Антарктида. История покорения Арктики и Северного полюса

Сейчас Антарктида - одно из мест на Земле, где потепление происходит особенно быстро. А до этого, на протяжении 37 миллионов лет, Антарктида охлаждалась. За этот период температура там не повышалась ни разу, и только последние 50 лет ученые наблюдают обратный процесс, когда самый холодный континент стал прогреваться.

Этот вывод сделала группа ученых под руководством доктора Джона Андерсона (John B. Anderson) из Университета Райса (Rice University) (Хьюстон, США) на основе спорово-пыльцевого анализа, подледного бурения и сейсмических измерений в районе Антарктического полуострова - северной оконечности Антарктиды.

История материка - медленное замерзание

Как говорит Андерсон, в самом начале своей истории Антарктида была достаточно теплым континентом - температура воздуха не опускалась ниже плюс 10 градусов. И только полностью отделившись от Гондваны, она начала охлаждаться. Почему это происходило, так до конца и не понятно. На этот счет существуют лишь гипотезы, вокруг которых ведутся ожесточенные споры. Большинство ученых связывают остывание Антарктиды с одновременным снижением уровня углекислого газа в атмосфере и ее изоляцией от суперконтинента.

Первые ледники появились в горах Антарктиды примерно 37­–34 млн. лет назад. Одновременно, по данным Андерсона, стало снижаться содержание углекислого газа в атмосфере - тогда оно достигло современных значений (390 ppm). И если сначала Антарктида отличалась мягким климатом, там преобладала пышная растительность, то в тот период большинство покрытосеменных растений исчезло. Следующие несколько десятков миллионов лет на континенте господствовали леса с березами и хвойными и простиралась тундра. Похолодание продолжалось, постепенно леса исчезли, а их место заняла тундра. Примерно 12 миллионов лет назад Антарктиду еще покрывали кустарнички, мхи и лишайники.

Дальнейшее падение концентрации углекислого газа в атмосфере, образование пролива Дрейка, окончательно отделившего Антарктиду от Южной Америки, и формирование Антарктического циркумполярного холодного течения привели к тому, что континент полностью сковали льды. «Позже всего лед появился на севере Антарктического полуострова - примерно 5–3 миллионов лет назад. Антарктический полуостров оказался подо льдом в самую последнюю очередь. Когда льды уже покрыли весь континент, там оставался кусочек тундры», - говорит Андерсон.

Современная Антарктида

Сейчас в Антарктике становится все теплее. Например, за последние 50 лет средняя зимняя температура на Антарктическом полуострове повысилась на 6 градусов - это в пять раз больше, чем в среднем по планете. Если раньше вокруг полуострова лед сохранялся круглый год, то сейчас летом он тает. Еще одно свидетельство потепления - летом побережье Антарктического полуострова освобождается ото льда, покрывается злаками и мхами, и тогда трудно поверить в то, что это Антарктида.

Статья доктора Антерсона и его коллег о том, как выглядела Антарктида на протяжении последних 37 миллионов лет, опубликована в последнем номере журнала PNAS.

Антарктида покрылась плотоядным злаком

9 апреля 2011. Щучка дернистая, покрывающая летом побережье Антарктического полуострова и островов у берегов Антарктиды, усваивает азот особым способом. По мнению ученых, именно он позволит щучке занять в ближайшее время ведущие позиции в регионе.

Ученые из и нескольких университетов под руководством доктора Пола Хилла (Paul W.Hill) из Университета Бангора обнаружили уникальный способ, с помощью которого сосудистое растение (щучка антарктическая, она же - дернистая) на одном из островов у берегов Антарктиды усваивает азот. Щучка не ждет, пока микроорганизмы преобразуют органику в минеральные компоненты (этот процесс происходит в этих широтах очень медленно). Она поглощают сразу белки - короткие пептиды. Всегда считалось, что это умеют делать только грибы и животные, а в растительном мире - мхи.

Уникальная способность позволила щучке захватить доминирующие позиции на острове Сайни (это один из Южных Оркнейских островов), где ученые проводили свои исследования, и практически вытеснить мхи.

Зеленая Антарктида

«Многие считают, что Антарктида всегда полностью покрыта снегом и льдом. Но летом на Антарктическом полуострове и островах, окружающих сам континент, снег тает, и там появляются растения - мхи и два вида сосудистых растений - Colobanthus quitensis (колобантус кито) и Deschampsia Antarctica (щучка антарктическая) », - говорит Пол Хилл.

По словам ученых, в течение последних 50-ти лет климат на побережье Антарктики теплеет быстрее, чем где-либо на Земле. Летние значения температуры повысились там примерно на один градус Цельсия, и летний период стал более продолжительным. Естественно, что на эти изменения сразу отреагировали растения.

Щучка антарктическая (Deschampsia Antarctica)

Обычно в прибрежных экосистемах острова Сайни доминировали мхи. Но в последние годы ученые наблюдают другую тенденцию: на ведущие позиции выходят злаки. Хотя мхи Sanionia uncinata все равно встречаются довольно часто и, как правило, именно они первыми заселяют новую территорию. По мере того как они погибают, формируется небольшой слой почвы. А уже там могут спокойно расти другие поселенцы. Правда, в этом случае возникает проблема - конкуренция за ресурсы: питательные вещества и свет, необходимый для фотосинтеза.

Конкурентную борьбу удалось выиграть щучке антарктической. Ее острые листья проникают в мох, так что им легко достается нужное количество света. С питательными веществами, правда, дело обстоит сложнее.

Новый способ усвоения азота

Растениям для жизни необходим азот. Но усваивать они способны только его неорганические соединения, например, аммиачные соли и соли азотной кислоты. А органический азот могут преобразовать в минеральные соединения только почвенные микроорганизмы. Некоторые растения для этого образуют с ними симбиоз. Правда, по словам Хилла, в Антарктиде растения этого не делают. Но сосудистые растения как-то с этой проблемой справились. Чтобы понять, как, доктор Хилл и его коллеги провели следующий эксперимент: они ввели в почву особые меченые формы органического азота и наблюдали, как растения их усваивают.

«Способность растений усваивать азот на самых первых стадиях минерализации - это ключ к успеху. В своих исследованиях мы показали, что в Антарктиде щучка антарктическая поглощает азот через свои корни в виде коротких пептидов. Это самая начальная стадия преобразования белков в почве. Таким способом эти растения усваивают азот в три раза быстрее, чем происходит усвоение аминокислот, нитратов или солей аммония. И в 160 раз быстрее, чем это делают мхи, с которыми этот злак конкурирует», - пишут авторы исследования. По их мнению, если температура в Антарктике будет повышаться еще больше, тогда и органика будет разлагаться быстрее. Это даст дополнительные преимущества щучке и, похоже, этот злак продолжит свою экспансию на побережье.

«Обнаруженный нами быстрый путь усвоения азота имеет значение не только для экосистем Антарктиды. Если, окажется, что растения в умеренных и тропических широтах могут действовать таким же способом, то это можно использовать для создания новых технологий в сельском хозяйстве», - говорит один из авторов исследования Кевин Ньюсэм (Kevin Newsham) из Британской антарктической службы.

Более подробно о том, как злаки конкурируют с мхами в Антарктике и усваивают азот, можно в статье «Vasclular plant success in a warming Antarctic may be due to efficient nitrogen acquisition», опубликованной в последнем номере журнала Nature Climate Change.

Невероятные факты о самой большой в мире пустыне

Подавляющее число людей, отвечая на вопрос о самой большой в мире пустыне, называют Сахару и оказываются не правы. Правильный ответ – Антарктида — пятый по величине континент нашей планеты площадью более 14 миллионов квадратных километров и в то же время наименее изученный и загадочный из всех семи континентов. На протяжении многих лет ученые гадают, что же скрывается подо льдами Антарктиды, исследуют флору и фауну континента. В нашем обзоре 10-ка малоизвестных фактов о самой южной и самой холодной пустыне на Земле.

Антарктиде не проводятся хирургические операции

В Антарктиду не пускают тех, у кого не удалены зубы мудрости и аппендикс. Связано это с тем, что на станциях в Антарктиде не проводятся хирургические операции, поэтому перед поездкой на ледяной материк нужно удалить зубы мудрости и аппендикс, даже если они абсолютно здоровы.

2. Сухие долины Мак-Мердо

Антарктида — самое сухое место в мире

Антарктида — самое сухое место в мире. Если быть точнее, то здесь находится самое сухое место на планете — Сухие долины Мак-Мердо.

3. Собственный домен верхнего уровня

Как и многие страны (Австралия, .au, Германия, .de), Антарктида имеет собственный домен верхнего уровня — .aq

4. Пальмы в Антарктиде

53 миллиона лет назад в Антарктиде росли пальмы

53 миллиона лет назад Антарктида была настолько теплой, что вдоль ее берегов росли пальмы. Температура на континенте поднималась выше 20 градусов Цельсия.

5. Metallica в Антарктиде

Freeze ‘Em All

Metallica отыграла в 2013 году концерт в Антарктиде под названием Freeze ‘Em All, таким образом став первой группой, которая выступала на всех континентах. Что также примечательно, группа посетила все семь континентов в течение одного года.

6. Собственная атомная электростанция

АЭС в Антарктиде

В Антарктиде была собственная атомная электростанция. Она работала на американской станции Мак-Мердо (крупнейшей на материке) с 1960 по 1972 год.

7. Пожарная часть

В Антарктиде есть пожарная часть

В Антарктиде есть пожарная часть. Она расположена на станции Мак-Мердо и на ней работают профессиональные пожарные.

8. 1150 видов грибов

1150 видов грибов Антарктиды

Несмотря на экстремально низкие температуры, в Антарктиде есть 1150 различных видов грибов. Они отлично адаптировались к низким температурам, а также непрерывным циклам замерзания и оттаивания.

9. Часовые пояса планеты

Границы всех часовых поясов сходятся в одну точку

В Антарктиде фактически есть все часовые пояса на планете. Это связано с тем, что границы всех часовых поясов сходятся в одну точку на обоих полюсах.

10. Полярные медведи

В Антарктиде нет полярных медведей

В Антарктиде нет полярных медведей. Их можно увидеть в Арктике или Канаде.

11. Самый южный бар в мире

В Антарктиде есть бар

В Антарктиде есть даже бар — самый южный бар в мире. Находится он на научно-исследовательской станции «Академик Вернадский», принадлежащей Украине.

12. Минус 89,2 градуса по Цельсию

Минус 128,56 градусов по Фаренгейту

Самая низкая температура за всю историю на Земле составила минус 128,56 градусов по Фаренгейту (минус 89,2 градуса по Цельсию). Она была зарегистрирована 21 июля 1983 года на российской станции «Восток» в Антарктиде.

13. Пятый по величине континент

14 млн квадратных километров

Антарктида — пятый по величине континент. Ее площадь составляет 14 млн квадратных километров.

14. 99% Антарктиды покрыто льдом

Ледяной щит Антарктиды

99% Антарктиды покрыто льдом. Ледник, покрывающий континент, часто называют ледяным щитом.

15. 70% пресной воды Земли

70% пресной воды Земли

Средняя толщина антарктического льда составляет около 1,6 километра. Поэтому в Антарктиде находится примерно 70% всей пресной воды на Земле.

16. Трансантарктические горы

Горный хребет длинной 3500 км

Трансантарктические горы разделяют весь континент на восточную и западную части. Это один из самых длинных горных хребтов в мире (3500 км).

17. Антарктиду заметили в 1820 году

Антарктиду открыли в 1820 году

О существовании Антарктиды было совершенно неизвестно до тех пор, пока континент впервые не был замечен в 1820 году. Раньше люди думали, что это всего лишь группа островов.

18. Руаль Амундсен

Норвежский исследователь Руаль Амундсен

Норвежский исследователь Руаль Амундсен 14 декабря 1911 года стал первым человеком, который достиг Южного полюса и установил на нем флаг своей страны.

19. «Договор об Антарктике»

Договор об Антарктике подписали 48 стран

После секретных переговоров двенадцать стран подписали «Договор об Антарктике» в 1959 году, чтобы посвятить континент исключительно мирной научно-исследовательской деятельности. Сегодня договор подписали уже 48 стран.

20. Эмилио Марко Пальма

Первый ребенок Южного континента

В январе 1979 года Эмилио Марко Пальма стал первым ребенком, родившимся на южном континенте. Это было спланированной акцией Аргентины, которая претендовала на часть Антарктиды и специально отправила туда беременную женщину.

Антарктида на карте

Антарктида – ледяной материк на самом юге планеты. Шестой континент открыли русские мореплаватели Фаддей Беллинсгаузен и Михаил Лазарев в 1820 году. Согласно международной конвенцией об Антарктике, эта территория не принадлежит ни одному государству мира.

Постоянного населения здесь нет, но ведется активная научная деятельность. Из 45-ти антарктических станций России принадлежат семь. В Антарктиде сосредоточены огромные запасы пресной воды (около 80 % всей пресной воды Земли), а также есть значительные запасы полезных ископаемых.

Карта Антарктиды

Несмотря на огромные природные богатства, все мировое сообщество признает недопустимость вторжения в хрупкий мир антарктической природы, сейчас здесь активно развивается только туристический бизнес. Ежегодно эти суровые места посещают около шести тысяч туристов! Мы с вами можем попробовать понять, что так привлекает туристов на этот далекий континент, осуществив онлайн прогулку по этой удивительной земле (см. “Прогулка по Антарктиде” и “Антарктида онлайн“).

В последние годы были проведены интересные исследования рельефа материка и составлены новые карты. Изучение рельефа, находящегося под антарктическим ледниковым покровом имеет решающее значение для понимания динамики движения ледникового покрова, его толщины и влияния на окружающий океан, а также глобальный климат.

Антарктида со спутника

Оказывая влияние на океанические течения и повышение уровня моря, этот материк играет огромную роль в климатической системе Земли. Используя различные методы, исследователи пытаются спрогнозировать, как Антарктида будет реагировать на изменения климата.

Информация о толщине льда и структуре материка была ограниченной. Теперь, благодаря работе, проведенной Британской антарктической службой (БАС), ученые получили новую подробную карту континента. О том, как велась работа по составлению карты нам расскажет видеоролик:

Антарктика - наиболее суровая климатическая область Земли. Самая низкая зафиксированная температура –89.2 °C.
Сейчас северное полушарие находится в ожидании зимы, а в Антарктику приходит лето, и команды исследователей со всего мира направляются сюда, пользуясь (относительно) теплым сезоном. Среди них есть и российские ученые, проникшие в феврале 2012 в реликтовое подледное озеро Восток, которое миллионы лет было изолировано от внешнего мира. Этот уникальный водоем находится на глубине около 3700 метров под поверхностью ледника, и этим летом арктическим планируется отправить вглубь озера робота, чтобы собрать пробы воды и донных отложений со дна.

В этом репортаже представлены фотографии из таинственного мира Антарктиды, ведь побывавшие на этом ледяном континенте называют антарктическое приключение путешествием всей жизни.

Полярные стратосферные облака или перламутровые облака в Антарктиде, 11 января 2011. Находясь на высоте 25 километрах они являются самыми высокими из всех видов облаков. Встречаются только в полярных регионах, когда температура в стратосфере падает ниже 73°C. Узнать о других необычных облачных образованиях можно в статье «Редкие виды виды облаков».

Лаборатория IceCube. Это детектор нейтрино с самым большим в мире телескопом, расположенным во льдах таинственного мира Антарктиды. Ученые пытаются разгадать тайны крошечных частиц - нейтрино, в надежде пролить свет на то, как появилась вселенная.

Южный полярный телескоп (SPT). Официальной целью американского прибора является изучение микроволнового и радиационного фона Вселенной, а также обнаружение Темной материи. 11 января 2012.

Это тоже южный полярный телескоп, только в темное время суток. Его вес составляет 254 тонны, высота - 22.8 метра, длина - 10 метров:

Это кажется грязным снегом. На самом деле это колонии пингвинов на мысе Вашингтона. Фотография сделана с большой высоты 2 ноября 2011 года.

Императорские пингвины - самые крупные из современных видов семейства пингвиновых. Они могут нырять на глубину свыше 500 метров и находиться под водой до 15 минут.

Полнолуние на острове ДеЛака, названного в честь биолога, работавшего в своей области в начале 1970-х годов.

Северное сияние на станции Мак-Мёрдо, 15 июля 2012. Антарктическая станция Мак-Мёрдо - крупнейшее поселение, порт, транспортный узел и исследовательский центр в Антарктике. Постоянно там живет около 1 200 человек. Находится рядом с ледником Росса.

Здания на Южном полюсе и почти полная Луна, 9 мая 2012. Снаружи используются красные огни, чтобы свести к минимуму «световое загрязнение», мешающее работе различным телескопам.

Луна и южное полярное сияние над лабораторией IceCube, о которой мы уже говорили. Антарктическая станция Амундсен-Скотт, 24 августа 2012.

Под землю! Цифровой оптический модуль опускают в толщу льда. Он является частью лаборатории IceCube - детектора нейтрино.

Величественная красота Арктического полуострова - самой северной части материка Антарктиды длиной около 1 300 км.

Привет! Морской леопард на охоте на острове Росса в море Росса, 22 ноября 2011. Это самая южная островная земля планеты (не считая материковой Антарктиды).

Антарктическая станция Мак-Мёрдо, ноябрь 2011.

Портрет. Участник американской антарктической программы около станции Мак-Мёрдо, 1 ноября 2012.

Тарелки спутниковой связи на антарктической станции Амундсен-Скотт (американская программа), 23 августа 2012. Станция находится на высоте 2 835 метров над уровнем моря, на леднике, который достигает максимальной толщины 2 850 метров. Среднегодовая температура - около?49 Цельсия; изменяется от?28 Цельсия в декабре до 60°C в июле.

Испытания прототипа марсианского скафандра. Создан НАСА из более чем 350 различных материалов, стоит около $100 000. Антарктида, 13 марта 2011.

Интересные снежные образования, похожие на следы. Обычно появляются после шторма в Антарктиде.

Российская антарктическая станция «Восток», находящаяся в центральной части Антарктики. Фотография 2005 года.

Вид с воздуха на российскую антарктическую станцию «Восток». Наши ученые в начале 2012 года совершили большой прорыв в изучении Антарктиды. Сейчас мы про это расскажем.

5 февраля 2012 российским ученым удалось проникнуть в реликтовое подледное озеро Восток в Антарктиде, которое 14 миллионов лет было изолировано от внешнего мира.

Озеро Восток в Антарктиде скрыто под 4-километровой толщей льда. Чтобы достигнуть воды, ученым пришлось пробурить скважину глубиной 3 766 метров! Изучение озера Восток играет огромную роль в исследовании изменений климата в последние тысячелетия. Как полагают ученые, в водах озера могут обитать живые организмы, хотя давление воды там более 300 атмосфер.

Просторы Антарктиды. Кроме как на гусеничных машинах тут зачастую не проедешь, 27 ноября 2011.

2. Самое холодное место на Земле – это высокий хребет в Антарктиде, где зафиксировали температуру на уровне – 93,2 °C.

3. В некоторых районах Сухих долин Мак-Мердо (непокрытая льдом часть Антарктиды) не было ни дождя, ни снега последние 2 миллиона лет.

5. В Антарктиде есть водопад с красной, как кровь, водой, что объясняется наличием железа, которое окисляется при контакте с воздухом.

9. В Антарктиде нет белых медведей (они есть только в Арктике), но здесь много пингвинов.

12. Таяние льдов в Антарктиде вызвало легкое изменение гравитации.

13. В Антарктиде есть чилийский городок со школой, больницей, гостиницей, почтовым отделением, интернетом, TV и сетью для мобильных телефонов.

14. Ледниковый щит Антарктиды существует, по крайней мере, 40 миллионов лет.

15. В Антарктиде есть озера, которые никогда не замерзают из-за тепла, исходящего из недр Земли.

16. Самая высокая когда-либо зарегистрированная температура в Антарктиде составила 14,5 °C.

17. С 1994 года на континенте запрещено использование ездовых собак.

18. Гора Эребус в Антарктиде – самый южный действующий вулкан на Земле.

19. Когда-то (более 40 млн. лет назад) в Антарктиде было так же жарко, как в Калифорнии.

20. На территории континента есть семь христианских церквей.

21. Муравьи, колонии которых распространены почти по всей поверхности суши планеты, отсутствуют в Антарктиде (а также в Исландии, Гренландии и нескольких удаленных островах).

22. Территория Антарктиды крупнее Австралии примерно на 5,8 млн. квадратных километров.

23. Большая часть Антарктиды покрыта льдом, примерно 1 % земель свободен от ледяного покрова.

24. В 1977 году Аргентина отправила в Антарктиду беременную женщину, чтобы малыш-аргентинец стал первым человеком, родившимся на этом суровом материке.