Libmonster ID: UA-1524

Share this article with friends

 Академик В. М. КОТЛЯКОВ, директор Института географии РАН

Когда в конце 1957 г. из антарктического поселка Мирный отправился санно-тракторный поезд в восточную часть материка, чтобы открыть там советскую внутриконтинентальную станцию, никто не предполагал, сколь удачным окажется выбор ее местоположения. Мы прощались тогда с нашими товарищами, отправлявшимися к Южному геомагнитному полюсу Земли. Их поход оказался успешным, и уже в декабре того года станция Восток приступила к работе. Вначале там проводили геофизические и метеорологические измерения, и вскоре стало ясно: именно этот район является "полюсом холода" нашей планеты - здесь отмечена самая низкая на Земле температура воздуха - 89,2С.

ЛЕДЯНОЙ КЕРН - О КЛИМАТЕ ПРОШЛОГО

Станция Восток расположена на ледниковом плато на высоте 3488 м над уровнем моря. Ледниковый покров здесь имеет мощность 3740 м (верхние 120 м - это снежно-фирновая толща, ниже залегает монолитный лед), и, судя по прямым измерениям и наблюдениям со спутников, движется со скоростью 3 м в год. Средняя годовая температура составляет - 55,5 С.

В конце 60-х годов на станции начали бурение через всю толщу ледникового покрова. Это самый рациональный способ изучения его внутреннего строения, дающий информацию о слоистости, изотопном составе, структуре и температуре льда, а также о характере и количестве разнообразных примесей. Работа состоит в проходке скважин для изучения строения льда и истории его формирования.

В те же годы в СССР, США, Западной Европе и Японии появилось оборудование для бурения в этих условиях. Одна из главных трудностей состоит в том, что из-за пластичности льда стенки глубоких скважин, остающихся открытыми, быстро смыкаются. Во избежание этого их приходится заполнять жидкостями той же плотности, что и окружающая среда, к тому же незамерзающими. К концу 80-х годов в распоряжение исследователей поступили данные из пяти глубоких скважин: две были пробурены в Гренландии, три - в Антарктиде. В этих районах ледники на поверхности либо совсем не подвергаются таянию, либо оно столь слабо, что процесс формирования их толщи не искажается.

Важнейшая среди указанных пяти скважин расположена именно на станции Восток. Многолетнее бурение здесь неоднократно прерывали из-за аварий, обрывов кабеля, потери буровых снарядов. И тогда его возобновляли поблизости, в новой скважине. В итоге к 1998 г. на станции их было уже пять.

Детальную обработку и интерпретацию данных ледяного керна еще в 70-х годах начали советско-французские специалисты, к которым в 1989 г. присоединились американцы; такое международное сотрудничество оказалось исключительно плодотворным и принесло научные результаты мирового значения * .


* См.: В.М. Котляков. Антарктида дарит открытия. - Наука в России, 1997, N 1 (прим. ред.).

стр. 107


К январю 1998 г. самая глубокая скважина на станции Восток достигла 3623 м. Затем бурение остановили в 125 м от подошвы ледникового покрова, так как возникла опасность войти в находящееся ниже озеро и загрязнить его уникальную водную среду. Что же касается ледниковой толщи, то она принесла информацию о глобальных климатических изменениях за последние 420 тыс. лет, охвативших четыре полных климатических цикла. Их глобальный характер подтверждает сопоставление с изотопными данными морских отложений, характеризующих колебания уровня Мирового океана.

Детальный непрерывный профиль изотопного состава льда по дейтерию (D) получен до глубины 3310 м. Значения бD (отклонения содержания этого изотопа водорода от его концентрации в SMOW - стандартной средней океанической воде) варьируют от -420 до -480 % о , включая сравнительно короткие периоды межледниковых потеплений (от - 420 до - 460 % о ) и более длительные - похолоданий (от -460 до -480 % о ), когда значительные площади суши в обоих полушариях Земли были покрыты мощными ледниками.

Изотопный состав льда зависит от многих факторов. Главный из них - температура атмосферы на верхней границе слоя инверсии (поверхностный очень холодный слой воздуха), где формируются атмосферные осадки. Поэтому величины 6D легко трансформировать в значения температуры воздуха. Возраст льда рассчитан по специальной модели растекания и точность его определения по принятой шкале не ниже +/-15 тыс. лет. Для большинства же временных интервалов она выше 10, а для последних 110 тыс. лет сохраняется на уровне +/-5 тыс. лет.

Сводка данных, полученных по керну из скважины со станции Восток, включает содержание дейтерия во льду, концентрацию пыли (аэрозоль, принесенный из пустынь), натрия (морские аэрозоли), парниковых газов - двуокиси углерода (СО 2 ) и метана (СН 4 ). Общая амплитуда ледниково-межледниковых изменений температуры составляет около 8С для уровня инверсии и примерно 12С для температуры на поверхности ледника.

Вариации температуры, оцененные по дейтериевым данным, аналогичны во всех четырех изученных климатических циклах, хотя последние два были короче двух первых. Однако несмотря на эти различия, для всех их характерна одна и та же "пилообразная" (так она выглядит на графике) последовательность теплых межледниковий (стадии 11.3, 9.3, 7.5 и 5.5 соответствуют интервалам 400, 350 - 300, 250 и 100 - 150 тыс. лет назад), следующих за все более и более холодными межстадиальными событиями и заканчивающихся быстрым возвратом к очередному межледниковью.

Изучение аэрозолей показало: в ледниковые максимумы запыленность атмосферы (выражается количеством микрочастиц, осаждавшихся на поверхности ледникового щита) многократно возрастала (концентрация во льду морских аэрозолей в холодные эпохи была

стр. 108


в 3 - 4 раза выше, чем в голоцене, а количество континентальных частиц увеличивалось в 20 - 30 раз). Кстати, это подтверждает известный специалистам факт: гляциальный климат характеризуется повышенной аридностью (сухостью), интенсивным подъемом и переносом пыли в атмосфере.

Уже самые первые исследования ледяного керна со станции Восток выявили полную корреляцию между содержанием СО 2 , СН 4 и температурой. Это говорит о том, что парниковые газы играют важную роль, являясь своеобразными усилителями астрономических воздействий, зависящих от положения Земли на ее орбите, и могут вносить существенный вклад в ледниково-межледниковые колебания климата.

Важно и другое. Основная тенденция связи главных парниковых газов с изменениями температуры сохраняется во всех ледниково-межледниковых циклах. В межледниковья концентрация СО 2 во льду возрастала от 180 до 280 - 300 ppmv, метана - от 320 - 350 до 650 - 670 ppbv, т. е. Почти вдвое, причем рост содержания СО 2 до межледниковых значений шел очень быстро, а обратный переход - к низким ледниковым - гораздо медленнее.

Полученные кривые содержания парниковых газов за 420 тыс. лет показывают: таких концентраций СО 2 и СН 4 , какие существуют сегодня (соответственно около 360 ppmv и 1700 ppbv), никогда в прошлом не было. Вместе с тем их уровень в доиндустриальный период (около 280 ppmv и 650 ppbv) обнаружен во всех межледниковьях, а в стадии 5.5, 9.3 и 11.3 концентрации СО 2 и СН 4 были даже несколько выше, чем в доиндустриальную эпоху (тогда максимальные значения составляли соответственно 300 ppmv и 780 ppbv).

Дейтериевая кривая, полученная на основе анализа информации со станции Восток, свидетельствует: голоцен, длящийся уже более 11 тыс. лет, оказался самым продолжительным межледниковьем за последние 420 тыс. лет. Стадии 5.5 и 9.3 по характеру отличаются от него, но схожи по продолжительности, форме и амплитуде. В каждой из них выделяется теплый период около 4 тыс. лет, сменяющийся относительно быстрым похолоданием и затем медленным понижением температуры.

Таким образом, весь комплекс данных по ледяному керну из скважины на станции Восток сви-

стр. 109


детельствует: на протяжении последних 420 тыс. лет климат Земли постоянно колебался с амплитудой, не выходившей за пределы стабильных границ этой изменчивости. Причем черты, характерные для последнего климатического цикла, выявлены и в более ранних. Практически во всех изученных параметрах преобладает 100-тысячелетний цикл изменчивости, хотя были найдены и 40-, и 20-тысяче-летняя периодичности.

В каждом из четырех изученных этапов завершения ледниковых эпох свойства окружающей среды менялись определенным образом. Сначала температура и содержание СО 2 и СН 4 устойчиво повышались, а концентрация аэрозолей падала. При дальнейшем подъеме температуры быстро увеличивалось содержание СН 4 , что может свидетельствовать о потеплении в высоких широтах Северного полушария и интенсивном стаивании здесь многолетней мерзлоты.

Выходит, долгий и стабильный голоцен - уникальная черта климата последних 420 тыс. лет, и это имело особое значение для развития на Земле цивилизации. А прекрасная корреляция содержания СО 2 и СН 4 в атмосфере с температурой наряду с резко возросшими концентрациями этих газов в последние десятилетия дают дополнительные основания для обсуждения перспектив будущего климата нашей планеты.

ГИГАНТСКОЕ ОЗЕРО ПОДО ЛЬДОМ

Местоположение станции Восток удачно еще и потому, что она размещена над огромным подледным озером. Отечественные ученые еще в 60-х годах теоретически доказали: если толщина ледника превышает критическую, на его ложе лед начинает таять. И расчеты, выполненные на станции Мирный, показали: уже в 350 км от берега реальная толщина льда начинает превышать это значение. Значит, почти во всей Центральной Антарктиде, несмотря на очень низкие средние годовые температуры воздуха, у ложа ледников идет непрерывное таяние.

В 70-х годах Британский полярный институт имени Р. Скотта выполнил большую программу полетов с радиозондированием в центральной части Восточной Антарктиды. В некоторых местах маршруты самолетов пересекали участки, где отражения подо льдом свидетельствовали о крупных скоплениях вод; тогда они и были названы подледными озерами. Позднее на снимках, полученных с европейского спутника ERS-1, в районе станции Восток обозначилась необычно крупная форма рельефа. На новейших картах Антарктиды здесь

стр. 110


хорошо видна выположенная часть ледникового покрова, под которой, очевидно, и находится озеро. Его основные характеристики таковы: местоположение - 76 град. 30' ю. ш., 102 - 106 в. д., длина 230 км, ширина 50 км, площадь поверхности около 10 тыс. км 2 , глубина до 600 м, толщина льда над озером 3700 - 4200 м, возможная мощность осадков на дне 100 - 200 м, температура таяния донного льда на границе с водой от-2,4 до-3,15 С.

Лед спускается в озеро с запада и на высоте около 3550 м переходит на плав, двигаясь по поверхности воды, а затем упирается в восточный берег, снова приобретая черты ледникового щита. Рельеф поверхности у края озера довольно сложный, что говорит о непростых процессах как при переходе льда на плав, так и при достижении им твердого основания. Так что огромную толщу льда, возвышающуюся над озером, можно считать своеобразным шельфовым ледником. Все это в совокупности - совершенно новое для науки природное явление, представляющее собой географическое открытие мирового значения.

Озеро изолировано от внешнего мира миллион лет, а возможно, и дольше. Расчеты свидетельствуют: термические условия в разных его частях неодинаковы; это вызывает внутренние течения и активный энергообмен. Изо льда, тающего на верхней кровле водоема, постоянно поступает атмосферный воздух, попавший в лед сотни тысяч и миллионы лет назад. В этих условиях в озере, очевидно, обитают микрофауна и микрофлора, представляющие исключительный интерес для биологов.

Главная задача будущих исследований в районе станции Восток - всесторонне изучить это громадное подледное озеро. Планируется "прощупать" его дистанционными методами (сейсмозондирование, радиолокация), а впоследствии, вероятно, и путем проходки оставшихся 125 м льда и внедрения в водную толщу (конечно, без какого бы то ни было загрязнения столь уникального водоема). И еще. Есть все основания полагать, что очень скоро мы получим из Антарктиды данные о климате Земли на протяжении уже всего плейстоцена, охватывающего последние миллион с лишним лет. Они, безусловно, помогут лучше понять проблему глобальных климатических изменений в наступившем XXI столетии.


© elibrary.com.ua

Permanent link to this publication:

https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ПРОШЛОЕ-И-БУДУЩЕЕ-ОКРУЖАЮЩЕЙ-СРЕДЫ-СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ-ГЛЯЦИОЛОГИЯ

Similar publications: LRussia LWorld Y G


Publisher:

Бельбек ТахумовContacts and other materials (articles, photo, files etc)

Author's official page at Libmonster: https://elibrary.com.ua/Scientist

Find other author's materials at: Libmonster (all the World)GoogleYandex

Permanent link for scientific papers (for citations):

ПРОШЛОЕ И БУДУЩЕЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ ГЛЯЦИОЛОГИЯ // Kiev: Library of Ukraine (ELIBRARY.COM.UA). Updated: 17.06.2014. URL: https://elibrary.com.ua/m/articles/view/ПРОШЛОЕ-И-БУДУЩЕЕ-ОКРУЖАЮЩЕЙ-СРЕДЫ-СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ-ГЛЯЦИОЛОГИЯ (date of access: 28.07.2021).


Comments:



Reviews of professional authors
Order by: 
Per page: 
 
  • There are no comments yet
Related topics
Publisher
Rating
0 votes
Related Articles
Превращаясь в пыль, литий неизбежно поднимается в воздух и отравляет все живое вокруг. Самое меньшее, чем грозит литиевая пыль – это слепота. Погибает рыба, питьевая вода становится непригодной для употребления. Кроме того вода является главным ресурсом для добычи лития. Ее катастрофические сокращение отмечают местные жители всех разрабатываемых месторождений.
Catalog: Экология 
22 hours ago · From Naina Kravetz
БОЛГАРСКИЕ СЛУШАТЕЛИ АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ОФИЦЕРСКОГО КЛАССА (1901-1914 годы)
Catalog: История 
Yesterday · From Україна Онлайн
ДИНАСТИЧЕСКАЯ ДИПЛОМАТИЯ В РОССИЙСКО-ФРАНЦУЗСКИХ ОТНОШЕНИЯХ 1856-1870 годов
Catalog: Право 
Yesterday · From Україна Онлайн
ФРАНЦИЯ И РАСШИРЕНИЕ ЕВРОПЕЙСКОГО СОЮЗА НА ВОСТОК
Yesterday · From Україна Онлайн
ЗАРУБЕЖНАЯ ИСТОРИОГРАФИЯ ВНЕШНЕЙ ПОЛИТИКИ ПРАВИТЕЛЬСТВ М. ТЭТЧЕР И ДЖ. МЭЙДЖОРА (1980 - 1990-Е ГОДЫ)
Catalog: История 
2 days ago · From Україна Онлайн
ЛОРД ПАЛЬМЕРСТОН В ЕВРОПЕЙСКОЙ ДИПЛОМАТИИ
Catalog: История 
2 days ago · From Україна Онлайн
ОБЩЕЕ СОБРАНИЕ ОТДЕЛЕНИЯ ИСТОРИКО-ФИЛОЛОГИЧЕСКИХ НАУК РАН
Catalog: История 
2 days ago · From Україна Онлайн
ВАЖНЫЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ИСТОРИИ США XIX ВЕКА
Catalog: История 
2 days ago · From Україна Онлайн
ИМПЕРАТОР БОКАССА I И ВЛАСТЬ В ПОСТКОЛОНИАЛЬНОЙ АФРИКЕ
Catalog: История 
5 days ago · From Україна Онлайн
СРАЖЕНИЕ ЗА КРИТ В МАЕ 1941 ГОДА
Catalog: История 
5 days ago · From Україна Онлайн

Actual publications:

Latest ARTICLES:

ELIBRARY.COM.UA is an Ukrainian library, repository of author's heritage and archive

Register & start to create your original collection of articles, books, research, biographies, photographs, files. It's convenient and free. Click here to register as an author. Share with the world your works!
ПРОШЛОЕ И БУДУЩЕЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ ГЛЯЦИОЛОГИЯ
 

Contacts
Watch out for new publications: News only: Chat for Authors:

About · News · For Advertisers · Donate to Libmonster

Ukraine Library ® All rights reserved.
2009-2021, ELIBRARY.COM.UA is a part of Libmonster, international library network (open map)
Keeping the heritage of Ukraine


LIBMONSTER NETWORK ONE WORLD - ONE LIBRARY

US-Great Britain Sweden Serbia
Russia Belarus Ukraine Kazakhstan Moldova Tajikistan Estonia Russia-2 Belarus-2

Create and store your author's collection at Libmonster: articles, books, studies. Libmonster will spread your heritage all over the world (through a network of branches, partner libraries, search engines, social networks). You will be able to share a link to your profile with colleagues, students, readers and other interested parties, in order to acquaint them with your copyright heritage. After registration at your disposal - more than 100 tools for creating your own author's collection. It is free: it was, it is and always will be.

Download app for smartphones