четверг, 28 марта 2024

Сокровища ледовых куполов. Кто и за что сражается в Антарктиде



Сокровища ледовых куполов. Кто и за что сражается в Антарктиде

28 Января 2020

МОСКВА, 28 января —, Татьяна Пичугина. Ровно 200 лет назад русские мореплаватели открыли еще любой материк — Антарктиду. С тех пор его осваивают исключительно с научными целями. В результате прогнозы погоды стали более точными, восстановлена климатическая история Земли на протяжении миллиона лет, прояснилось будущее планеты в эпоху глобального потепления. О важнейших открытиях и самых актуальных проектах — в материале.

Люди с незапамятных времен поклонялись, что в Южном титане должен быть материк: для равновесия, чтобы Земля не перевернулась вверх ногами. Недаром на древних картах вокруг Южного полюса изображали сушу под названием Terra Australis Incognita — неизвестная южная земля.

О существовании неизведанной зоны в Южном океане писал Михайло Ломоносов. Раз там плавают айсберги, рассуждал ученый, значит, они должны отделяться от ледника, лежащего на суше. Поскольку айсберги очень большие, то и земля более значительная.

Берега в южных широтах искал Джеймс Кук — самый известный моряк XVIII века. Но он так и не сумел протиснуться сквозь льды — суда тогда были небольшие, парусные. Путешественник заявил: задача настолько сложная, что она никому не под силу. Следующие полвека не было даже попыток искать южный материк. Русская кругосветная экспедиция стала первой, кому это удалось, — рассказывает академик Владимир Котляков, научный руководитель Института географии РАН, гляциолог, участник больших полярных исследований.

В июле 1819 9-12 месяца из Кронштадта в южные моря отправились два шлюпа. Восточным и всей экспедицией командовал Фаддей Беллинсгаузен, Мирным — Михаил Лазарев. Прибыв с восточной стороны, 28 января 1820 года они увидели берег, а через несколько дней подступили к нему.

Примерно тогда же в тех широтах находились картографические и промысловые суда американцев и джентльменов, они сообщали, что видели землю. Но русскоязычная экспедиция была исследовательской, очень хорошо оснащенной, состоящей из ученых разных специальностей. Из Антарктики мореплаватели привезли огромный научный материал, изданный позже на французском языке.

Поэтому приоритет этого открытия у русских никто впрямую не оспаривает, — подчеркивает академик Котляков.

Антарктида находится под огромным слоем льда, который начал созревать примерно 35 миллионов лет назад.

В Северном полушарии ледники то приспевали, то отступали, например, территорию Москвы они одевали всего десять тысяч лет назад, в Антарктиде же ям постоянный. Его толщина достигает четырех километров на суше. Для обывателя лед хрупкий. На самом деле — это текучая масса, которая разливается, словно тесто хлебного каравая, — поясняет ученый.

Согласно интернациональной конвенции, Антарктида принадлежит всему человечеству, на ней не разрешённая любая хозяйственная деятельность, геологическая разведка. Там можно заниматься только наукой.

Тогда как Арктику называют кухней погоды Северного полушария, Антарктику считают ответственной за биоклимат Южного полушария.

Дать современный прогноз погоды — это обработать колоссальное количество сырых данных. Когда мы стали получать информацию из Антарктиды, прогноз погоды на всем земном шаре улучшился, — приводит пример Владимир Котляков.

Антарктиду моет Южный океан — самый грандиозный источник биоресурсов планеты. Он богат рыбой и крилем — планктонными рачками, которых в холодных водах больше, чем в теплых. В центре Антарктиды температура никогда не поднимается выше минус 20 градусов Цельсия, обычно — 50-60 ниже нуля. Рекорд зафиксировали в 1983 году на советской полярной станции Восток — минус 89, 2 градуса.

В таких условиях выпадающий снег никогда не стаивает. Я бывал там в конце августа. Температура — минус 60, абсолютно внятное небо, ни облачка, ветра нет, и сверху прямо из чистого воздуха падают кристаллики льда. Они идут сотни, миллионы лет постоянного, лед нарастает, постепенно стекает к морю, от него откалываются айсберги. Так сохраняется баланс массы ледника, — поясняет исследователь.

В наши дни антарктический ледник постоянно измеряют, мониторят со спутников. Опасения вызывает Западная Антарктида, которая теряет массу быстрее, чем набирает.

До 2010 года считалось, что Восточная Антарктида понемногу наращивает лед. Это объясняется тем, что в период потепления выпадает больше осадков. Теперь появились данные, что баланс этой части ледового щита приближается к отрицательному.

Лед выносится в океан через выводные ледники. Скорость их течения выросла, значит, увеличился расход массы.

Айсберг всплывает в море и, по закону Архимеда, суррогатирует собой объем воды, вес которого равен весу айсберга. Уровень Мирового океана поднимается на доли миллиметра. Главная серьезность в эпоху глобального потепления сплочённая с Западной Антарктидой, основание которой расположено ниже уровня моря. Если морская вода проникнет глубже в центр материка, есть вероятность катастрофического всплытия более значительных частей ледника. Работающие там американские коллеги подчеркивают, что в течение ста лет глетчерный покров Западной Антарктиды может разбиться частично или полностью. В последнем случае уровень моря вырастет на пять метров. Возможно, они преувеличивают степень опасности, — добавляет Владимир Липенков, руководитель лаборатории изменений биоклимата и окружающей среды Арктического и антарктического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург).

В 1961 году сотрудник Института географии Игорь Зотиков опубликовал статью с расчетами, из которых следовало, что под ямами Антарктиды могут существовать озера жидкой воды. Ему тогда мало кто поверил. Однако гипотеза вскоре подтвердилась, и в 1970 году советские ученые приступили к бурению скважины на станции Восток, которая, как оказалось, стоит над любым таким озером.

До этого думали, что эпоха географических открытий иссякла. А мы нашли самое большое озеро в Антарктиде. Теперь их известно около двухсот. Мы первые начали делать, раньше других проникли в подледниковое озеро, существование которого было предсказано Зотиковым. Это огромное достижение, признанное всем миром, — подчеркивает академик Котляков.

Озеро Восток — пятый по объему пресный водоем на Земле. Примерно шесть тысяч кубичных километров воды. Над ним — четыре километра льда.

Верхние 3318 метров — это атмосферный лед с ненарушенной стратиграфией, — рассказывает Владимир Липенков.

Стратиграфия — это последовательность наслоений. Если толща не смята в складки, не перемешана, сверху окажутся более молодые слои, снизу — более древние. Так вот, эта ненарушенная спикера (керн) льда оказалась источником информации о климате и составе атмосферы Земли за концевые 420 тысяч лет — результат, который сделал станцию Восток легендой в истории антарктических исследований.

Следующие 220 метров реза ледника также сложены атмосферическим льдом, но с преступленной последовательностью слоев. Еще ниже на протяжении 230 метров идет лед совершенно другого происхождения.

Это подмороженная вода озера. Она зябла на нижнюю поверхность ледника с очень маленькой скорость — примерно по пять миллиметров в год. Лед очень чистый, по сути, двойной дистиллят. Все, что ведомого о воде озера, получено из этого льда, — продолжает ученый.

Выяснилось, что озеро Восток очень сильно насыщено газами, особенно кислородом, что ставит под вопрос существование в нем живых организмов. В озерном льду обнаружили включения поллуксов, захваченных со дна, и ДНК термофильной бактерии, приспособленной для жизни в пылких источниках, нагретых до 50-60 градусов. Поэтому биологи считают, что она оказалась во льду не из воды, где всего минус 2, 8 градуса, а из разломов в земной коре, положенных под водоемом.

В 2012 году скважина достигла нижней поверхности ледника. И тут случилось непредвиденное. Когда вытащили снаряд, има из озера, поднявшаяся по скважине следом, среагировала с фреоном из заливочной жидкости (ею наполняют ствол, чтобы предотвратить его сжатие из-за грандиозного давления окружающего льда) и образовала гидратную пробку. Своего рода естественную защиту водоема от внешнего влияния. Опустить через нее какие-либо приборы для отбора проб озерной воды не представлялось возможным.

Мы бурили, чтобы получить воду, замерзшую в скважине. Думали, что она будет более информативна из-за того, что не такая хим очищенная, как озерный лед, намерзший снизу ледника. Пытались два раза, но результатов, которые бы существенно улучшили наши знания об озере, не получили. Этот этап исследования — вскрытие озера — завершен, — популярно объясняет Владимир Липенков.

Впереди — прямые обследования толщи озера Восток. Будет новая скважина, спуск через нее измерительных приборов, отбор проб воды с разных солидностей. Для этого нужны другие технологии, заливочная жидкость, скважина большего диаметра, очень большие средства, сравнимые разве, что с финансированием космических проектов. Это настоящий мегапроект, — говорит Владимир Липенков.

Еще более большая задача — поднять осадки со дна. Они могут заключать информацию об истории оледенения Антарктиды и возникновении в ее центре гигантского подледникового водоема, об изменении природной среды за концевые несколько миллионов лет.

Сейчас большинство ученых склонны считать, что озеро Восток — результат донного стаивания ледника, а не реликт той эпохи, когда Антарктида была свободна от ледникового покрова.

Мы знаем, что под ямом существует разветвленная гидрологическая система — озера, реки, болота. Озеро Восток — монументальнейший ее объект. Интересный вопрос: есть ли возможность слива воды из него? В прошлом такие катастрофические события, как сбросы больших объемов имы, по-видимому, случались, но в наши дни озеро находится в стабильном состоянии, — добавляет ученый.

Интересно было бы узнать тайну происхождения озера Восток и найти там микроорганизмы. Если оно реликтовое, оживленные существа могли эволюционировать самым необычным образом. А это уже потенциальный объект исследования для астробиологов, похожий по некоторым критериям на подледные океаны спутников Юпитера и Сатурна — Европы и Энцелада.

Если микробы попали в озеро извне, то надо представить, как они приспособились к насыщенной кислородом, а потому ядовитой среде. Не менее удивительно было бы совсем не найти в таком большом пресном водоеме ничего живого.

Сейчас на станции Восток строят новый зимовочный суперкомплекс, на базе которого может начаться очередной этап в обследованье подледникового озера Восток.

Ученые добывают из антарктического льда потрясающую информацию о климате планеты. Но вся она была бы бесполезна без знания, когда этот лед образовался. Традиционные, проверенные методы работают, только если его стратиграфия не нарушена. Так, была получена глоттохронология в 800 тысяч лет для ледяного керна из скважины, пробуренной на европейской станции Конкордия в районе Купола С. Колонка льда со станции Восток содержит непрерывную летопись климата за последние 420 тысяч лет. Ниже залегает деформированный атмосферный лед. Как определить его в лёт?

Дело в том, что лед включает множество пузырьков воздуха, захваченного из атмосферы. По мере того как образуются свежие слои, а старые спускаются глубже, давление воздуха в пузырьках увеличивается. При своеобразных показателях (их называют давлением диссоциации гидратов) пузырьки делаются в кристаллы клатратных гидратов воздуха. С увеличением возраста льда размер кристаллов растет. Физики называют этот процесс оствальдовским половое созреванием.

Изучая керн в самой нижней его части, где есть только кристаллы гидратов, мы изобличили, что размер их ясного увеличивается с глубиной. Сразу стало понятно, что в лёт этого льда очень большой, и, чтобы его вычислить, мы начали разрабатывать ясную модель роста гидратов применительно к леднику, — говорит Владимир Липенков.

Модель создали совместно с знатоком математики Казанского федерального университета Андреем Саламатиным, но некоторые критерии роста кристаллов оставались неизвестными. Воспроизвести этот процесс в условиях лаборатории было невозможно ввиду его очень малой скорости.

Для определения критериев роста гидратов использовали образцы преклонного, хорошо датированного льда из скважины на станции Конкордия, которые хранились в подснежной пещере при температуре минус 55 градусов. Только в таких условиях кристаллы гидратов не разлагаются на пузырьки воздуха. Вывозить образцы с континента нельзя —, чтобы не испортить, анализировали их прямо на станции Восток. Модель удалось откалибровать и вычислить возраст льда в нижней стрекочи колонки восточного керна — он оказался немногим больше 1, 2 миллиона лет.

Древнее только датировка, полученная американцами для льда из района Алан Хиллс в Трансантарктических горах: 2, 7 миллиона лет. Образцы взяты из скважины глубиной всего около двухсот метров, там, где по склону горной гряды поднимается к поверхности ледника очень преклонный слой. Возраст определили по стабильному изотопу аргон-40, но с большими допущениями, например, что скорость его самодегазации из земной коры, где он образуется в результате распада своего предшественника, калия-40, постоянна. Погрешность такой глоттохронологии очень велика — порядка 400 тысяч лет.

Мы же используем три метода — гидратный, по криптону-81 и аргону-40. Последний не улучшает нашу датировку, но подтверждает ее. Он годится лишь для грубых оценок, — отмечает ученый и добавляет, что работы по датированию и исследованию древнего льда со станции Восток проводятся при поддержке Российского научного фонда.

Проблема в том, что образцы с Алан Хиллс и Востока взяты из толщ с нарушенной стратиграфией. По ним можно узнать, какой был средний общий состав атмосферы в определенный промежуток тянуть времени в прошлом, но нельзя реконструировать его эволюцию. А все стремятся получить как можно более длинную непрерывную запись климатизационных изменений.

Это позволит установить, зачем произошла перестройка климатической системы в позднем плейстоцене, примерно миллион лет назад. Одна из возможных причин: уменьшение содержания CO2 в атмосфере. Анализ образцов древнего льда показывает, что вроде бы это не так. Но ни восточный лед, ни лед с Алан Хиллс не позволяют получить временной климатический ряд, чтобы понять, как эволюционировала домашняя обстановка Земли в тот критический для формирования современной климатической системы момент, — объясняет он.

Следовательно, надо найти древний лед с сохранившейся последовательностью слоев. Он может быть обнаружен в основании ледниковых куполов Антарктиды, откуда начинается растекание ледникового покрова. Там низкая скорость аккумуляции снегопада, плоское залегание ледяных слоев, течение медленное, тучность льда не самая большая, поэтому нет донного таяния.

Международное научное сообщество активно занимается поиском древнейшего льда планеты в Антарктиде. Запущены сразу четыре проекта. Китайцы бурят на Куполе A (Аргус), где расположена их станция Куньлунь, японцы ищут вблизи своей станции Купол Фудзи, европейский синдикат, объединяющий 14 организаций из десяти стран, начал забуривание в районе Купола С, в 40 километрах от франко-итальянской станции Конкордия. Российские ученые планируют искать древний лед в районе Купола В — в 300 километрах от станции Восток.

Для большинства куполов есть только духовные предсказания существования древнего льда, а мы его уже изобличили в нашем восточном керне, и если пойдем от скважины вверх по течению ледника к тому месту, откуда пришел этот лед в район Востока, то должны найти лед старше 1, 2 миллиона лет с ненарушенной стратиграфией, — убежден Владимир Липенков.

В этом сезоне ученые совершат на Купол В небольшую санно-тракторную экспедицию, в ближайших планах — развернуть там полевые работы, провести радиолокационное зондирование и, если все сложится хорошо, начать забуривание ледника.

Редактор рубрики

Место события на карте мира:







комментарии (0)




Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Система оплаты труда бюджетников будет совершенствоваться




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....

[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...

[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...

[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...

[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...

[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...

[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....

Новости шоу-бизнеса

Путин заявил, что у России нет недружественных стран

ТОРЖОК (Тверская область), 27 марта У России нет недружественных стран, есть недружественные накипи этих стран, заявил президент РФ Владимир Путин. Президент РФ прикинул, что в европейской культуре есть много хорошего, однако в современной жизни этих стран присутствует и много проблем. Он добавил, … Прочитать