Антарктические оазисы как природный комплекс

среди холмов, оно тянется на 20 км. Площадь его равна 14,7 кв. км, а глубина превышает 130 м. Несколько озер площадью более 10 кв. км имеется в оазисе Виктории. Озера площадью до 8 кв. км находятся в оазисе Вестфолль.

Среди антарктических озер есть водоемы с весьма необычным распределением температуры по глубине. Особенно интересным в этом отношении оказалось озеро Ванда, расположенное в оазисе Райт (рис. 4). Длина его около 8, ширина более 1,5 км, а глубина достигает 66 м. Все 13,6 кв. км поверхности озера скованы льдом толщиной около 4 м, который по всем признакам сохраняется на озере по крайней мере в течение последних нескольких десятилетий. Только летом образуются узкие водяные забереги, которые быстро замерзают с наступлением осенних морозов. Непосредственно подо льдом температура воды, как и следовало ожидать, близка к 0°, однако с глубиной она быстро возрастает и у дна превышает 25°! В океане такую теплую воду можно найти только в тропическом поясе, а в озерах нашей страны даже в самые теплые летние дни вода редко прогревается до такой температуры.

Рис. 4

Дело в том, что вода на некоторой глубине подо льдом становится соленой, причем с глубиной соленость ее довольно быстро возрастает, и у дна концентрация солей в 10—15 раз больше, чем в морской воде. Вследствие такого распределения солености плотность воды, несмотря на повышение температуры, с глубиной возрастает, и поэтому конвективного перемешивания, а следовательно, и выноса тепла на поверхность, не происходит. Поскольку озеро круглый год покрыто льдом, ветер не может вызвать ни ветровых течений, ни волнения, которые в открытых водоемах способствуют перемешиванию вод и сглаживанию вертикальных температурных градиентов. Отсутствием такого перемешивания и объясняется существование в течение многих лет ледяного покрова на озере Ванда несмотря на высокие температуры воды в глубинных слоях его. Интенсивное выхолаживание происходит здесь только в верхнем, пресном слое, на поверхности которого и образовался мощный ледяной покров.

Вблизи антарктических оазисов можно встретить своеобразные ледниковые «болота». Они образуются летом в понижениях, заполненных снегом и фирном. Талая вода, стекающая в эти понижения, увлажняет снег и фирн, в результате чего и получается снежно-водяная каша, вязкая, как обычные наши болота. Глубина таких «болот» чаще всего незначительная — не более метра. Сверху они бывают покрыты тонкой ледяной коркой.

7. Растительность

Оазисы Антарктиды можно рассматривать как очаги жизни в ледяной пустыне. Однако если в сравнении с окружающей поверхностью ледников оазисы — очаги жизни, то по сравнению с аналогичными участками скальных пород в Арктике они сами выглядят как пустыни. Бедность растительной жизни в антарктических оазисах объясняется прежде всего влиянием гигантского ледникового покрова.

Современная растительность Антарктиды представлена низшими растениями: мхами, лишайниками, водорослями, микроскопическими грибами. Наиболее широко распространены лишайники, число их видов достигает 300. Мхов же насчитывается всего около 80 видов.

Мхи — наиболее высокоорганизованные из низших растений — встречаются преимущественно в прибрежных оазисах в благоприятных, защищенных от ветра и достаточно увлажняемых летом местах. В горах они встречаются реже. Некоторые виды мхов, обитавших прежде на суше, предпочли переселиться в озерные водоемы, где условия более благоприятные.

Лишайники гораздо неприхотливее. Они могут проникать высоко в горы. Препятствием к их распространению являются не столько низкие температуры, сколько засуха. Например, в ряде долин горных оазисов Земли Виктории они не растут именно из-за недостаточного количества влаги.

Лишайники очень разнообразны. Они могут быть ярко-оранжевыми, светло-зелеными, желтыми, серыми и черными. Черная окраска преобладает, так как она помогает поглощать максимальное количество солнечного тепла.

Чаще всего лишайники имеют вид плотных корок, которые можно отодрать или соскоблить лишь с помощью ножа (накипные лишайники). Встречаются лишайники листовидные, которые образуют подобие цветочков, и кустистые, растущие мелкими кустиками. Они также плотно прикреплены к поверхности скал и способны противостоять суровым антарктическим ветрам. Некоторые лишайники селятся на поверхности мха.

В оазисах широко распространена микроскопическая растительность — водоросли. В большинстве случаев ее нельзя заметить невооруженным глазом, но, как правило, в образцах грунтов повсеместно присутствуют разнообразные водоросли: зеленые, сине-зеленые, диатомовые. Наиболее богаты по количеству водорослей и разнообразию их видового состава прибрежные районы. Однако водоросли были обнаружены и вдали от моря, в суровых горных районах, прямо на голых скалах. Некоторые из них, несомненно, занесены сюда птицами.

Наиболее разнообразным растительным миром отличаются озера оазисов – очаги тепла, а значит, и жизни. Температура воды в озерах на 10—20˚ С выше температуры воздуха, а высокая минерализация вод вместе с интенсивной солнечной радиацией создает условия, достаточно благоприятные для развития жизни.

Особенно богаты озера разнообразными водорослями, которые часто определяют окраску воды. Нередко нитчатые синезеленые водоросли вместе с мхами и бактериями образуют слизистую корку на дне водоемов.

Наиболее богата жизнь в оазисах Антарктического полуострова. Здесь отмечены три вида цветковых растений: два — из семейства злаковых и одно — из гвоздичных. Впрочем, по виду они имеют мало общего с подобными растениями других материков: маленькие неказистые травки. Зато мхи и лишайники в оазисах Антарктического полуострова часто покрывают скалы сплошным цветным ковром. Ничего подобного не увидишь в других районах Антарктиды.

8. Животный мир

Животный мир антарктических оазисов также весь_А своеобразен. Летом сюда прилетают птицы, приходят пингвины. Птиц всего около десятка видов, но лишь часть из них гнездится и выводит в оазисах птенцов. Это прежде всего антарктический и снежный буревестник, южнополярный поморник, пингвин Адели.

Жизнь птиц в Антарктиде тесно связана с морем. В море они находят себе пищу и поэтому не могут существовать долго вдали от него. Пингвины Адели появляются летом в прибрежных оазисах, расположенных непосредственно у берега моря. На скалах они строят из мелких камушков гнезда и высиживают птенцов. Летающих птиц в отличие от пингвинов можно встретить далеко от моря. Антарктические и снежные буревестники гнездятся в горах на расстоянии до 200 км от побережья. Для того чтобы пополнить запасы пищи и накормить птенцов, им постоянно приходится совершать перелеты до моря и обратно.

В прибрежные оазисы летом иногда заползают тюлени. В антарктических водах обитают всего пять видов тюленей: Уэдделла, крабоед, морской леопард, Рос_А, морской слон.

На почти пустынных с виду скалах оазисов протекает незаметная глазу жизнь микроскопических животных. Здесь встречаются несколько видов клещей, пухоедов. В оазисах Антарктического полуострова отмечены даже бескрылые мухи. Жизнь насекомых в оазисах проходит на камнях, в лишайниках и мхах. Многие из них паразитируют на теле тюленей и птиц, которые разносят их по территории Антарктиды.

Животные оживляют ландшафты оазисов только в летнее время. Зимой птицы улетают, тюлени уплывают на север, жизнь микроскопических животных замирает до весны. Лишь на прибрежных льдах, иногда поблизости от оазисов, колонии императорских пингвинов в лютые зимние морозы и ураганы кладут и «выстаивают» яйца. Недаром эту птицу считают одной из самых удивительных на Земле.

9. Происхождение оазисов Антарктиды

Существование в полярных областях Земли безлёдных пространств предполагалось ещё в XIX веке. Более того, возможность существования таких участков считалась научно обоснованной. Попытки дать научное объяснение происхождения этих природных объектов появились практически сразу после их открытия, в начале XX века. Необычайность оазисов, вкрапленных в море льдов, породила множество гипотез. Так, в период эпизодических исследований широкое распространение получили геотермальные гипотезы. Так, звестный полярный исследователь, адмирал Ричард Берд, руководитель ряда американских антарктических экспедиций, связывал возникновение оазисов с повышенным притоком тепла из недр земли. Возникли предположения о подземных угольных пожарах, процессах усиленного радиоактивного распада, вулканической деятельности. Однако первые же исследования не подтвердили этих предположений. Никаких явных проявлений внутренней энергии Земли в оазисах не обнаружено. Нужно было искать другое объяснение.

В процессе накопления данных о геологическом и геоморфологическом строении этих территорий и при анализе значения покровного оледенения американский геолог Э.Т.Апфел предположил, что ранее погребённая льдом земля оазиса Бангера освободилась благодаря отклонению стока льда от оазиса, низкой влажности воздуха, малой толщине снежного покрова и сильному прогреванию поверхности в летнее время. Такой сценарий был поддержан российскими учёными Г.А.Авсюком, К.К.Марковым и П.А.Шумским (1956), назвавшими предположение Э.Т.Апфела орографической гипотезой происхождения оазисов, и далее развившими её, выделив климатический фактор, влияющий на поддержание существования оазисов.

Сущность орографической гипотезы заключается в том, что условия подледного рельефа вызывают отток основной массы льда от участка, к которому приток льда ослабляется. Большинство исследователей Антарктиды связывает существование современных оазисов с особенностями их расположения. Оазисы находятся в районах, куда благодаря строению подледного рельефа затруднен приток больших масс льда. Подледные долины отводят основные потоки льда в стороны от оазиса.

Орографическая гипотеза была поддержана большинством специалистов (Пальгов, 1956; Панов, 1958б; Рихтер, 1958; Солопов, 1967; Короткевич, 1969; и др.). Л.Д.Долгушин (1958) пришёл к выводу, что освобождение отдельных участков суши из-подо льда происходило поэтапно, в процессе сокращения оледенения. Г.Д.Рихтер (1958) и А.В.Живаго (1960) в развитии оазисов также выделяли несколько стадий.

Н.Ф.Григорьев (1962) предполагал, что постепенное освобождение ото льда отдельных наиболее приподнятых участков подледникового рельефа началось в конце четвертичного периода, когда в результате изменения климата произошло уменьшение мощности ледникового покрова и его отступание. Его гипотезу можно назвать климатической. Он также повторил предположение о «саморазвитии оазисов», выдвинутое в начале ХХ века. Сущность данной гипотезы заключается в следующем. Когда-то почти все оазисы, за исключением, может быть, части горных, были покрыты льдом. Оазисов к Антарктиде фактически не существовало. Значит, возникновение оазисов связано прежде всего с уменьшением размеров антарктического оледенения. Мощность ледникового щита в краевой части то возрастала, то вновь сокращалась. Именно в периоды таких сокращений размеров антарктического оледенения и возникали оазисы. Исследования на Земле Королевы Мод подтверждают эти выводы. Так, оазис Ширмахера в прошлом не менее двух раз перекрывался и вновь освобождался из-подо льда.

Кроме того, как известно, оазис способен активно «бороться» с окружающим оледенением при помощи летнего теплового воздействия — оазисного эффекта. Однако этим можно объяснить только причины современного существования оазисов, но не само их возникновение.

В 1960 х гг. И.А.Зотиковым получены данные по повышенному геотермическому (радиоактивному) потоку в оазисе Бангера и Сухих Долинах Земли Виктории. Однако первоначальной гипотезе противоречит понижение температур книзу до дна озер, обнаруженное во всех озерах. Образованию оазисов могли способствовать и молодые тектонические поднятия, на что указали Райт и Пристли. В дальнейшем именно комбинация орографии и климатических условий рассматривалась в последующих исследованиях. Е.С.Короткевич (1969) указывал, что возникновение оазисов обусловлено, главным образом, двумя факторами — рельефом и ветровым режимом. И.М.Симонов (1971) подчёркивал, что одной из важнейших причин образования оазисов является наличие у подножия ледникового склона зоны абляции.

История оледенения северного полушария изучена несравненно лучше. Установлено, что последний европейский ледниковый покров исчез около 10 тысяч лет назад. Имеется и еще ряд точных геологических датировок различных этапов развития ледниковых покровов северного полушария. Все это достигнуто благодаря радиоуглеродным определениям ископаемой древесины, торфа, костей и т. д., захороненных в ледниковых или межледниковых слоях. Но в Антарктиде возможности радиоуглеродного метода ограничены. Здесь среди ледниковых отложений пока нигде не найдено органических остатков. Исключение представляют лишь упоминавшиеся мумии тюленей и птиц, а также озерные илы, но все эти находки сделаны на поверхности, и возраст их слишком «молодой».

Изучением проблем происхождения и существования горных оазисов занимались в основном зарубежные исследователи. Более современные палеогеографические исследования были направлены не столько на выяснение причин происхождения оазисов, сколько на изучение палеоклиматической обстановки на территориях оазисов и хода изменений уровня моря. Таким образом, вопрос о происхождении антарктических оазисов нельзя назвать окончательно прояснённым. Обобщение и анализ научно-исследовательских работ выявили отсутствие общепринятой теории, описывающей механизмы происхождения и условия сохранения антарктических оазисов. В настоящее время наиболее распространенными являются орографическая гипотеза («теория обтекания») и климатическая гипотеза происхождения оазисов. В схематичной форме первая основывается на определённой степени стабильности тока и баланса массы окружающего оазис ледникового покрова, тогда как вторая подразумевает изменение баланса массы как отдельного от динамики окружающего ледникового щита параметра. Судя по всему, механическое их объединение не позволяет удовлетворительно описать появление оазисов, а для привлечения в описание процессов на значительно больших территориях, включающих в себя оазисы, на момент их появления не имелось требуемых методик и достаточного количества данных. Существующие в настоящее время представления о возрасте поверхности этих территорий, в частности о том, покрывались ли они ледниковым щитом во время последнего оледенения, также крайне противоречивы. Нерешённость вопроса образования и существования антарктических оазисов в настоящее время связана не столько с отсутствием данных и подходов к решению, сколько с отсутствием постановки этой проблемы в научных программах. Тем не менее, теория происхождения и существования оазисов важна для создания «реперных точек», необходимых для привязки уже имеющихся рядов данных к конкретным наборам климатических, геологических и прочих условий, обеспечивающих формирование и сохранение антарктических оазисов.

Заключение

В Антарктиде только в оазисах можно наблюдать комплекс физико-географических элементов, характерных для зоны полярных пустынь: местный климат, разнообразные геологические строения коренных пород, различные формы рельефа, типа выветривания, формы оледенения, различные виды вод суши — озера, ручьи, грунтовые воды, особую растительность и животный мир. Поэтому только эти признаки и определяют принадлежность данного района к особому зональному явлению Антарктиды.

Анализ изученных материалов показал, что вопрос образования и существования антарктических оазисов окончательно не прояснен. Фактически, не решён вопрос, является ли ледниковый щит вторичным по отношению к оазисам, как это рассматривалось в начале ХХ века, или оазисы есть свидетельства отступания ледникового щита по различным причинам, как предполагается в существующих гипотезах. Решение этого вопроса, несомненно, тесно связано и с пониманием подледниковых условий, включая подледниковую дренажную систему и озёра, и с палеоклиматом континента, и с историей древних оледенений в масштабах планеты. Изучение изменений климата, происходящих в антарктических оазисах, является в настоящее время весьма перспективным направлением, в связи с осуществлением проектов, направленных на исследования глобальных изменений климата Земли. Рассмотрение особенностей оазисов поможет внести ясность в изучение динамики и эволюции Антарктического ледникового щита, поэтому очевидна необходимость устранения разногласий в теории происхождения и существования оазисов.

Перспективными являются геоморфологические исследования, изучения наземных четвертичных отложений, а также донных осадков из водоёмов оазисов и прилегающих морских заливов, как основных источников палеогеографической информации. Для получения выводов о современных тенденциях развития оазисных геосистем одним из основных видов исследований может рассматриваться гляцио-гидрологический мониторинг. Перспективным направлением науки, реализуемым с использованием геокриологических данных из оазисов Антарктиды, становится изучение криогенеза и консервации жизнеспособных палеобиологических объектов как аналогов жизни на других планетах Солнечной системы. Для полноценного комплексного анализа современного состояния экосистем Антарктики с привлечением современных научных методов важно развивать сеть экологического мониторинга на территориях антарктических оазисов. Территории отечественных станций, расположенных в оазисах, являются основой для дальнейшего проведения комплекса научных исследований.

Список использованных источников

Абромайт Ларс. Антарктида: оазисы жизни [Электронный ресурс] / Л. Абромайт. – Электрон. текстовые дан. – Режим доступа: geo/puteshestviya-i-ekspedicii/punkt-naznacheniya/antarktida-oazisy-zhizni

Бардин В.И. В горах и на ледниках Антарктиды / В.И. Бардин. – М.: Знание, 1989. – 192 с. + 16 с. вкл.

Бардин В.И. Земля Королевы Мод / В.И. Бардин. – М.: Молодая гвардия, 1974. – 256 с. с ил. – (Бригантина).

География Антарктиды / К.К. Марков, В.И. Бардин, В.Л. Лебедев, А.И. Орлов, И.А. Суетова. – М.: Мысль, 1968

Грушинский Н.П. Антарктида / Н.П. Грушинский, А.Г. Дралкин. – М.: Недра, 1988. – 199 с.

Гусев А.М. Антарктика. Океан и атмосфера: пособие для учащихся / А.М. Гусев. – М.: Просвещение,1972. – 151 с. с ил. – (Мир знаний).

Дубровин Л.И. Человек на ледяном континенте [Электронный ресурс] / Л.И. Дубровин. - Электрон. текстовые дан. и граф. дан. – Режим доступа: poxod/literature/persicecont/p_persicecont_all_a.html

Краткая географическая энциклопедия: том 1. / гл. ред. А.А. Григорьев. – М.: Советская энциклопедия, 1960 – с. 564.

Лосев К.С. Страна вечной зимы / К. С. Лосев. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 112 с.

Рудой А.Н. Феномен Антарктиды / А.Н. Рудой. – Томск: STT, 1999. – 128 с.

Сократова И.Н. История открытия и исследований антарктических оазисов (начало XX в. – XXI в.): автореф. дис. канд. геогр. наук / И.Н. Сократова; СПбГУ. – М.- СПб, 2008. – 25 с.