Назвати причини антарктиди як утворилися льодовикові. Льодовики антарктиди

Якщо на початку кайнозою клімат на планеті був значно тепліший за сучасний, то внаслідок льодовикових періодів, викликаних великими підняттями суші, він поступово наблизився до сучасного стану. Почала дедалі чіткіше простежуватися кліматична зональність. Через поступове похолодання теплолюбна флора поступово відступала на південь, змінюючись у помірній зоні листопадними та хвойними лісами. Останній льодовиковий період у кайнозої закінчився приблизно 10-12 тис. років тому. Епохи похолодання сприяли утворенню гірських льодовиків на планеті та збільшенню масштабів заледеніння Антарктиди.
Як з'явився унікальний континент Антарктиди? Це не тільки найвищий материк, а й область найбільшого заледеніння Землі. Відмінні риси Антарктиди – потужний покрив материкового льоду та суворість природних умов, які визначаються положенням материка навколо Південного полюса, а також співвідношенням суші та моря у високих південних широтах.
Потужність крижаного панцира Антарктиди в середньому становить 2 тис. м, але в деяких районах він досягає висоти чотири кілометри. За орієнтовними оцінками, загальний обсяг материкового льоду тут становить 22 млн км3, тобто в Антарктиді зосереджено 87 % обсягу льоду Землі.
Ніде на нашій планеті немає таких низьких температур протягом усього року, як на Антарктичному материку. Зокрема, середня річна температура повітря в центральних районах досягає позначки в 55-57 °С нижче нуля. Антарктида – найбільше на планеті джерело холоду. Її крижаний панцир має величезну здатність відбивати сонячні промені. У таких умовах кондиціонер був би недоречним, зате він потрібен нам сьогодні влітку, коли показники термометра сягають 30-40 градусів тепла. Сучасне обладнання грає у нашому житті велику роль. воно допомагає виплутатися з важких ситуацій. Під час вибору технології слід звертати увагу на якість.

Згідно з сучасними науковими дослідженнями, протягом довгого полярного дня сумарна радіація над Антарктидою наближається до екваторіальної, але близько 90% цієї сонячної радіації відбивається у атмосферу. Формування крижаного покриву відбулося 25-30 млн. років тому, про що свідчать дані вивчення опадів Світового океану. Ще на початку кайнозойської ери в Антарктиді зберігався помірний прохолодний клімат.
З похолоданням на планеті спочатку утворилися досить невеликі льодовики в горах Гамбурцева у Східній Антарктиді, але поступово, одержуючи рясно харчування у вигляді снігу, вони спустилися з гір на рівнину. Почав утворюватися потужний крижаний покрив. Протягом тривалого часу з Антарктидою з'єднувалася Австралія, але приблизно 35 млн. років тому вона відкололася.
У протоку, що поглиблювалася і розширювалася, між Австралією і Антарктидою ринули води холодної течії, найпотужнішої в сучасній океанській системі. У ньому проноситься вдвічі більше води, ніж у всіх разом узятих річках нашої планети. Внаслідок цього утворився природний бар'єр, що перешкоджав будь-якому проникненню тепла в область Антарктиди.
Бар'єр циркумполярної течії і сьогодні зберігає від руйнування гігантський льодовиковий панцир Антарктиди. Крім того, сусідство величезного крижаного масиву з досить теплими океанічними басейнами забезпечує у Південній півкулі нашої планети умови для посиленої циркуляції атмосфери протягом усього року.
Розподіл тиску у верхніх шарах атмосфери зумовлює приплив щодо теплого та вологого повітря з океану до Антарктиди, що стає причиною випадання опадів, що живлять заледеніння. У наші дні крижана шапка Антарктиди відіграє у системі глобальної циркуляції атмосфери планети. Зникнення величезного крижаного панцира сприяло б зменшенню розмаїття температури, послабленню міжширотних потоків повітря та фактичному розмиванню кордонів географічних та кліматичних зон. Це, у свою чергу, призвело б до менш контрастних природних умов та різкого скорочення широкого розмаїття життя на нашій планеті.

Льодовий щит на заході Антарктики тріснув зсередини, що може пояснювати те, чому від нього постійно відколюються великі айсберги і чому він так швидко руйнується, йдеться у статті, опублікованій у журналі Geophysical Research Letters.

Тріщина, що виникла внаслідок розколу Західного льодового щита
Антарктиди біля його підніжжя
© NASA/Nathan Kurtz

«Сьогодні ніхто не сумнівається, що Західний льодовий щит Антарктики розтане, питання полягає в тому, коли це станеться. Формування подібних тріщин і розломів змушує льодовик відступати з рекордно високою швидкістю і додає шансів на те, що поточне покоління людей стане свідками повного колапсу цього льодового щита», - заявив Айен Ховат (Ian Howat) з університету штату Огайо (США).

Ховат та його колеги дійшли таких висновків, проаналізувавши супутникові фотознімки, отримані під час однієї з недавніх катастроф в Антарктиді – відколу гігантського айсберга площею 582 квадратних кілометри від Західного льодового щита наприкінці липня 2015 року.

Фотографії поверхні, отримані зондами Sentinel, та теплові карти льодовика, зібрані зондом Landsat 8, змусили вчених підозрювати, що у формуванні цього гігантського айсберга були винні якісь глибинні процеси, що протікали біля підніжжя льодового масиву.

Для перевірки цієї теорії кліматологи вивчили знімки, отримані цими супутниками за 2-3 роки до катастрофи та фотографії за минулий рік, а також здійснили кілька експедицій у частину західної Антарктики, де, за їхніми припущеннями, була причина формування цього айсберга.

Як зазначають кліматологи, у цих пошуках їм допоміг простий трюк, що часто застосовується професійними фотографами – вони вивчали та аналізували тільки ті фотографії, які супутники отримували на заході сонця та світанку, коли Сонце знаходиться майже біля горизонту, і його промені падають під великим кутом до поверхні Антарктиди. .

Це дозволило вченим досягти максимального розмаїття зображення і знайти причину утворення мега-айсберга – дві гігантські тріщини в Західному льодовому щиті, що йдуть на велику глибину всередину товщі льоду у бік центральної частини даного льодового масиву.

Обидва ці розломи, як показав подальший аналіз даних, виникли приблизно два і три роки тому в тій частині льодовика, що знаходиться біля кордону між водою, сушею та льодом, біля самого заснування Західного льодового щита. Виникнувши наприкінці 2013 та 2014 років, обидві ці тріщини стрімко зростали, щороку збільшуючись у довжину приблизно на 14 кілометрів і розширюючи свою ширину приблизно на 110 метрів.

Причиною народження цієї тріщини, вважають учені, є підвищення температури моря, води якого постійно омивають нижню частину льодовика. Подібний процес, як вважають Ховат та його колеги, призвів до формування своєрідної «порожнини» в тій частині льодовика, де народилися ці тріщини, і, зрештою, ця порожнеча змусила льодовик буквально провалитися сам у себе, породивши гігантську тріщину. Схожі процеси, як з'ясували Ховат та його колеги минулого року, також прискорюють і танення льодовиків Гренландії.

«Найбільше турбує те, що подібні «долини» існують і в інших частинах льодового масиву, які розташовані ще далі у бік суші. Якщо в них лід буде ослаблений і виникнуть тріщини, тоді швидкість руйнування льодовиків Антарктиди та їх «втеча» в океан прискоряться», - робить висновок учений.

Льоди Арктики та Антарктики зовсім не вічні. У наш час у зв'язку з глобальним потеплінням, що насувається, викликаним екологічною кризою теплового і хімічного забруднення атмосфери, могутні щити скутої морозом води підтаюють. Це загрожує великим лихом для величезної за площею території, що включає низовинні приморські землі різних країн, в першу чергу, європейських (наприклад, Голландії).

Але якщо льодовиковий щит полюсів здатний зникнути, значить, він колись виник у процесі розвитку планети. «Білі шапки» з'явилися – дуже давно – у межах деякого обмеженого інтервалу геологічної історії Землі. Льодовики не можна вважати невід'ємною властивістю нашої планети як космічного тіла.

Всебічні (геофізичні, кліматологічні, гляціологічні та геологічні) дослідження південного материка та багатьох інших областей планети переконливо довели, що льодовий покрив Антарктиди виник порівняно недавно. Подібні висновки були зроблені щодо Арктики.

По-перше, дані гляціології (науки про льодовики) свідчать про поступове наростання льодового покриву протягом останніх тисячоліть. Наприклад, льодовик, що покриває море Росса, всього 5000 років тому був значно меншим, але площі, ніж тепер. Передбачається, що тоді він займав лише половину від нинішньої території, що покривається ним. Досі, як вважають деякі фахівці, продовжується повільне намерзання цієї велетенського льодової мови.

Буріння свердловин у товщі материкового льоду дало несподівані результати. Керни наочно показали, як намерзали чергові пласти льоду протягом останніх 10-15 тисячоліть. У різних шарах знайдені суперечки бактерій та рослинного пилку. Отже, льодовий шит материка зростав і активно розвивався у період останніх тисячоліть. На цей процес впливали кліматичні та інші фактори, оскільки швидкість утворення льодових шарів різниться.

Деякі із знайдених замороженими у товщі антарктичних льодів бактерій (віком до 12 тис. років) вдалося оживити та вивчити під мікроскопом. Принагідно було організовано дослідження бульбашок повітря, замурованого в цих величезних шарах замерзлої води. Роботи в цій галузі не завершені, але зрозуміло, що в руках вчених виявилися свідчення про склад атмосфери у минулому.

Геологічними дослідженнями підтверджено, що заледеніння – короткострокове природне явище. Найдавніше з відкритих вченими глобальних зледенінь сталося понад 2000 млн. років тому. Потім ці колосальні катастрофи повторювалися досить часто. Ордовікське заледеніння посідає епоху, віддалену від нашого часу на 440 млн років. Під час цього кліматичного катаклізму загинуло безліч морських безхребетних. Інших тварин на той час ще не існувало. Вони з'явилися набагато пізніше, щоб стати жертвами чергових нападів замерзання, що охоплювали майже всі континенти.

Останнє заледеніння, судячи з усього, ще не закінчилося, але на якийсь час відступило. Великий відступ льодів стався близько 10 тис. років тому. З того часу потужні льодові панцирі, що колись покривали Європу, значну частину Азії та Північну Америку, залишилися лише в Антарктиді, на арктичних островах і поверх вод Північного Льодовитого океану. Сучасне людство живе у період т.зв. міжльодовиків, який повинен буде змінитися новим настанням льодів. Якщо, звичайно, раніше вони не розтануть остаточно.

Геологи отримали масу цікавих фактів про саму Антарктиду. Великий білий материк, мабуть, колись був повністю вільний від льоду та відрізнявся рівним та теплим кліматом. 2 млн років тому на його узбережжях росли густі ліси, на кшталт тайги. На відкритих від льоду просторах вдається систематично знаходити скам'янілості пізнішого, середньотретинного часу - відбитки листя і гілочок стародавніх теплолюбних рослин.

Тоді, понад 10 млн років тому, незважаючи на похолодання, що почалося на континенті, місцеві простори займали великі гаї лаврів, каштанодубів, лавровішень, буків та інших субтропічних рослин. Можна припустити, що ці гаї населяли тварини, характерні для тієї пори - мастодонти, шаблезуби, гіпопаріони і т.д. Але куди вражаючі найдавніші знахідки в Антарктиді.

У центральній частині Антарктиди знайдено, наприклад, скелет викопного ящера листрозавру - недалеко від Південного полюса, в оголеннях гірських порід. Велика рептилія двометрової довжини відрізнялася надзвичайно страшним виглядом. Вік знахідки – 230 млн років.

Лістрозаври були, подібно до інших звіроящерів, типовими представниками теплолюбної фауни. Вони населяли жаркі болотисті низини, рясно зарослі рослинністю. Вчені виявили цілий пояс у геологічних відкладах Південної Африки, переповнений кістками цих тварин, який отримав назву Зони листрозаврів. Щось схоже було знайдено на американському континенті, а також в Індії. Очевидно, що в ранньому тріасовому періоді, 230 млн років тому клімат Антарктиди, Індостану, Південної Африки та Південної Америки був схожим, раз там могли жити одні й ті самі тварини.

Вчені шукають відповідь на загадку народження льодовиків – які глобальні процеси, непомітні в нашу епоху міжльодовиків, 10 тисячоліть тому скували величезну частину суші та Світового океану під панциром затверділої води? Чим викликана така різка зміна клімату. Жодна з гіпотез не є переконливою настільки, щоб стати загальноприйнятою. Проте варто згадати найпопулярніші. Серед гіпотез можна виділити три, умовно звані космічній, планетарно-кліматичній та геофізичній. Кожна з них віддає перевагу певній групі факторів або одному вирішальному фактору, який став першопричиною для катаклізму.

Космічна гіпотеза заснована на даних геологічних вишукувань та астрофізичних спостережень. При встановленні віку моренних та інших порід, завданих стародавніми льодовиками, з'ясувалося, що кліматичні катастрофи траплялися із суворою періодичністю. Земля замерзала в інтервал часу, ніби спеціально для цього відведений. Кожне велике похолодання відокремлено від інших терміном, приблизно рівним 200 млн років. Отже, через кожні 200 млн. років панування теплого клімату планети запанувала затяжна зима, утворювалися потужні льодові шапки. Кліматологи звернулися до матеріалів, накопичених астрофізиками: з чим може бути пов'язаний такий неймовірно великий час між декількома ітераційними подіями в атмосфері і гідросфері космічного об'єкта? Можливо, із порівнянними за масштабом та тимчасовими рамками космічними подіями?

Розрахунки астрофізиків називають як таку подію - оборот Сонця навколо галактичного ядра. Розміри галактики надзвичайно великі. Діаметр цього космічного диска досягає розмірів приблизно в 1000 трлн км. Сонце знаходиться від галактичного ядра на відстані 300 трлн кілометрів, тому повний оборот нашої зірки навколо центру системи затягується на такий колосальний відрізок часу. Мабуть, своєму шляху Сонячна система перетинає якусь область у Галактиці, під впливом якої Землі відбувається чергове заледеніння.

Ця гіпотеза не прийнята у науковому світі, хоча багатьом здається переконливою. Проте фактами, на основі яких її можна було б довести або хоча б переконливо підтвердити, вчені не мають. Факти, що підтверджують галактичний вплив на мільйони клімату планети відсутні, крім дивного збігу чисел нічого немає. Астрофізика ми не знайдено загадкової області в Галактиці, де Земля починає замерзати. Не знайдено і того вигляду зовнішнього впливу, через який може статися щось подібне. Хтось припускає зниження сонячної активності. Начебто холодна зона знизила інтенсивність потоку сонячного випромінювання, і в результаті Земля почала отримувати менше тепла. Але й це лише припущення.

Прихильники оригінальної версії придумали назву для уявних процесів, що відбуваються в зірковій системі. Повний оберт Сонячної системи навколо галактичного ядра був названий галактичним роком, а невеликий інтервал, протягом якого Земля перебуває в неблагополучній «холодній зоні», - космічної зими.

Деякі прихильники позаземного походження льодовиків шукають чинники зміни клімату над далекої Галактиці, а всередині Сонячної системи. Вперше подібне припущення прозвучало 1920 р., його автором був югославський учений М. Міланкович. Він взяв до уваги нахил землі до площини екліптики та нахил власне екліптики до сонячної осі. На думку Міланковича, розгадку великих заледенінь слід шукати саме тут.

Справа в тому, що в залежності від цих нахилів безпосередньо визначається кількість променистої енергії Сонця, що досягає земної поверхні. Зокрема, різні широти отримують різні кількості променів. Взаєморозташування осей Сонця і Землі, що змінюється з часом, обумовлює коливання в кількості сонячної радіації в різних районах планети і при певному збігу обставин наводить коливання в стадію зміни теплої і холодної фаз.

У 90-ті роки. XX ст. ця гіпотеза була ретельно перевірена з використанням комп'ютерних моделей. Були враховані численні зовнішні впливи розташування планети щодо Сонця - орбіта Землі повільно еволюціонувала під впливом гравітаційних полів сусідніх планет, траєкторія руху Землі поступово перетворювалася.

Французький геофізик А. Бергер зіставив отримані цифри з геологічними даними з результатами радіоізотопного аналізу морських відкладень, що показує зміни температури протягом мільйонів років. Температурні коливання океанічних вод повністю збіглися з динамікою процесу перетворення земної орбіти. Отже, космічний чинник цілком міг спровокувати початок похолодання клімату та глобального зледеніння.

Наразі не можна стверджувати, що гіпотезу Міланковича доведено. По-перше, вона потребує додаткових довгострокових перевірок. По-друге, вчені схильні дотримуватися думки, що глобальні процеси було неможливо викликатися дією лише одного чинника, особливо, якщо він зовнішній. Найімовірніше, відбувалася синхронізація впливу різних природних явищ, і вирішальна роль цій сумі належала власним стихіям Землі.

Планетарно-кліматична гіпотеза відштовхується саме від цього. Планета – величезна кліматична машина, яка своїм обертанням спрямовує рух повітряних потоків, циклонів та тайфунів. Похило положення по відношенню до площини екліптики зумовлює неоднорідне нагрівання її поверхні. У певному сенсі сама планета є сильним пристроєм регуляції клімату. І її внутрішні сили – причини його метаморфози.

До цих внутрішніх сил відносять мантійні струми, чи т.зв. конвекційні течії в шарах розплавленої магматичної речовини, що складає мантійний шар, що підстилає земну кору. Рухи цих струмів із серцевини планети до поверхні породжують землетруси та виверження вулканів, гороосвітні процеси. Ці ж течії викликають виникнення в земній корі глибинних розколів, що звуться рифтових зон (долин), або рифтів.

Рифтові долини численні на океанському дні, де кора дуже тонка та легко проривається під тиском конвекційних течій. У цих зонах дуже висока вулканічна активність. Тут постійно виливається з надр мантійна речовина. Згідно з планетарно-кліматичною гіпотезою, саме виливання магми відіграють вирішальну роль у коливальному процесі історичного перетворення режиму погоди.

Рифтові розломи на океанському дні в періоди найбільшої активності виділяють достатньо тепла, щоб спричинити інтенсивне випаровування морської води. Від цього в атмосфері накопичується багато вологи, яка потім опадами випадає на поверхню Землі. У холодних широтах опади випадають як снігу. Але оскільки їхнє випадання занадто інтенсивне і кількість велика, то сніговий покрив стає більш потужним, ніж це відбувається зазвичай.

Снігова шапка тане вкрай повільно, протягом тривалого часу прихід опадів перевершує їхню витрату - танення. В результаті вона починає рости і перетворюється на льодовик. Клімат планети також поступово змінюється, оскільки утворюється стійка область нетаючих льодів. Через деякий час льодовик починає розширюватися, оскільки динамічна система нерівномірного приходу-витрати не може перебувати в рівновазі, і льоди збільшуються до неймовірних розмірів і сковують майже всю планету.

Однак максимум зледеніння стає одночасно і початком його деградації. Досягши критичної позначки, екстремуму, зростання льоду припиняється, зустрівши завзятий опір інших природних чинників. Динаміка набула зворотного характеру, підйом змінився спадом. Втім, перемога «літа» над «взимку» настає не одразу. Спочатку починається затяжна «весна» на кілька тисячоліть. Це зміна коротких нападів зледеніння з теплими міжльодовиками.

Земна цивілізація сформувалася за доби т.зв. голоценового міжльодовиків. Вона почалася близько 10000 років тому, а закінчиться, якщо вірити математичним моделям, наприкінці III тис. н.е. близько 3000 р. З цього моменту розпочнеться чергове похолодання, яке досягне апогею після 8000 р. нашого літочислення.

Головним аргументом планетарно-кліматичної гіпотези є факт періодичної зміни тектонічної активності у рифтових долинах. Конвекційні струми в надрах Землі розбурхують земну кору з різною силою, це і призводить до існування таких епох. Геологи мають у своєму розпорядженні матеріали, що переконливо доводять, що кліматичні коливання хронологічно пов'язані з періодами найбільшої тектонічної активності надр.

Відкладення гірських порід показують, що чергове похолодання клімату припадають у часі значні пересування потужних блоків земної кори, які супроводжувалися появою нових розломів і бурхливим виділенням гарячої магми як із нових, і зі старих рифтів. Втім, той самий аргумент використовується прихильниками інших гіпотез на підтвердження своєї правоти.

Ці гіпотези можна розглядати як різновиди єдиної геофізичної гіпотези, оскільки вона спирається на дані про геофізику планети, а саме цілком покладається у своїх викладках на палеогеографію і тектоніку. Тектоніка досліджує геологію та фізику процесу руху блоків кори, а палеогеографія вивчає наслідки такого переміщення.

Внаслідок багатомільйонолітніх зсувів колосальних мас твердої речовини на земній поверхні суттєво змінювалися контури континентів, а також рельєф. Те, що на суші знаходять потужні товщі морських наносів або донних мулів, прямо свідчить про рух блоків кори, що супроводжувалися її прогинанням або підняттям в даному регіоні. Наприклад, Підмосков'я складено у великій кількості вапняками, рясним залишками морських лілій і коралів, а також глинистими породами, що містять перламутрові раковинки амонітів. З цього випливає, що територія Москви та її околиць як мінімум двічі заливалася морськими водами – 300 та 180 млн років тому.

Щоразу внаслідок усунення величезних блоків кори відбувалося або опускання, або підняття певної її ділянки. У разі опускання у межі материка вторгалися океанські води, відбувалося настання морів, трансгресія. При піднятті моря відступали (регресія), поверхня суші росла, і нерідко дома колишнього солоного басейну здіймалися гірські гряди.

Океан є потужним регулятором і навіть генератором клімату Землі через свою колосальну теплоємність та інші унікальні фізико-хімічні властивості. Цей водний резервуар управляє найважливішими повітряними потоками, складом повітря, режимом опадів та температури на великих площах суші. Природно, збільшення чи зменшення площі його поверхні позначається характері глобальних кліматичних процесів.

Кожна трансгресія суттєво збільшувала площу солоних вод, тоді як регресія морів значно зменшувала цю площу. Відповідно відбувалися коливання клімату. Вчені встановили, що періодичні всепланетні похолодання приблизно збігалися за часом із періодами регресії, тоді як настання морів на сушу незмінно супроводжувалося потеплінням клімату. Здавалося б, знайдено ще один механізм глобальних заледенінь, який, можливо, є найголовнішим, якщо не винятковим. Тим не менш, існує інший кліматоутворюючий фактор, що супроводжує тектонічним зрушень - гороутворення.

Настання і відступ океанічних вод пасивно супроводжувало зростання чи руйнація гірських хребтів. Земна кора під впливом конвекційних потоків зморщувалась ланцюжками найвищих піків то тут, то там. Тому виняткову роль у довгоперіодичних кліматичних коливаннях варто все ж таки віддати процесу гороутворення (орогенезу). Від нього залежала як площа поверхні океану, а й напрям повітряних потоків.

Якщо зникав гірський хребет чи виникав новий, переміщення великих повітряних мас різко змінювалося. Після цього перетворювався багаторічний режим погоди у цій території. Так внаслідок гороутворення по всій планеті докорінно змінювалися локальні клімати, що призводило до переродження клімату Землі. В результаті тенденція, що намітилася до глобального похолодання, тільки набирала темпи.

Останнє заледеніння прив'язується до епохи Альпійського гороутворення, що завершується на наших очах. Результатом цього орогенезу стали Кавказ, Гімалаї, Памір та багато інших найвищих гірських систем планети. Виверження вулканів Санторін, Везувій, Безіменний та інших спровоковані саме цим процесом. Можна сказати, що на сьогоднішній день ця гіпотеза домінує в сучасній науці, хоч і не є повністю доведеною.

Гіпотеза набула несподіваного розвитку, причому у додатку до кліматології саме Антарктиди. Льодовий материк набув свого нинішнього вигляду повністю за рахунок тектоніки, тільки вирішальну роль відіграли не регресія і не зміна повітряних течій (ці фактори зараховані до другорядних). Головним за впливом фактором слід назвати водне охолодження. Природа заморозила Атлантиду таким самим прийомом, яким людина охолоджує ядерний реактор.

«Ядерний» варіант геофізичної гіпотези ґрунтується на теорії дрейфу континентів та палеонтологічних знахідках. Сучасні вчені не ставлять під сумнів існування руху материкових плит. Оскільки через конвекцію мантії блоки земної кори рухливі, ця рухливість супроводжується горизонтальним зміщенням самих континентів. Вони повільно, зі швидкістю 1-2 см на рік повзають розплавленим мантійним шаром.

Взаємне розташування материків згодом змінювалося, що позначалося на кліматі Землі, оскільки від цього залежали повітряні та океанські течії. Скам'янілі кістки листрозавру в Антарктиді та вкрай численні аналогічні знахідки в Африці, Південній Америці та Індії підтверджують припущення вчених про те, що колись усі ці південні землі, включаючи Австралію, були об'єднані в один суперматерик.

Єдиний південний континент Гондвана проіснував понад 200 млн. років: з 240 до 35 млн. років тому. Близько 35 млн років тому тектонічні пересування кори остаточно розкололи його на нинішні шматочки, одним з яких виявилася Антарктида. Розкол негативно позначився на її кліматі, оскільки вона опинилася в ізоляції.

Насамперед антарктичні береги омивали лише дві холодні течії, дія яких компенсувалася повною мірою теплими океанськими потоками, що приходять від зістикованої з Антарктидою Австралії. Після того, як усі шматки надматерика розповзлися в різні боки і залишили Антарктиду на самоті посеред океану, вона стала активно обмиватися багатьма течіями, що згодом утворили суцільний потік - т.зв. циркумполярний перебіг.

Воно оточило Антарктиду і набирало сили в міру зростання та поглиблення «п'ятого океану» - південних вод області Антарктики. Щомиті течія проносить більше води, ніж усі річки планети, що не дивно, якщо враховувати середню глибину «південного океану», рівну 3 км. Течія охоплює всі шари води аж до дна, будучи найбільшим у природі кліматичним бар'єром. Цей фантастичний бар'єр поглинає все тепло, яке лише підводиться до білого континенту ззовні.

Виявилося достатнім зниження температури повітря в антарктичній ділянці всього на 3 °С, щоб бар'єр почав діяти, подібно до холодильника. Тепер наростання сніжно-льодового покриву було неминучим навіть за збереження щодо теплого режиму на континенті. Льодовик поступово, у процесі зростання витісняв тепло на околиці, де воно поглиналося циркумполярною течією.

Які причини утворення льодовиків у Антарктиді?

Дослідження, проведене вченими Массачусетського Університету, фахівцем у галузі наук про Землю Робертом Деконто встановив альтернативну теорію того, чому Антарктида раптово вкрилася льодовиками 34 мільйони років тому. Його теорія кидає виклик попереднім уявленням про формування льодів.

Деконто у співпраці з Девідом Поллардом з Пенсільванського Державного Університету опублікував свої результати досліджень 16 січня у випуску журналу Nature. Його робота фінансувалась Національним Науковим Фондом.

Вчені давно знали, що Антарктида не завжди була покрита пластами багатокілометрового льоду. Колись цей континент був покритий зеленою рослинністю і по ньому ходили динозаври", каже Деконто. "Вважають, що Антарктида, що входила тоді до складу єдиного континенту з материків - Пангеї, являла собою зону помірного клімату з тропічним лісом.

Попередні дослідження мікрозалишків та хімії океану вже показало, що Антарктичний лід сформувався дуже швидко – протягом 50000 років або навіть менше. Драматична зміна клімату відбулася в період ер Олігоцена та Еоцена. Залишилася загадкою – чому це сталося і чому так швидко?

Теорія, висунута в 1970-х, пропонувала, що тектоніка плит була рушійною силою в Антарктичному заморожуванні. Пангея розколювалася. Австралія йшла на північ, відкриваючи океанський канал, відомий як Тасманський прохід. І вчені зробили висновок, що оскільки Південна Америка дрейфувала і пішла далеко від Антарктиди, протока Дрейка відкрилася. Це, як думали, було останнім бар'єром до океанського потоку, що обходить весь континент по периметру. Цей потік відхиляв тепліші північні води і служив тримати континент охолодженим, а південні океанські води прохолодними. Ця теорія була відома як "теплова ізоляція".

Деконто і Поллард вирішили визначити, наскільки важливим виявилося відкриття південних океанських течій для швидкого заморожування Антарктиди. Серед чинників розглядали: океанські течії; тектоніку плит; вміст вуглекислого газу атмосфері; та зміна орбітальних параметрів Землі.

Використовуючи комп'ютерне моделювання, вчені по суті відновили картину світу 34 мільйони років тому, включаючи детальну топографію Антарктиди та розміщення континентів, що дрейфують. Топографія була особливо важливою, тому що, якщо є багато гір, то вони можуть стати дуже хорошим каталізатором, щоб нарощувати льодовики навіть улітку.

Дослідження показало, що критичним фактором у швидкому охолодженні континенту та покритті його льодом стало не відкриття нових океанських течій, а зміна вмісту вуглекислого газу в атмосфері.

Вуглекислий газ – це дуже важлива складова, яка позначається на зміні клімату. Сучасне глобальне потепління та підвищення рівня CO2 в атмосфері може говорити про те, що Антарктичний лід тане дуже швидко.

Антарктичні льодовики - найбільші у світі, оскільки є дренажну систему найбільшого у світі льодовикового щита. Багато хто з льодовиків правильніше було б назвати крижаними потоками, оскільки вони не мають чітко визначених меж. Там, де льодовик впадає у затоку, досягаючи берега, лід опиняється на плаву і утворюється шельфовий льодовик. А льодовик, що спускається з рівної ділянки берега, не утворює шельфового льодовика, а опинившись на плаву, продовжує текти прямо в море. Такий виступ називається мовою льодовика і зазвичай дуже нестабільний, хоча мова льодовика Еребус, що впадає в затоку Мак-Мердо, часто витягується в море більш ніж на 10 км, перш ніж обломитися. Найбільші шельфові льодовики Антарктиди - Росса і Фільхнера - настільки великі, що харчуються кількома льодовиками і крижаними потоками. Льодовик Ретфорда, що впадає біля гір Елсуерт у південно-західний кут шельфового льодовика Ронне, сягає понад 1,6 км. у товщину там, де опиняється на плаву, і демонструє найпотужніші, з відомих у світі, плавучі льоди.

Льодовик Ламберта - найбільший і найдовший льодовик у світі

Льодовик Ламберта у Східній Антарктиді тече приблизно на північ уздовж меридіана 90° східної довготи через гори Прінс-Чарльз у затоку Прюдс. Деякі туристичні кораблі пропливають неподалік цих місць, але щоб побачити льодовик, потрібно просунутися в глиб материка, найкраще на гелікоптері.

Льодовик Ламберта у Східній Антарктиді, ймовірно, є найбільшим у світі льодовиком. Його ширина сягає 64 км. там, де він перетинає гори Прінс-Чарльз, а довжина, якщо рахувати і його морське продовження, шельфовий льодовик Еймері, - близько 700 км. Він збирає лід приблизно із п'ятої частини льодовикового щита Східної Антарктиди; якщо зробити розрахунок, то вийде, що приблизно 12% запасів прісної води Землі проходить через льодовик Ламберта. Цю вражаючу цифру так само важко осягнути, як і опеніти велич антарктичного льодовика. Популярний образ альпійського або гімалайського льодовика, що стікає по схилу немов крижана річка, строго кажучи, неприкладний до льодовика Ламберта через його колосальних розмірів. Зйомка з космосу - найкращий спосіб побачити досить велику його частину, щоб зрозуміти, що це справді льодовик.

Льодовики рухаються повільно. Найшвидший, льодовик Якобсхавн у Гренландії, долає 7 км. на рік, тоді як льодовик Ламберта зісковзує з гір Прінс-Чарльз зі швидкістю всього 0,23 км. на рік, поступово прискорюючись до 1 км. на рік у крижаного бар'єру Еймері. Однак він рухається хоч і не швидко, але потужно, оскільки через нього протягом року проходить близько 35 куб. км. льоду.

Поверхня льодовика, подібного до цього, якщо дивитися на нього з великої висоти, наприклад з літака, позначена лініями струму - природними ребрами льоду, що вказують напрямок його руху, немов мазки гігантського пензля по маслу панорамної картини. З землі ці ребра непомітні, але їх можна виявити ділянками паралельних тріщин. Вони створюються різною швидкістю руху льоду всередині льодовика, можуть формуватися нерівностями ложа льодовика чи перешкодами з його шляху. У цьому випадку утворюється зона безладних тріщин, як, наприклад, у місцях різкої зміни кута нахилу місцевості; це явище називається кригопадом і є аналогом водоспаду на річці. Деякі з тріщин нижче острова Гіллок, що утворилися від того, що льодовик змушений обтікати цей острів, досягають понад 400 м завширшки і 40 км. у довжину, перевищуючи за розмірами деякі альпійські льодовики.

Через ці величезні тріщини, або рифти, перекинуті снігові мости, що вселяють боязкість у мандрівника, змушеного користуватися ними. Однак, незважаючи на їх величезні розміри, перехід по них досить безпечний, оскільки додаткова вага трактора нескінченно мала порівняно з вагою снігу, що витримується мостом. Трансантарктична експедиція сера Вівіана Фукса (1955-1958) зіткнулася з подібними тріщинами покинувши Південний полюс, і, за розповідями, спускалася схилом до мосту і знову піднімалася схилом з іншого боку. Головну небезпеку становили невеликі тріщини біля самого мосту. В інших місцях подорож льодовиком може бути порівняно нескладною, якщо тільки уникати відомих районів розтріскування. Як і річки Африки першопрохідникам цього континенту, льодовики Антарктиди часто пропонують дослідникам очевидний шлях у глиб материка. Шекл-тон виявив льодовик Брідмора, що відкривав пряму дорогу з шельфового льодовика Росса до Полярної плити; Скотт і четверо його товаришів обрали той самий шлях для своєї фатальної подорожі до полюса.

Шельфовий льодовик зазвичай формується там, де льодовики та крижані потоки, що стікають з континентального льодовикового щита, впадають у затоку. Спустившись дном до певної глибини - зазвичай 300 м, - лід переходить у плавучий стан і різні льодовики зливаються в єдине поле. Це поле продовжує зростати, доки не заповнить затоку. Виходячи за межі затоки, як би той не був великий, передня частина льодовика, що втратила стримуючий вплив гирла затоки, втрачає стабільність і стає вразливою для сил відкритого океану. Льодовик поступово обламується по лінії, що з'єднує крайні точки затоки, і відбувається "готель" льодовика. Шельфовий льодовик також втрачає лід, підтаюючи знизу і формуючи холодні придонні течії, що рухаються на північ над ложем океанів, щоб піднятися на поверхню, насичуючи киснем тропічні води. Хоча льодовик, з іншого боку, товщає за рахунок випадання снігу на його поверхню, загальним результатом стає його утончення в напрямку відкритого моря. Крижаний бар'єр - звернений до моря край льодовика - досягає товщини приблизно 180 м. і піднімається над рівнем моря на 20-30 м. Предмет, залишений на поверхні льоду льоду, буде поступово спускатися вниз у міру наближення до океану.

Льодовик Росса – найбільший шельфовий льодовик в Антарктиді.

До шельфового льодовика Росса зазвичай можна дістатися кораблем або літаком з Нової Зеландії під час перекидання персоналу і запасів на американську станцію Мак-Мердо і на новозеландську базу Скотт. Заходять у ці місця й туристичні кораблі, але пасажирам рідко вдається побачити щось окрім урвища крижаного бар'єру.

Капітан Джеймс Кук під час своєї другої-xv й подорожі, в 1772-1775 роках, став першою людиною, що проникла у високі широти Антарктики, але йому так і не вдалося побачити континент; всі спроби пропливти далі на південь зривалися паковими льодами. І лише в 1840 році капітан Джеймс Кларк Росс, що вже став на той час найдосвідченішим арктичним мореплавцем Британії, вирушив на південь і успішно прорвався через пояс пакового льоду у води, тепер відомі як море Росса. Він відкрив острів Росса, а на схід від нього гряду, яку назвав Бар'єром Вікторії і про яку писав: "...у нас був такий самий шанс подолати цю масу, ніби ми намагалися пропливти крізь скелі Дувра".
Рос був вражений. Крижані урвища висотою від 46 до 61 м. нависали над його кораблями, і на південь не було видно нічого, окрім безмежної крижаної рівнини. Власне кажучи, шельфовий льодовик Росса є крижаною плитою приблизно трикутної форми, чия товщина коливається від 183 м. у крижаного бар'єру переднього її краю, до 1300 м. у зверненій до суші частині. Його площа дорівнює 542 344 кв.км. - це більше території Іспанії і майже дорівнює площі Франції; а оскільки він знаходиться на плаву, то піднімається та опускається під дією припливів та відливів. Великі шматки шельфового льоду відламуються і перетворюються на столові айсберги, найбільший із зареєстрованих, площею 31080 кв.км., перевершував за розмірами Бельгію.

Шельфовий льодовик Росса харчується льодовиками. Багато з них, такі як льодовик Бірдмора, спускаються з Трансантарктичних гір, але льодовикові потоки, що приходять із Землі Мері Берд, приносять більше льоду. Корабель, що плив через море Росса в 1950 році, зустрів айсберг, у якого з боку стирчав кут будівлі, ідентифікований як фрагмент будиночка з однієї зі станцій Маленької Америки адмірала Берда, побудованої приблизно за 30 років до цього.

У шельфовому льоду здебільшого немає тріщин, ним легко пересуватися. Він порівняно рівний, але просування саней залежить стану поверхні. Снігові ділянки важко проходять незалежно від того, чи тягнуть сани люди, собаки чи трактори. Часто зустрічаються заструги – щільні, створені вітром гряди снігу, здатні, якщо їхня висота перевищує 30 см, утруднити подорож. Особливо прикро, коли западини між грядами заповнені м'яким снігом, поверхня є гладкою, а люди і трактори провалюються.