осадков 200-300 мм/год.

3) зона Антарктического побережья. Влажный климат. Часты штормовые стоковые ветры. Температура летом около 0°С, зимой от –10 до -20°С. осадки – 600 мм/год. Ветры до 300-305 км/час.

4) зона дрейфующих льдов. Постоянно пасмурная погода, туманы.

5) зона открытых антарктических вод (50-е широты). Дождливое лето и снежная зима, часты ураганные ветры.

Климат оазисов в зоне побережья выделяется в особый тип. Оазисы (Бангера, Ширмахера, Вестфолле) – поверхность горных пород нагревается до +20-30°С. Температура летом на 3-4° выше, чем над ледниками. Тепловое влияние оазисов на верхние слои воздуха сказывается до 1 км высоты.

Мощность и типы оледенения. Поверхность ледникового покрова имеет куполообразную форму, постепенно понижающуюся к периферии. Площадь оледенения равна 12 млн.км². V= 29,3 млн. км³. максимальная высота – 4500 м, высота средняя 2450м.

В Антарктиде выделяют четыре купола растекания:

- с центром в районе Полюса относительной недоступности – высота средняя 4000-4200 м, средний радиус 1800-2000 км.

В западной Антарктиде – 3 купола:

- срединный – в районе гор Элсуэрт;

- купол Земли Мэри Бэрд;

- у основания Антарктического полуострова. Высота их до 2000 м, радиусы куполов – до 1000 м.

В пределах ледникового покрова можно выделить ледники нескольких типов:

1) выводные – скорость движения до 2000 м в год. Ледник Ламберта в горах Принс-Чарльз (длина 450 км). Средняя длина выводных ледников 50-100 км. Напоминают ледяную реку.

2) шельфовые ледники – гигантские ледяные плиты, находящиеся на плаву и только местами опирающиеся на поднятия морского дня. Ледник Росса (площадь 547 350 км²), Ронне (534 970 км² ), Ларсена (91 050 км²).

3) ледники-купола, приуроченные к береговой зоне. Имеют в поперечнике 10-20 км, высоту до 500 м, местные центры аккумуляции льда.

4) навеянные ледники, характерны для оазисов. Формируются при аккумуляции снега.

Питание ледников осуществляется за счет выпадения снега.

На глубине 950 м возраст льда 46 000 лет.

Верхняя толща снежно фирновые горизонты (до 100м). В поверхностном слое снег постепенно превращается в лед.

С глубиной изменяется и температура льда. С глубины 100 м температура льда повышается. Предполагается, что в центральных районах Антарктиды у коренного ложа идет непрерывное таяние льда. Талая вода может скапливаться в котловинах, образуя подледные озера, если лед толще 3000 м. (Озеро Ванда, температура воды летом +25°С).

Органический мир. На участках, свободных ото льда, даже в близи южного полюса произрастают растения. Современная растительность представлена низшими растениями: мхи, лишайники, водоросли, грибы. Мхи – 80 видов, лишайники – 300 видов – окраска – ярко-оранжевая, светло-зеленая, желтая, серая, чаще всего – черная. Накипные лишайники, кустистые, листовидные. Прибрежные районы богаты микроскопическими водорослями. В оазисах Антарктического полуострова обнаружены три вида цветковых: 2 злака и 1 гвоздичный.

Животный мир своеобразен, связан с омывающими материк морями – основной источник питания. Десятки видов птиц: антарктический и снежный буревестники, южнополярный поморник, пингвины (Адели, императорский, королевский, золотоволосый, Гумбольдта).

Млекопитающие: синий кит, горбач, кашалот, финвал, касатка, тюлени: Уэдделла, тюлень - крабоед, морской леопард, тюлень Росса, морской слон.

Жизнь в Антарктиде распространяется концентрическими кругами, для которых характерно уменьшение численности видов и количества экземпляров по мере удаления от берегов вглубь материка. Выделяют три биогеографические зоны:

1) субантарктическая зона – западное побережье Антарктического полуострова и прилегающие острова. Разные виды тюленей, обилие птиц, в том числе семь видов пингвинов. Цветковые растения, мхи, лишайники.

2) антарктическая зона – окраины материка шириной несколько сотен километров. Редки морские котик и слон, нет сухопутных птиц, только два вида пингвинов (императорский и Адели), ограниченное число видов мхов и лишайников.

3) южная внутренняя зона – фауна отсутствует. Изредка залетает поморник. Мхов нет. Только лишайники. На небольших глубинах обнаружены бактерии и другие микроскопические организмы

Китобойный промысел – ежегодно уничтожалось 15-20 тысяч китов. С 1965 года запрещен промысел синих китов (из насчитывается 5 тысяч голов). С 1976 года запрещен промысел финвалов и сейвалов.

56% мировой численности ластоногих.

Зоопланктон: концентрация 105 мг/м³, в том числе криля 50 мг/м^3.