Это я знаю

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

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

2. Что такое шельфовые ледники? Как образуются айсберги?

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

Айсберги образуются при откалывании от шельфового ледника огромных глыб льда.

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

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

4. Когда в Антарктиде наступает лето? Зима?

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

5. Почему в Антарктиде круглый год отрицательные температуры?

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

Это я могу

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

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

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

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

Это мне интересно

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

Как открывали Антарктиду

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Если в начале кайнозоя климат на планете был значительно теплее современного, то вследствие ледниковых периодов, вызванных обширными поднятиями суши, он постепенно приблизился к современному состоянию. Начала все более отчетливо прослеживаться климатическая зональность. Из-за постепенного похолодания теплолюбивая флора постепенно отступала к югу, сменяясь в умеренной зоне листопадными и хвойными лесами. Последний ледниковый период в кайнозое закончился примерно 10-12 тыс. лет назад. Эпохи похолодания способствовали образованию горных ледников на планете и увеличению масштабов оледенения Антарктиды.
Как появился уникальный континент Антарктида? Это не только самый высокий материк, но и область самого большого оледенения Земли. Отличительные особенности Антарктиды – мощный покров материкового льда и суровость природных условий, которые определяются положением материка вокруг Южного полюса, а также соотношением суши и моря в высоких южных широтах.
Мощность ледяного панциря Антарктиды в среднем составляет 2 тыс. м, но в некоторых районах он достигает высоты в четыре километра. По ориентировочным оценкам, общий объем материкового льда составляет здесь 22 млн км3, то есть в Антарктиде сосредоточено 87 % объема льда Земли.
Нигде на нашей планете не наблюдается столь низких температур в течение всего года, как на Антарктическом материке. В частности, средняя годовая температура воздуха в центральных его районах достигает отметки в 55-57 °С ниже нуля. Антарктида – величайший на нашей планете источник холода. Ее ледяной панцирь обладает огромной способностью отражать солнечные лучи. В таких условиях кондиционер был бы неуместным, зато он нужен нам сегодня летом, когда показатели термометра достигают отметки 30-40 градусов тепла. Современное оборудование играет в нашей жизни большую роль. оно помогает выпутаться из тяжелых ситуаций. Во время выбора технологии нужно обращать внимание на качество.

Согласно современным научным исследованиям, в течение длинного полярного дня суммарная радиация над Антарктидой приближается к экваториальной, но около 90 % этой солнечной радиации отражается обратно в атмосферу. Формирование ледяного покрова произошло 25-30 млн лет назад, о чем свидетельствуют данные изучения осадков Мирового океана. Еще в начале кайнозойской эры в Антарктиде сохранялся умеренный прохладный климат.
С похолоданием на планете первоначально образовались достаточно небольшие ледники в горах Гамбурцева в Восточной Антарктиде, но постепенно, получая обильное питание в виде снега, они спустились с гор на равнину. Начал образовываться массивный ледяной покров. В течение долгого времени с Антарктидой соединялась Австралия, но примерно 35 млн лет назад она откололась.
В углублявшийся и расширявшийся пролив между Австралией и Антарктидой хлынули воды холодного течения, самого мощного в современной океанской системе. В нем проносится в два раза больше воды, чем во всех вместе взятых реках нашей планеты. Вследствие этого образовался естественный природный барьер, препятствовавший любому проникновению тепла в область Антарктиды.
Барьер циркумполярного течения и сегодня сохраняет от разрушения гигантский ледниковый панцирь Антарктиды. Кроме того, соседство огромного ледяного массива с довольно теплыми океаническими бассейнами обеспечивает в Южном полушарии нашей планеты условия для усиленной циркуляции атмосферы в течение всего года.
Распределение давления в верхних слоях атмосферы обусловливает приток относительно теплого и влажного воздуха с океана в Антарктиду, что становится причиной выпадения осадков, питающих оледенение. В наши дни ледяная шапка Антарктиды играет важную роль в системе глобальной циркуляции атмосферы на планете. Исчезновение огромного ледяного панциря способствовало бы уменьшению контраста температуры, ослаблению междуширотных потоков воздуха и фактическому размыванию границ географических и климатических зон. Это, в свою очередь, привело бы к менее контрастным природным условиям и резкому сокращению широкого разнообразия жизни на нашей планете.

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

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

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

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

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

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

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

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

Вашингтон, Иван Гридин

Ученые: в Индии вырастет новый горный хребет

200 млн лет назад на Земле был всего один суперконтинент - Пангея. Затем она раскололась на отдельные части - прообразы современных материков. При этом Индостан, приблизившись к Евразии около 50 млн лет назад, продолжил движение и начал сминать окраины континента.

Новосибирский геолог - о загадках образования новой литосферы в океане

​​​Ученые из немецкого центра полярных исследований в Бремерхафене в сотрудничестве с новосибирским геофизиком Иваном Кулаковым получили результаты, позволившие по-новому взглянуть на процесс зарождения литосферы в океане.

Лекториум на Вертковской. Март 2017

​​На базе ГТРК «Новосибирск» действует Лекториум на Вертковской.Это цикл научно-популярных лекций-встреч. Каждая читается приглашённым специалистом/учёным - представителем того или иного научного направления для гостей площадки.

Самые громкие и важные исследования ученых СО РАН за 2016 год по версии НГС

Хомяки-математики, яд для лечения сердца, спасение от энцефалита и таяние льдов Гренландии - НГС.НОВОСТИ изучили самые громкие и важные исследования ученых СО РАН за последний год. Новосибирцы гордятся Академгородком и славой научного центра Сибири, которую город получил благодаря институтам СО РАН и работающим в них ученым.

В таянии ледяного покрова Гренландии виноват Исландский плюм

Ученые нашли объяснение таянию ледяного панциря Гренландии. Геофизики связали аномальное плавления льда под центральной частью острова с влиянием исландской горячей точки. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Nature Geoscience.

Лекция Ивана Кулакова «Вулканы и люди»

​​5 июня, в понедельник, в 19 час. Адрес - ул. Терешковой, 12а, 2 этаж, АРТ - П.А.Б.​Какую роль вулканы сыграли в возникновении Нomo sapiens? Как вулканы повлияли на ход исторических событий, например, на такие исторические катаклизмы как Смутное время и Французская революция? Можно ли предсказать извержение вулкана? И почему даже относительно небольшое извержение так опасно для авиации? Возможные ответы на эти непростые вопросы обсуждаем вместе с известным геофизиком и талантливым художником, а с недавнего времени член-корреспондентом Российской Академии наук.

Льды Арктики и Антарктики вовсе не вечны. В наше время в связи с надвигающимся глобальным потеплением, вызванным экологическим кризисом теплового и химического загрязнения атмосферы, могучие щиты скованной морозом воды подтаивают. Это грозит великим бедствием для огромной по площади территории, включающей в себя низменные приморские земли разных стран, в первую очередь, европейских (например, Голландии).

Но раз ледниковый щит полюсов способен исчезнуть, значит, он некогда возник в процессе развития планеты. «Белые шапки» появились - очень давно - в пределах некоторого ограниченного интервала геологической истории Земли. Ледники нельзя считать неотъемлемым свойством нашей планеты как космического тела.

Всесторонние (геофизические, климатологические, гляциологические и геологические) исследования южного материка и многих других областей планеты убедительно доказали, что ледовый покров Антарктиды возник сравнительно недавно. Сходные выводы были сделаны и в отношении Арктики.

Во-первых, данные гляциологии (науки о ледниках) свидетельствуют о постепенном нарастании ледового покрова в течение последних тысячелетий. Например, ледник, покрывающий море Росса, всего 5000 лет тому назад был куда меньше но площади, чем теперь. Предполагается, что тогда он занимал лишь половину от нынешней покрываемой им территории. До сих пор, как считают некоторые специалисты, продолжается медленное намерзание этого исполинского ледового языка.

Бурение скважин в толще материкового льда дало неожиданные результаты. Керны наглядно показали, как намерзали очередные пласты льда в течение последних 10-15 тысячелетий. В разных слоях найдены споры бактерий и растительной пыльцы. Следовательно, ледовый шит материка рос и активно развивался в период последних тысячелетий. На этот процесс влияли климатические и другие факторы, поскольку скорость образования слоев льда различается.

Некоторые из найденных замороженными в толще антарктических льдов бактерий (возрастом до 12 тыс. лет) удалось оживить и изучить под микроскопом. Попутно было организовано исследование пузырьков воздуха, замурованного в этих громадных слоях замерзшей воды. Работы в этой области не завершены, но ясно, что в руках ученых оказались свидетельства о составе атмосферы в далеком прошлом.

Геологическими исследованиями подтверждено, что оледенение - краткосрочное природное явление. Самое древнее из открытых учеными глобальных оледенений случилось свыше 2000 млн лет назад. Затем эти колоссальные катастрофы повторялись достаточно часто. Ордовикское оледенение приходится на эпоху, удаленную от нашего времени на 440 млн лет. Во время этого климатического катаклизма погибло великое множество морских беспозвоночных. Других животных в то время еще не существовало. Они появились гораздо позднее, чтобы стать жертвами очередных приступов замерзания, охватывавших почти все континенты.

Последнее оледенение, судя по всему, еще не закончилось, но на время отступило. Великое отступление льдов произошло порядка 10 тыс. лет назад. С тех пор мощные ледовые панцири, некогда покрывавшие Европу, значительную часть Азии и Северную Америку, остались лишь в Антарктиде, на арктических островах и поверх вод Северного Ледовитого океана. Современное человечество живет в период т.н. межледниковья, который должен будет смениться новым наступлением льдов. Если, конечно, прежде они не растают окончательно.

Геологи получили массу интересных фактов о самой Антарктиде. Великий белый материк, видимо, некогда был полностью свободен ото льда и отличался ровным и теплым климатом. 2 млн лет назад на его побережьях росли густые леса, наподобие тайги. На открытых ото льда пространствах удается систематически находить окаменелости более позднего, среднетретичного времени - отпечатки листьев и веточек древних теплолюбивых растений.

Тогда, свыше 10 млн лет тому назад, несмотря на начавшееся на континенте похолодание, здешние просторы занимали обширные рощи лавров, каштанодубов, лавровишен, буков и других субтропических растений. Можно предположить, что эти рощи населяли животные, характерные для той поры - мастодонты, саблезубы, гиппарионы и т.д. Но куда более поразительны древнейшие находки в Антарктиде.

В центральной части Антарктиды найден, например, скелет ископаемого ящера листрозавра - недалеко от Южного полюса, в обнажениях горных пород. Крупная рептилия двухметровой длины отличалась на редкость страшным обликом. Возраст находки - 230 млн лет.

Листрозавры были, подобно другим звероящерам, типичными представителями теплолюбивой фауны. Они населяли жаркие болотистые низины, обильно заросшие растительностью. Ученые обнаружили целый пояс в геологических отложениях Южной Африки, переполненный костями этих животных, который получил название Зоны листрозавров. Нечто похожее было найдено на южноамериканском континенте, а также в Индии. Очевидно, что в раннем триасовом периоде, 230 млн лет назад климат Антарктиды, Индостана, Южной Африки и Южной Америки был схожим, раз там могли обитать одни и те же животные.

Ученые ищут ответ на загадку рождения ледников - какие глобальные процессы, незаметные в нашу эпоху межледниковья, 10 тысячелетий тому назад сковали огромную часть суши и Мирового океана под панцирем затвердевшей воды? Чем вызвано столь резкое изменение климата. Ни одна из гипотез не убедительна настолько, чтобы стать общепринятой. Тем не менее стоит вспомнить наиболее популярные. Среди гипотез можно выделить три, условно называемые космической, планетарно-климатической и геофизической. Каждая из них отдает предпочтение определенной группе факторов или одному решающему фактору, послужившему первопричиной для катаклизма.

Космическая гипотеза основана на данных геологических изысканий и астрофизических наблюдений. При установлении возраста моренных и прочих пород, нанесенных древними ледниками, выяснилось, что климатические катастрофы случались со строгой периодичностью. Земля замерзала в интервал времени, словно специально для этого отведенный. Каждое великое похолодание отделено от других сроком, приближенно равным 200 млн лет. Значит, спустя каждые 200 млн лет господства теплого климата на планете воцарялась затяжная зима, образовывались мощные ледовые шапки. Климатологи обратились к материалам, накопленным астрофизиками: с чем может быть связано столь невероятно большое время между несколькими итерационными (регулярно проявляющимися) событиями в атмосфере и гидросфере космического объекта? Возможно, с сопоставимыми по масштабу и временным рамкам космическими событиями?

Расчеты астрофизиков называют в качестве такого события - оборот Солнца вокруг галактического ядра. Размеры Галактики чрезвычайно велики. Поперечник этого космического диска достигает размеров примерно в 1000 трлн км. Солнце находится от галактического ядра на расстоянии 300 трлн км, поэтому полный оборот нашей звезды вокруг центра системы затягивается на столь колоссальный отрезок времени. Видимо, на своем пути Солнечная система пересекает какую-то область в Галактике, под влиянием которой на Земле происходит очередное оледенение.

Эта гипотеза не принята в научном мире, хотя многим кажется убедительной. Однако фактами, на основе которых ее можно было бы доказать или хотя бы убедительно подтвердить, ученые не располагают. Факты, подтверждающие галактическое влияние на миллионолетние колебания климата планеты отсутствуют, кроме странного совпадения чисел ничего нет. Астрофизика ми не найдена загадочная область в Галактике, где Земля начинает замерзать. Не найден и тот вид внешнего воздействия, по причине которого может случиться нечто подобное. Кто-то предполагает снижение солнечной активности. Вроде бы «холодная зона» снизила интенсивность потока солнечного излучения, и в результате Земля стала получать меньше тепла. Но и это только предположения.

Сторонники оригинальной версии придумали название для происходящих в звездной системе воображаемых процессов. Полный оборот Солнечной системы вокруг галактического ядра был назван галактическим годом, а небольшой интервал, в течение которого Земля пребывает в неблагополучной «холодной зоне», - космической зимой.

Некоторые сторонники внеземного происхождения ледников ищут факторы изменения климата не в дальней Галактике, а внутри Солнечной системы. Впервые подобное предположение прозвучало в 1920 г., его автором был югославский ученый М. Миланкович. Он принял во внимание наклон земли к плоскости эклиптики и наклон собственно эклиптики к солнечной оси. По мнению Миланковича, разгадку великих оледенений надлежит искать именно здесь.

Дело в том, что в зависимости от этих наклонов самым непосредственным образом определяется количество лучистой энергии Солнца, достигающей земной поверхности. В частности разные широты получают разные количества лучей. Меняющееся со временем взаиморасположение осей Солнца и Земли обусловливает колебания в количестве солнечной радиации в разных районах планеты и при некотором стечении обстоятельств приводит колебания в стадию смены теплой и холодной фаз.

В 90-е гг. XX в. эта гипотеза была тщательно проверена с использованием компьютерных моделей. Были учтены многочисленные внешние влияния на расположение планеты относительно Солнца - орбита Земли медленно эволюционировала под воздействием гравитационных полей соседних планет, траектория движения Земли постепенно преобразовывалась.

Французский геофизик А. Бергер сопоставил полученные цифры с геологическими данными, с результатами радиоизотопного анализа морских отложений, показывающего изменения температуры на протяжении миллионов лет. Температурные колебания океанических вод полностью совпали с динамикой процесса преобразования земной орбиты. Следовательно, космический фактор вполне мог спровоцировать начало похолодания климата и глобального оледенения.

В настоящий момент нельзя утверждать, что гипотеза Миланковича доказана. Во-первых, она требует дополнительных долгосрочных проверок. Во-вторых, ученые склонны придерживаться мнения, что глобальные процессы не могли вызываться действием лишь одного фактора, в особенности, если он внешний. Вероятнее всего, происходила синхронизация действия различных природных явлений, и решающая роль в этой сумме принадлежала собственным стихиям Земли.

Планетарно-климатическая гипотеза отталкивается именно от этого положения. Планета - огромная климатическая машина, которая своим вращением направляет движение воздушных потоков, циклонов и тайфунов. Наклонное положение по отношению к плоскости эклиптики обусловливает неоднородный нагрев ее поверхности. В некотором смысле сама планета является мощным устройством регуляции климата. И ее внутренние силы - причины его метаморфозы.

К числу этих внутренних сил относят мантийные токи, или т.н. конвекционные течения в слоях расплавленного магматического вещества, слагающего подстилающий земную кору мантийный слой. Движения этих токов из сердцевины планеты к поверхности порождают землетрясения и извержения вулканов, горообразовательные процессы. Эти же течения вызывают возникновение в земной коре глубинных расколов, носящих название рифтовых зон (долин), или рифтов.

Рифтовые долины многочисленны на океанском дне, где кора очень тонка и легко прорывается под давлением конвекционных течений. В этих зонах крайне высока вулканическая активность. Здесь постоянно изливается из недр мантийное вещество. Согласно планетарно-климатической гипотезе, именно излияния магмы играют решающую роль в колебательном процессе исторического преобразования режима погоды.

Рифтовые разломы на океанском дне в периоды наибольшей активности выделяют достаточно тепла, чтобы вызвать интенсивное испарение морской воды. От этого в атмосфере скапливается много влаги, которая затем осадками выпадает на поверхность Земли. В холодных широтах осадки выпадают в виде снега. Но поскольку их выпадение слишком интенсивно и количество велико, то снежный покров становится более мощным, чем это происходит обычно.

Снеговая шапка тает крайне медленно, в течение длительного времени приход осадков превосходит их расход - таяние. В результате она начинает расти и преобразуется в ледник. Климат на планете также постепенно меняется, поскольку образуется устойчивая область нетающих льдов. Спустя какое-то время ледник начинает расширяться, поскольку динамическая система неравномерного прихода-расхода не может пребывать в равновесии, и льды увеличиваются до неимоверных размеров и сковывают почти всю планету.

Однако максимум оледенения становится одновременно и началом его деградации. Достигнув критической отметки, экстремума, рост льда прекращается, встретив упорное сопротивление других природных факторов. Динамика приобрела обратный характер, подъем сменился спадом. Впрочем, победа «лета» над «зимой» наступает не сразу. Первоначально начинается затяжная «весна» на несколько тысячелетий. Это смена коротких приступов оледенения с теплыми межледниковьями.

Земная цивилизация сформировалась в эпоху т.н. голоценового межледниковья. Она началась около 10000 лет назад, а закончится, если верить математическим моделям, в конце III тыс. н.э., т.е. около 3000 г. С этого момента начнется очередное похолодание, которое достигнет апогея после 8000 г. нашего летоисчисления.

Главным аргументом планетарно-климатической гипотезы является факт периодической смены тектонической активности в рифтовых долинах. Конвекционные токи в недрах Земли будоражат земную кору с разной силой, это и приводит к существованию таких эпох. Геологи располагают материалами, убедительно доказывающими, что климатические колебания хронологически увязаны с периодами наибольшей тектонической активности недр.

Отложения горных пород показывают, что на очередное похолодание климата приходятся по времени значительные передвижки мощных блоков земной коры, которые сопровождались появлением новых разломов и бурным выделением горячей магмы как из новых, так и из старых рифтов. Впрочем, тот же аргумент используется сторонниками других гипотез для подтверждения своей правоты.

Эти гипотезы можно рассматривать как разновидности единой геофизической гипотезы, поскольку она опирается на данные о геофизике планеты, а именно - всецело полагается в своих выкладках на палеогеографию и тектонику. Тектоника исследует геологию и физику процесса движения блоков коры, а палеогеография изучает последствия такого перемещения.

В результате многомиллионолетних смещений колоссальных масс твердого вещества на земной поверхности существенно менялись очертания континентов, а также рельеф. То, что на суше находят мощные толщи морских наносов или донных илов, прямо свидетельствует о подвижках блоков коры, сопровождавшихся ее прогибанием или поднятием в данном регионе. Например, Подмосковье сложено в большом количестве известняками, изобилующими остатками морских лилий и кораллов, а также глинистыми породами, содержащими перламутровые раковинки аммонитов. Из этого следует, что территория Москвы и ее окрестностей как минимум дважды заливалась морскими водами - 300 и 180 млн лет тому назад.

Всякий раз вследствие смещения громадных блоков коры происходило или опускание, или поднятие определенного ее участка. В случае опускания в пределы материка вторгались океанские воды, происходило наступление морей, трансгрессия. При поднятии моря отступали (регрессия), поверхность суши росла, и нередко на месте былого соленого бассейна вздымались горные гряды.

Океан является мощнейшим регулятором и даже генератором климата Земли по причине своей колоссальной теплоемкости и прочим уникальным физико-химическим свойствам. Этот водный резервуар управляет важнейшими воздушными потоками, составом воздуха, режимом осадков и температуры на обширных площадях суши. Естественно, увеличение или уменьшение площади его поверхности сказывается на характере глобальных климатических процессов.

Каждая трансгрессия существенно увеличивала площадь соленых вод, тогда как регрессия морей значительно уменьшала эту площадь. Соответственно, происходили колебания климата. Ученые установили, что периодические всепланетные похолодания примерно совпадали по времени с периодами регрессии, тогда как наступление морей на сушу неизменно сопровождалось потеплением климата. Казалось бы, найден еще один механизм глобальных оледенений, который, возможно, является самым главным, если не исключительным. Тем не менее, существует другой климатообразующий фактор, сопутствующий тектоническим подвижкам - горообразование.

Наступление и отступление океанических вод пассивно сопровождало рост или разрушение горных хребтов. Земная кора под влиянием конвекционных потоков сморщивалась цепочками высочайших пиков то тут, то там. Поэтому исключительную роль в долгопериодических климатических колебаниях стоит все же отдать процессу горообразования (орогенезу). От него зависела не только площадь поверхности океана, но и направление воздушных потоков.

Если исчезал горный хребет или возникал новый, то перемещение больших воздушных масс резко менялось. Вслед за этим преобразовывался многолетний режим погоды в данной местности. Так вследствие горообразования по всей планете коренным образом менялись локальные климаты, что приводило к общему перерождению климата Земли. В результате наметившаяся тенденция к глобальному похолоданию только набирала темпы.

Последнее оледенение привязывается к завершающейся на наших глазах эпохе Альпийского горообразования. Результатом этого орогенеза стали Кавказ, Гималаи, Памир и многие другие высочайшие горные системы планеты. Извержения вулканов Санторин, Везувий, Безымянный и других спровоцированы именно этим процессом. Можно сказать, что на сегодняшний день эта гипотеза доминирует в современной науке, хотя и не является полностью доказанной.

Гипотеза получила неожиданное развитие, причем в приложении к климатологии именно Антарктиды. Ледовый материк приобрел свой нынешний облик полностью за счет тектоники, только решающую роль сыграли не регрессия и не смена воздушных течений (эти факторы причислены к второстепенным). Главным по влиянию фактором следует назвать водное охлаждение. Природа заморозила Атлантиду точно таким же приемом, каким человек охлаждает ядерный реактор.

«Ядерный» вариант геофизической гипотезы основывается на теории дрейфа континентов и палеонтологических находках. Современные ученые не подвергают сомнению существование движения материковых плит. Поскольку из-за конвекции мантии блоки земной коры подвижны, то эта подвижность сопровождается горизонтальным смещением самих континентов. Они медленно, со скоростью 1-2 см в год ползают по расплавленному мантийному слою.

Взаимное расположение материков со временем менялось, что сказывалось на климате Земли, поскольку от этого зависели воздушные и океанские течения. Окаменелые кости листрозавра в Антарктиде и крайне многочисленные аналогичные находки в Африке, Южной Америке и Индии подтверждают предположение ученых о том, что некогда все эти южные земли, включая также и Австралию, были объединены в один суперматерик.

Единый южный континент Гондвана просуществовал свыше 200 млн лет: с 240 до 35 млн лет тому назад. Около 35 млн лет назад тектонические передвижки коры окончательно раскололи его на нынешние «кусочки», одним из которых оказалась Антарктида. Раскол отрицательно сказался на ее климате, поскольку она оказалась в изоляции.

Прежде антарктические берега омывали только два холодных течения, действие которых компенсировалось в полной мере теплыми океанскими потоками, приходящими от состыкованной с Антарктидой Австралии. После того, как все куски сверхматерика расползлись в разные стороны и оставили Антарктиду в одиночестве посреди океана, она стала активно обмываться многими течениями, образовавшими со временем сплошной поток - т.н. циркумполярное течение.

Оно окружило Антарктиду и набирало силы по мере роста и углубления «пятого океана» - южных вод области Антарктики. Ежесекундно течение проносит больше воды, чем все реки планеты, что не удивительно, если учитывать среднюю глубину «южного океана», равную 3 км. Течение охватывает все слои воды до самого дна, являясь величайшим в природе климатическим барьером. Этот фантастический барьер поглощает все тепло, которое только подводится к белому материку извне.

Оказалось достаточным понижения температуры воздуха в антарктической области всего на 3 °С, чтобы барьер начал действовать, подобно холодильнику. Теперь нарастание снежно-ледового покрова было неизбежным даже при сохранении относительно теплого режима на континенте. Ледник постепенно, в процессе роста вытеснял тепло на окраины, где оно поглощалось циркумполярным течением.

Ледовый щит на западе Антарктики треснул изнутри, что может объяснять то, почему от него постоянно откалываются крупные айсберги и почему он так быстро разрушается, говорится в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters.

Трещина, возникшая в результате раскола Западного ледового щита
Антарктиды у его подножья
© NASA/Nathan Kurtz

«Сегодня никто не сомневается в том, что Западный ледовый щит Антарктики растает, вопрос заключается в том, когда это произойдет. Формирование подобных трещин и разломов заставляет ледник отступать с рекордно высокой скоростью, и добавляет шансов на то, что текущее поколение людей станет свидетелями полного коллапса этого ледового щита», - заявил Айэн Ховат (Ian Howat) из университета штата Огайо (США).

Ховат и его коллеги пришли к таким выводам, проанализировав спутниковые фотоснимки, полученные во время одной из недавних катастроф в Антарктиде – откола гигантского айсберга площадью 582 квадратных километра от Западного ледового щита в конце июля 2015 года.

Фотографии поверхности, полученные зондами Sentinel, и тепловые карты ледника, собранные зондом Landsat 8, заставили ученых подозревать, что в формировании этого гигантского айсберга были виноваты какие-то глубинные процессы, протекавшие у самого подножия ледового массива.

Для проверки этой теории климатологи изучили снимки, полученные этими спутниками за 2-3 года до катастрофы и фотографии за минувший год, а также совершили несколько экспедиций в ту часть западной Антарктики, где, по их предположениям, находилась причина формирования этого айсберга.

Как отмечают климатологи, в этих поисках им помог простой трюк, часто применяемый профессиональными фотографами – они изучали и анализировали только те фотографии, которые спутники получали на закате и рассвете, когда Солнце находится почти у горизонта, и его лучи падают под большим углом к поверхности Антарктиды.

Это позволило ученым добиться максимального контраста изображения и найти причину образования мега-айсберга – две гигантские трещины в Западном ледовом щите, уходящие на большую глубину внутрь толщи льда в сторону центральной части данного ледового массива.

Оба этих разлома, как показал дальнейший анализ данных, возникли примерно два и три года назад в той части ледника, которая находится у границы между водой, сушей и льдом, у самого основания Западного ледового щита. Возникнув в конце 2013 и 2014 годов, обе эти трещины стремительно росли, каждый год увеличиваясь в длину примерно на 14 километров, и расширяя свою ширину примерно на 110 метров.

Причиной рождения этой трещины, как считают ученые, является повышение температуры моря, воды которого постоянно омывают нижнюю часть ледника. Подобный процесс, как считают Ховат и его коллеги, привел к формированию своеобразной «полости» в той части ледника, где родились эти трещины, и в конечном итоге, эта пустота заставила ледник в буквальном смысле провалиться сам в себя, породив гигантскую трещину. Схожие процессы, как выяснили Ховат и его коллеги в прошлом году, так же ускоряют и таяние ледников Гренландии.

«Больше всего тревожит то, что подобные «долины» существуют и в других частях ледового массива, расположенных еще дальше в сторону суши. Если в них лед будет ослаблен и возникнут трещины, то тогда скорость разрушения ледников Антарктиды и их «побег» в океан ускорятся», - заключает ученый.