Антарктида

АНТАРКТИКА, южная полярная область Земли. В отличие от Арктики, представляющей океан, окруженный сушей, Антарктика – материк вместе с окружающими его южными районами океанов – Тихого, Атлантического, Индийского (иногда все эти части океанов называют Южным океаном). Материк Антарктида площадью ок. 14 млн. кв. км – самая большая в мире холодная пустыня, где сосредоточено ок. 70% мировых запасов пресной воды, но вся она в замерзшем состоянии заключена в огромном ледниковом покрове. Хотя коренная подледная поверхность находится на небольшой высоте над уровнем моря, а местами и ниже ее, из-за мощного ледникового покрова средняя абсолютная высота поверхности Антарктиды (ок. 2000 м) – максимальная среди материков.

Антарктида – самый изолированный и единственный материк, не имеющий коренного населения. Летом численность временных жителей, вероятно, составляет ок. 4000 человек, зимой – 1500 человек. Никто еще не жил здесь дольше 18 месяцев.

Почти вся Антарктида расположена южнее Южного полярного круга (66°33ў ю.ш.), который отстоит от Южного полюса на 2600 км. Южный поляpный кpуг является гpаницей, южнее котоpой Солнце не поднимается над гоpизонтом во время зимнего солнцестояния (21 июня) и не заходит за гоpизонт во время летнего солнцестояния (21 декабря). По направлению к полюсу продолжительность полярного дня и полярной ночи возрастает, достигая на Южном полюсе в том и другом случае полугода.

В Антарктиде за пределы Южного полярного круга выходят только Антарктический п-ов, простирающийся почти до южной оконечности Южной Америки, и некоторые мысы на противоположной стороне материка. В двух местах береговая линия материка вдается далеко на юг, образуя море Росса в Тихоокеанском и море Уэдделла в Атлантическом секторах.
 

Антарктида подразделяется на две крупные части, существенно различающиеся по геологическому строению и особенностям рельефа. Восточная Антарктида занимает бóльшую часть материка и имеет форму почти правильного полукруга. На суше ее ограничивают Трансантарктические горы, простирающиеся от мыса Адэр до Земли Котса. Восточная Антарктида находится примерно между 170° в.д. и 30° з.д. Западная Антарктида имеет гораздо меньшую площадь, и значительную ее часть занимает Антарктический п-ов.

К западу от Гринвичского меридиана (0°) находятся следующие районы. Между 10° и 35° з.д. простирается Земля Котса. В южной части моря Уэдделла расположены шельфовые ледники Фильхнера и Ронне, примыкающие к Земле Эдит Ронне. К западу от этого района между 60° и 110° з.д. лежит Земля Элсуэрта. В этом секторе много отдельных горных вершин – нунатаков, возвышающихся над поверхностью льда, а высшая точка Антарктиды – массив Винсон (4897 м) приурочен к хребту Сентинел. Восточнее Земли Элсуэрта расположен Антарктический п-ов, а западнее – Земля Мэри Бэрд. К западу от Земли Мэри Бэрд простирается обширный шельфовый ледник Росса, который выходит к морю Росса. Антарктический п-ов и Земля Мэри Бэрд представляют собой как бы обособленную область Антарктиды, т.к. подошва ледникового щита между ледниками Ронне и Росса прогнута ниже уровня моря. Если бы здесь растаял весь лед, Земля Мэри Бэрд отделилась бы проливом от остальной Антарктиды. К западу от моря Росса расположена Земля Виктории, край величественных ледников, спускающихся к морю с гор высотой 3000–4500 м.

Земля Уилкса, расположенная между 150° и 90° в.д., занимает примерно 1/5 всей площади Антарктиды. Здесь выводные и шельфовые ледники затрудняют передвижение исследовательских отрядов. В море недалеко от берега напротив Земли Уилкса находится Южный магнитный полюс. Его примерные координаты 65° ю.ш. и 140° в.д. Квадрант между 0° и 90° в.д. включает Землю Королевы Мод, Землю Эндерби, Берег Мак-Робертсона и Американскую возвышенность.

Антарктические моря Росса, Уэдделла, Беллинсгаузена и Амундсена имеют удобные хорошо укрытые подходы к материку.
 

Ледниковый покров и морской лед.

Антарктида – ледяной континент, где сосредоточено примерно 30 млн. км3 льда, или 90% всех льдов суши. Средняя мощность льда 2500–2800 м, а максимальная в некоторых районах Восточной Антарктиды – 4800 м. Наибольшая высота ледяной поверхности в Восточной Антарктиде превышает 4100 м над уровнем моря.

Только 2% территории Антарктиды свободны ото льда – главным образом в западной части материка и Трансантарктических горах. Это либо участки побережья, либо отдельные гребни и вершины (нунатаки), возвышающиеся над ледяной поверхностью.

Ледниковый покров имеет в целом куполовидную форму, причем крутизна поверхности возрастает по направлению к побережью, где сосредоточены концы выводных ледников и шельфовые ледники или ледяные уступы. В местах отела айсбергов расход льда оценивается в 2500 км3 в год. Антарктические айсберги поражают своими размерами, рекордными для Земли. Так, например, один из них, образовавшийся в начале 1990-х годов, достигал в длину 154 км, а в ширину – 35 км.

^{"Ледяной дымоход" над "пещерой-сауной" на Горе Эребус. Высота 3550 м над уровнем моря. Время съемки - полночь по местному времени. Полярный день. Photographs by - George Steinmetz}

Антарктические льды накапливались на протяжении многих сотен тысяч лет, и в них запечатлена история формирования земной атмосферы. В Антарктиде были пробурены три глубокие скважины: на станции Бэрд в 1968 глубиной 2160 м, на станции Восток в 1991 глубиной 2600 м и на побережье Восточной Антарктиды на станции Лоу-Дом в 1993 глубиной 1200 м.

Летом ледниковый покров увеличивается на 3–4 млн. кв. км за счет разрастания шельфовых ледников, особенно вокруг Антарктического п-ова и в море Росса. Зимой океан вокруг Антарктиды замерзает. Таким образом формируются морские льды на площади ок. 17 млн. кв. км, которые тают в конце весны – начале лета.
 

Геология.

Восточная Антарктида представляет собой древний кратон, породы которого на Земле Эндерби образовались почти 4 млрд. лет назад. Поверхность кристаллического фундамента, залегающая преимущественно на небольшой высоте над уровнем моря, выположена. Возраст пород фундамента, как правило, колеблется в пределах 2,5–2,8 млрд. лет. Фундамент образовался в ходе нескольких крупных этапов орогенеза, что нашло отражение в составе и строении слагающих пород. Около 1,1–1,4 млрд. лет назад в Восточной Антарктиде происходило формирование гранитов путем внедрения и извержения расплавленной магмы.

После того, как был сформирован фундамент, в течение длительного времени происходило осадконакопление в морских и континентальных условиях. Главная осадочная свита (группа Бикон) включает разнообразные породы, слагающие живописные вершины и скалистые склоны Трансантарктических гор. Многие из этих горных пород сформировались 350–190 млн. лет назад и содержат ископаемые остатки растений и животных, включая динозавров и земноводных (например, Lystrosaurus). Это свидетельствует о том, что природные обстановки того времени очень сильно отличались от современных, хотя Южный полюс тогда находился либо на территории самой Антарктиды, либо близ нее. Ледниковые отложения наиболее характерны для периода 320–280 млн. лет назад, когда Антарктида впервые переместилась в полярный район.

Крупным геологическим событием, завершившим период формирования горных пород группы Бикон, явилась интрузия огромной массы серой горной породы долерита. Подобные горные породы обнаружены также в Тасмании и других районах, которые некогда входили в состав древнего суперконтинента Гондвана.

Западная Антарктида в целом более молодая и более расчлененная территория со значительными высотами над уровнем моря. Например, хребет Сентинел с его башнеобразными вершинами состоит из отдельных блоков, некоторые из них возникли во время этапа горообразования, сопряженного с распадом Гондваны, а другие – во время погружения плиты в юго-восточной части Тихого океана под Антарктический п-ов. Образование многих горных пород связано с вулканической деятельностью, максимальная активность которой приходилась на период 180–110 млн. лет назад.

Гипотеза о существовании древнего обширного суперконтинента, в состав которого входила и Антарктида, была подтверждена находкой образца с отпечатками древнего ископаемого растения из р.Glossopteris, характерного для флоры Гондваны (этот образец был обнаружен в палатке Роберта Ф.Скотта, погибшего на обратном пути с Южного полюса в 1912).

Раздробление Гондваны осуществлялось в несколько этапов, которые хорошо изучены. Африка и Южная Америка начали разделяться одновременно с образованием Атлантического океана примерно 130 млн. лет назад. Индия выделилась несколько позднее, примерно 120 лет назад. Последними отделились Австралия и Новая Зеландия – ок. 86 млн. лет тому назад. Распад Гондваны привел к изоляции Антарктиды. Вокруг нее сформировалась океаническая циркуляция, климат материка становился все холоднее и соответственно развивалось покровное оледенение.

Современный ледниковый покров Антарктиды сформировался несколько миллионов лет назад. Предшествовавшая оледенению геологическая история реконструируется по результатам изучения множества небольших обнажений коренных пород и кернов, отобранных при бурении морского дна. Полученные данные свидетельствуют, что материк, на котором произрастала растительность, родственная той, которая сейчас развивается во влажных лесах умеренного пояса Южного полушария (на Тасмании, Новой Зеландии, юге Южной Африки), превратился в ледовый континент.

Антарктида характеризуется минимальной по сравнению с другими материками сейсмической активностью. Первое землетрясение там было отмечено только в 1985. Крупнейший действующий вулкан – гора Эребус, а другие очаги вулканизма (на о.Десепшн и гора Мельбурн) находятся в состоянии временного покоя. Еще один действующий вулкан находится под ледниковым покровом Западной Антарктиды.

Донные морские осадки.

Осадки на дне океанов вокруг Антарктиды разделяются на два типа: биогенные и терригенные. Биогенные осадки образуются при осаждении створок и панцирей микроорганизмов, которые в изобилии живут в обогащенных азотом поверхностных слоях воды океана. Терригенные осадки возникают при таянии льдов, дрейфующих из Антарктики, и из продуктов криогенного выветривания и эрозии на других материках Южного полушария. Кремнийсодержащие илы (состоящие из кремневых остатков диатомей и радиолярий), в основном накапливающиеся между 55° и 60° ю.ш., местами замещаются карбонатными илами (содержащими остатки фораминифер). Далее к северу в глубоких впадинах встречаются красноцветные глинистые осадки. К югу от средней многолетней границы паковых льдов формируются ледово-морские осадки.
 

Климат

Антарктида оказывает определяющее влияние на климат Южного полушария. Благодаря наличию пояса низкого давления вокруг материка окружающие моря – самые штормовые на земном шаре. К северу от 60° ю.ш. преобладают западные ветры, часто достигающие ураганной силы. Между 60° ю.ш. и берегом материка в основном дуют восточные ветры. Скорость и повторяемость ветров в Антарктиде не имеют себе равных в мире.

Климат Антарктиды отличается очень холодной зимой и менее холодным летом. Средние летние температуры не поднимаются выше точки замерзания воды. Средняя годовая температура на Южном полюсе –50° C. Самая низкая температура воздуха, –89,2° C, была зафиксирована на советской станции Восток 21 июля 1983.

Антарктида – пустыня со средним годовым количеством осадков менее 100 мм. Распределение осадков (главным образом снега) по территории континента неравномерно: от менее 50 мм в центральной части Восточной Антарктиды до более 600 мм на севере Антарктического п-ова.

Антарктида – материк самых сильных ветров. Дурной славой пользуются стоковые (кабатические) ветры, образующиеся из-за охлаждения нижних слоев воздуха при взаимодействии с ледниковым покровом. В результате нижние слои воздуха становятся более плотными, чем вышележащие, что обусловливает стекание плотного холодного воздуха по поверхности ледникового щита в направлении побережья с последовательным нарастанием скорости движения. При пересечении горных цепей и холмов скорость ветра может достигать 320 км/ч. В целом направление и скорость стоковых ветров довольно постоянны.
 

Растительный и животный мир

Из-за уникальности природных условий Антарктиды и ее продолжительной изоляции растительный и животный мир отличаются большим своеобразием. На материке встречаются мхи, лишайники, водоросли, грибы, бактерии, а также мелкие беспозвоночные – тихоходки (из членистоногих), коловратки (перепончатополостные черви) и некоторые бескрылые насекомые. В более теплых районах на северо-западе Антарктического п-ова встречаются несколько видов травянистых цветковых растений. В некоторых местах, например на о-вах Уиндмилл (у побережья Земли Уилкса), мхи и лишайники образуют плотный ярко-зеленый покров.

В Антарктиде имеется много озер, где обитают необычные микроорганизмы, в том числе уникальные типы водорослей (сине-зеленые и диатомовые), бактерий и жгутиковых.

В Антарктике отсутствуют сухопутные млекопитающие и пресноводные рыбы. Из птиц наиболее характерны пингвины. Императорский пингвин выводит потомство в зимнее время. Остальные виды пингвинов выводят птенцов летом на скалистых птичьих базарах. Много видов морских птиц, в частности буревестник и большой поморник, тоже гнездятся в расщелинах скал. На безбрежных морских просторах микроскопические водоросли образуют «океанские пастбища» и поедаются животными, занимающими ключевые позиции в антарктических экосистемах. Наибольшим обилием характеризуются популяции криля Euphausia superba (планктонных морских рачков длиной ок. 50 мм). Криль является основной пищей китов, пингвинов, некоторых видов тюленей и рыб. Развитие водорослей и криля замедляется зимой и значительно ускоряется весной, когда в результате таяния морского льда становятся доступными свет и питательные вещества, что обусловливает весеннее «цветение воды».

Океан является местообитанием некоторых видов тюленей, главным образом тюленя-крабоеда, тюленя Уэдделла, морского слона, морского леопарда (живущих в море, а размножающихся на суше или на льду), рыб и китов. Зубатые киты почти полностью истреблены охотниками, но большинство видов (кроме кашалота), по-видимому, были спасены в начале 1990-х годов. Поголовье полосатиков и гладких китов в антарктических водах по оценкам составляло 760 тыс. Столь же велика численность косаток (подсемейство дельфинов). В 1993 французское правительство предложило превратить весь Антарктический регион к югу от 40° ю.ш. в китовый заповедник.

Антарктические рыбы обычно медленно растут и медленно передвигаются, но живут долго. Почти все они принадлежат к семейству нототениевых, распространенному главным образом у берегов Антарктиды. Для антарктических вод также характерно немногочисленное семейство белокровных рыб, отличающихся бесцветной кровью из-за почти полного отсутствия в ней эритроцитов и гемоглобина.
 

Международные соглашения по Антарктике

Семь стран – Аргентина, Австралия, Чили, Франция, Великобритания, Новая Зеландия и Норвегия – предъявляют территориальные права на различные районы Антарктиды. После успешного проведения Международного геофизического года (1957–1958) 12 государств-участников (семь вышеперечисленных, а также Бельгия, Япония, ЮАР, СССР и США) договорились о необходимости международного сотрудничества в Антарктике и обсудили условия соответствующего договора. Он был подписан в 1959 и вступил в силу в 1961. Согласно этому документу, Антарктика не должна использоваться для военных целей, там запрещена любая военная деятельность, в т.ч. испытания атомного оружия и захоронение радиоактивных отходов. Территориальные претензии семи государств были урегулированы пунктом Договора о недопустимости любой деятельности, направленной на упрочение позиций одной страны и ослабление других стран или способной привести к возникновению новых претензий.

Государства, подписавшие Договор об Антарктике, делятся на две группы: участники консультативных совещаний – страны, согласие которых необходимо для принятия какой-либо важной научной программы, и присоединившиеся государства, поддерживающие основные принципы Договора, но содействие которых для его функционирования не требуется. Консультативные совещания происходят регулярно. В 1993 состоялось 26 консультативных встреч, в которых приняли участие представители 14 присоединившихся к договору стран.

На основе Договора об Антарктике была подписана серия других документов, в т.ч. Согласованные меры по охране фауны и флоры Антарктики, Конвенция по охране антарктических тюленей, Конвенция по охране морских биоресурсов Антарктики, Протокол по охране окружающей среды Антарктики к Договору об Антарктике.

Территориальные претензии.

Семь государств предъявляют территориальные претензии на следующие секторы Антарктиды: Аргентина – между 25° и 74° з.д.; Австралия – между 45° и 136° в.д., а также между 142° и 160° в.д.; Чили – между 53° до 90° з.д.; Франция – от 136° до 142° в.д. (Земля Адели); Великобритания – между 20° и 80° з.д.; Новая Зеландия – между 160° в.д. и 150° з.д.; Норвегия – между 20° з.д. и 45° в.д. (Земля Королевы Мод). 

Территориальные притязания Чили, Аргентины и Великобритании на довольно значительный сектор Антарктиды (между 90° и 150° з.д.), отчасти перекрываются. Их невозможно удовлетворить в течение всего срока действия Договора об Антарктике. США и Россия также заявляли, что имеют основания для подобных требований.
 

Исследования

Имена знаменитых исследователей Антарктики Руаля Амундсена, Роберта Ф.Скотта, Эрнеста Шеклтона, Линкольна Элсуэрта, Ричарда Э.Бэрда и Дугласа Моусона навсегда вписаны в историю покорения этого материка. В отличие от новейших экспедиций, в задачи которых входило в первую очередь получение детальных сведений об Антарктике, большинство первопроходцев мечтали побывать на Южном полюсе. Эта цель впервые была достигнута норвежским исследователем Руалем Амундсеном 14 декабря 1911, за 34 дня до того, как там побывал офицер британского флота капитан Роберт Ф.Скотт. Однако Скотт и его команда, преодолевшие немалые трудности и погибшие на обратном пути, также заслуживают большого уважения. Восемь месяцев спустя поисковый отряд обнаружил палатку с телами участников экспедиции, а также ценные дневники и коллекции.

Вторая экспедиция Амундсена в Антарктику в 1910–1912 стала кульминацией исследований Южного полюса. Немногим ранее, в 1897–1899, он был помощником капитана на судне «Бельжика» под командованием Адриена де Жерлаша. Эта экспедиция открывает период подлинно научного исследования антарктических районов. Скотт возглавлял Британскую национальную экспедицию, которая обследовала п-ов Эдуарда VII и провела две зимовки в 1902–1904 в районе пролива Мак-Мёрдо.

В 1899 К.Е.Борхгревинк, руководитель экспедиции на судне «Южный Крест», высадился на ледовый припай в море Росса. Среди других экспедиций нужно отметить шведскую 1901–1903 в сектор между 90° и 180° з.д., возглавлявшуюся Отто Норденшельдом; шотландскую (1903–1904) под руководством У.С.Брюса, проводившую океанографические наблюдения, и экспедиции Жана Шарко в 1904 и 1908–1909, обследовавшие берега Антарктического п-ова. Экспедиция Эрнеста Шеклтона в 1908 отмечена двумя значительными событиями – восхождением на гору Эребус (3743 м) и достижением точки, отстоящей всего на 160 км от Южного полюса. Дуглас Моусон был членом отряда, совершившего восхождение на Эребус во время экспедиции Шеклтона. Позднее он участвовал в походе, во время которого было впервые определено положение Южного магнитного полюса. Моусон хотел присоединиться к экспедиции Р.Скотта на Южной полюс, но ему пришлось отказаться от этого намерения, и он возглавил Австралийскую антарктическую экспедицию (1911–1914) в бухту Коммонуэлт на Земле Георга V.

Развитие воздухоплавания снова пробудило интерес к антарктическим исследованиям. В 1928 Г.Уилкинс с самолета обследовал Антарктический п-ов. В 1933–1939 Линкольн Элсуорт с воздуха исследовал некоторые внутренние районы Антарктиды. В 1935 он вместе Г.Холлик-Кеньоном совершил первый трансарктический перелет. Благодаря этим полетам было установлено отсутствие пролива между Восточной и Западной Антарктидой. Множество новых данных собрали участники четырех американских экспедиций под руководством адмирала Ричарда Бэрда.

Экспедиции Бэрда

Первая антарктическая экспедиция Ричарда Э.Бэрда (1928–1929) на двух судах вышла из Нью-Йорка. 6 января 1929 на берегу моря Росса была основана база Литл-Америка. В ноябре 1929 Бэрд совершил полет над Южным полюсом. В ходе других полетов на карту были нанесены ранее не известные области. Во время второй экспедиции (1933–1935) была закартографирована территория площадью более 500 кв. км, а сам Бэрд провел одиночную пятимесячную зимовку в 200 км от базы Литл-Америка, где занимался метеорологическими наблюдениями. Исследования были продолжены во время третьей антарктической экспедиции 1939–1940. В декабре 1946 от берегов США на 13 судах отправилась четвертая экспедиция Бэрда в Антарктику. Участники экспедиции вновь расположились на базе Литл-Америка. Они провели аэрофотосъемку территории площадью ок. 880 тыс. кв. км вдоль береговой линии протяженностью ок. 8,7 тыс. км. В ходе этой экспедиции были открыты новые заливы, острова, ледники, плато, подводные вулканы, антарктические «оазисы» с солеными озерами, имеющими связь с морем, и девять горных хребтов.

Экспедиция Фукса

Во время антарктического лета 1957–1958 научные станции МГГ служили базами для ряда трансконтинентальных походов. Наибольший интерес вызвала британская экспедиция под руководством Вивиана Фукса, впервые осуществившая переход через весь материк. Она стартовала со станции Шеклтон на побережье моря Уэдделла и финишировала на станции Скотт, расположенной на противоположном конце материка, преодолев расстояние в 3473 км.

Международный геофизический год (МГГ) в Антарктике

Антарктика явилась главным районом проведения МГГ (1 июля 1957 – 31 декабря 1958). Этот материк послужил уникальной лабораторией для исследований географических, геологических, метеорологических, океанографических, гляциологических, сейсмологических, изучения полярных сияний, гравитации, геомагнетизма, физики и химии верхних слоев атмосферы.

В антарктической программе МГГ принимали участие 12 стран. США организовали первые внутриконтинентальные научные станции, в т.ч. станцию Амундсен-Скотт на Южном полюсе. СССР построил несколько станций в районе Южного Магнитного полюса и в географическом центре матрика – на «полюсе недоступности». Великобритания имела 16 станций, 11 из которых были созданы в годы, предшествовавшие МГГ. Другими участниками были Аргентина, Австралия, Бельгия, Чили, Франция, Япония, Новая Зеландия, Норвегия и ЮАР.
 

Станция Академик Вернадский

После успешного завершения МГГ и подписания Договора об Антарктике интерес отдельных стран к этому региону значительно возрос. Научные экспедиции получили значительно более мощную материально-техническую базу, эра одиночек-героев подошла к концу, уступив место крупным экспедициям. Увеличилась продолжительность работы станций, и расширились возможности поисково-спасательной службы.