Антарктическая Одиссея. Научно-популярный журнал для юношества «Страна знаний» №5, 2017

«Климатические условия в горах и на скалах определяются не только доминирующим направлением ветров и температурой воздуха.
Рассечённый рельеф создаёт много микроклиматов, которые различаются между собой в зависимости от крутизны склона и его экспозиции»

Дж. Карлтон Рэй, М. Дж. Маккормик-Рей

И вот мы на месте – в самой южной части земли – Антарктике, внутри Антарктической конвергенции, которая ещё называется Антарктическим или Южным полярным фронтом и расположена между 50° и 60° южной широты.

Заметим, что в отличие от Антарктиды – континента площадью около 14 млн км2 и длиной прибрежной полосы примерно 30 500 км, Антарктикой называют часть света, состоящую из материка и прилегающих к нему островов – то есть регион, расположенный внутри Антарктической конвергенции.

Антарктика
Антарктика включает территорию внутри Антарктической конвергенции

Антарктический континент состоит из Восточной и Западной Антарктиды. К Восточной Антарктиде принадлежит практически весь континент, расположенный к востоку от Трансантарктических гор.

Западная часть континента находится целиком в западном полушарии. Она включает Антарктический полуостров и прилегающие островные архипелаги. К чисто антарктической климатической и растительной зоне относятся те территории, которые находятся южнее 60° южной широты.

Вместе с тем, по климатическим особенностям выделяют также Морскую Антарктику, которая включает в себя, кроме западного побережья Антарктического полуострова с прилегающими к нему островами, также архипелаги на дуге Скоша.

Таким образом, сюда кроме антарктических Южных Шетлендских, относятся субантарктические Южные Сандвичевы и Южные Оркнейские острова. На юге граница Морской Антарктики проходит в районе бухты Маргариты – Залива Лазарева на острове Александра.

Антарктика
Схема районирования Антарктиды

Этот регион отличается от континентального тем, что в течение южного лета температура здесь поднимается выше 0°С, что обусловлено действием циркумполярного течения, омывающего Антарктический полуостров и прилегающие архипелаги.

Когда мы представляем себе Антарктиду, то в воображении встают суровые полярники, работающие на тридцатиградусном морозе. На самом деле, климат района бухты Артура – Аргентинских островов является типичным для Морской Антарктики океаническим и сезонным, а, следовательно, значительно более мягким.

Антарктика
Антарктическое циркумполярное течение
омывает западное побережье
Антарктического полуострова

Средняя температура воздуха в Морской Антарктике – 0–2°С. Для сравнения в континентальной Антарктике она ниже 0°С; а в Cубантарктике – 5–10°С.

Состоянием на 1970-е годы только в январе средняя температура воздуха в районе Аргентинских островов поднималась выше нуля, хотя в некоторые годы положительные температуры бывали и в декабре, и в феврале, и в марте. Средние температуры холодных месяцев (июнь–август) редко опускались ниже -15°C. Минусовые температуры могли случаться в любое время года, с другой стороны, положительные температуры случались среди зимы. Абсолютный минимум -43.4°С отмечен на Аргентинских островах в августе 1958 г., а максимум – +11.7°С – в феврале 1960 г.

По данным антарктической станции «Академик Вернадский» (прежде называлась «Фарадей»), как и других соседних станций, известно, что в течение последних 20–25 лет наблюдался рост среднегодовых температур воздуха (более чем на 2°С).

Наибольший вклад в повышение среднегодовой температуры вносит зимнее потепление – её рост в июле составил 4.3°С. Очевидно, под влиянием более интенсивной циклонической деятельности в условиях современного климата температура воздуха не снижается столь значительно, как это было в антициклонических условиях радиационного выхолаживания в 1951–1960 гг.

В результате выросли значения абсолютных минимумов и, в целом, сузился интервал регистрации температур, прежде всего в зимний период. Соответственно значительно снизилась вероятность наступления сильных похолоданий (-30°С и ниже, до -35°С и т.д.).

По данным измерений последних 15 лет, вероятность регистрации температур ниже -35°С практически равна нулю. Также произошло сглаживание суточного хода температуры.

В последние пять лет 2011–15 гг. средняя годовая и сезонная температура воздуха показала тенденцию к похолоданию. По состоянию на 2017 г. она была ещё статистически незначима, однако средняя температура летнего и весеннего сезонов оказалась в пределах нормы 1961–1990 гг.

Антарктика
Холодный ветер приносит снежную метель

Температура осеннего и зимнего сезона на 1.0°С и 0.8°С превышает норму 1961–1990 гг. Средняя годовая температура оказалась ниже современной нормы 1980–2010 гг. на 0.6°С.

В соответствии с океаническим климатом средняя влажность воздуха в регионе составляет 86%, средняя годовая норма осадков – 433 мм с коэффициентом вариации 0.32.

Одним из важнейших климатообразующих факторов в регионе является ветер. Сильный ветер (преимущественно северный или северо-восточный) сдувает со склонов антарктических гор снег и несет его на большой скорости, в результате горы скрываются в снежной вуали. В это время нечего даже думать о путешествии зодиаком на острова. Остается только греться на станции и продолжать рассказ.

В случае, если скорость ветра превышает 20–25 м/с, наблюдается шторм. Случаются в регионе и ураганы, когда скорость ветра превышает 30–35 м/с. Наиболее мощные по своей скорости ветра дуют в регионе в сентябре и октябре, максимально ослабевают они в декабре–январе. Ветер выступает одним из самых мощных факторов, лимитирующих распространение растительности на Аргентинских островах. В общем, всё живое здесь пытается скрыться от него.

Другой фактор – ультрафиолет. Весной над регионом формируется зона дефицита озона – т.н. озоновая дыра. Интересно, что в периоды низкого уровня озона снег и лёд тают даже при минусовой температуре.

Антарктика
В ясные дни антарктические пейзажи залиты солнечным светом

Таяние снега в районе Аргентинских островов начинается в декабре и длится до середины марта, а иногда и до начала апреля. Особенно интенсифицируется оно после длительных антарктических дождей. Учитывая местные температуры, здесь не могут сформироваться настоящие дождевые облака. Поэтому дождь здесь идет только в форме мокрого снега и длительного мелкого дождя с ветром.

Однако этого достаточно, чтобы из-под снега освободились значительные территории, побежали ручьи, проснулась антарктическая растительность. В течение всего короткого летнего сезона и, особенно в марте, погодные условия очень переменчивые. Поэтому внезапный снег сменяется новым таянием и восстановлением активности всего живого.

В теплые и влажные дни горы Антарктического континента скрываются в темноте. Бывает, что и весь регион погружается в непроницаемый туман, пока ветер не прогонит его, и не засияет яркое антарктическое солнце.

Антарктика – край уникальных цветов. Так, в частности, синие цвета в Антарктике существенно усиливаются за счет ультрафиолета, поэтому айсберги и льдины сверкают изумрудными цветами. Поглощение света при этом зависит от плотности льда, а последняя, в свою очередь, – от возраста льда. Несмотря на это, айсберги и льдины сверкают яркими бирюзовыми или ультрамариновыми цветами. При этом фрагменты очень старого льда поглощают гораздо больше света, поэтому выглядят почти чёрными.

Как тут не вспомнить об эскимосах, которые имеют кучу слов для обозначения различных типов льда. Морской лёд – не только украшение здешних ландшафтов, но и дополнительный климатообразующий фактор.

От «дыхания» окружающих проливов очень сильно зависят условия жизни большинства жителей района Аргентинских островов. Великаны айсберги и меньшие льдины – гроулеры – составляют серьезную угрозу для местного судоходства. Даже поля небольших фрагментов битого льда обязывают водителя моторной лодки сбрасывать скорость во избежание повреждений.

Неповторимыми являются антарктические рассветы и закаты – особенно зимние. Однако, в середине лета (конец декабря – январь) солнце лишь ненадолго заходит за горизонт, а над Аргентинскими островами простираются белые ночи. Когда они заканчиваются в конце января, и снова возвращается ночная темнота, в редкие здесь звёздные ночи можно увидеть обширный Млечный Путь и знаменитый Южный Крест.

Так как район Аргентинских островов расположен достаточно далеко от южного магнитного полюса Земли, южного полярного сияния (Aurora Australis) здесь не наблюдается.

В Антарктике можно увидеть интересные типы облаков, каждый из которых размещается на определенной высоте над землёй. Живописнейшими являются чечевицеобразные облака, которые формируются в результате конденсации над горами Антарктического полуострова.

Иногда образования этих облаков сопровождается их подсветкой в разные цвета – иридизацией. При сильной иридизации высокорасположенных слоев атмосферы возникают перламутровые облака.

Также здесь случаются такие интересные оптические явления, как миражи – картины объектов на горизонте, которых на самом деле нет, солнечное гало и венец, солнечные столбы, цветная и белая (или снежная) радуга, лунная радуга, и тому подобное.

 Далее познакомимся с топографией, геологией и рельефом районов нашего исследования: бухты Артура на острове Анверс, где располагается американская антарктическая станция «Палмер», и района Аргентинских островов, где находится украинская антарктическая станция «Академик Вернадский».

 Район Бухты Артура находится с южной стороны большого, почти сплошь покрытого ледником острова Анверс. Под ледниковым покровом находятся отдельные острова и удлинённые полуострова – так называемые поинты (points), на одном из которых – полуострове Гамадж (Gamage Point) находится станция «Палмер» (64.05° з.д. и 64.77° ю.ш.).

Между ней и полуостровом Старый Палмер находится бухта Артура. В её окрестностях предметом научной активности американских исследователей служат многочисленные небольшие каменистые острова: Элефант, Хермит, Лаггард и многие другие. Все острова американцами названы и нанесены на специальную карту, которая значительно упрощает ориентирование в регионе. Преимущественно это очень малые каменистые островки и отдельные скалы.

Однако, некоторые острова возвышаются более чем на 40 м. В частности, остров Хермит достигает высоты 60 м. Это один из крупнейших здесь островов. Примерно в 10 мин. пути зодиаком от станции «Палмер» находится другой большой и едва ли не самый интересный в данном районе остров Личфилд (50 м над уровнем моря), который является особо охраняемой территорией (ASPA).

Его рельеф представлен отдельными повышениями, между которыми находятся низины, почти не возвышающиеся над уровнем моря. В целом он похож на малые острова Аргентинского архипелага. Однако, значительная высота возвышений на нём вызывает более раннее таяние снега, и соответственно открывает большие возможности для существования здесь биоты.

Наряду с этим, местные острова, в отличие от Аргентинских, не имеют ледниковых шапок, а также значительных по площади снежников. Это создает благоприятные условия для развития на них растительности. На некоторых островах и прибрежных косах летом образуются пресные озёра.

Полуостров Гамадж, на котором находится станция «Палмер», в результате выветривания и деятельности ледника образован залежами обломочного материала. Здесь распространены также зоны окисления железа, создающие так называемый «железистый загар».

Большая часть этого полуострова сравнительно недавно освободилась из-под ледника. Однако, как показывает исследование возраста моховых куртин кукушкиного льна в регионе, дегляциация района бухты Артура произошла не ранее 2500 лет назад.

Антарктика
Центральные острова архипелага
Аргентинских островов:
Галиндез – 1, Винтер – 2, и Скуа – 3

Архипелаг Аргентинские острова (64° 12' – 64° 21' з.д. и 65° 13 ' – 65° 16' ю.ш.) расположен на шельфе Антарктического полуострова, примерно в 10 км к западу от побережья земли Грэхема, а конкретнее – её полукруглого выступа, который носит название Киевского полуострова.

От Антарктического полуострова архипелаг отделён проливом Пенола. Архипелаг состоит из небольшого количества островов общей площадью 10 км2. Крупнейшие из них – это острова Уругвай, Скуа, Галиндез, Винтер, Иризар (площадь каждого из островов около 1 км2).

Кроме того, в состав архипелага входит примерно 10 меньших по площади островов: острова Три Маленьких Поросенка, острова Шелтер, Индикатор, Блэк, Леопард. Немного в стороне находятся островные группы Барханы и Фордж, а также островная группа Анаграммы, которая также относится к Аргентинским островам.

Остров Блэк
Остров Блэк

На острове Галиндез, на мысе Марина, расположена Украинская антарктическая станция «Академик Вернадский», которая имеет следующие географические координаты: 65° 15' ю.ш., 64° 16' з.д.

Вблизи Аргентинских островов расположены другие архипелаги: Ялуры, Крулс, Берселот; Питерман и Дарбокс. Неповторимые ландшафты и климат региона формируют горные вершины края континента со стороны пролива Лемайер: гора Скотт Ближняя (800 м над уровнем моря), Деусберг (340 м), Скотт Дальняя (580 м), Бланкхард (590 м), Хигинау (710 м), Шакелтон (1500 м), Эдже Хил (270 м), Пири (1100 м), Мил (700 м), Боланд (970 м), Демарая (600 м), Люмьер (1000 м) и др.

Антарктика
Вид на цепь гор Земли Грэхема – части антарктического континента

Из 15 более или менее крупных островов Аргентинского архипелага только пять имеют высоту более 15 м: Иризар, Уругвай, Корнер, Галиндез (51 м над уровнем моря – г. Вузл-Хилл) и Скуа. Данные острова имеют куполообразные верхушки. Благодаря этому на них лучше развита растительность. Наиболее высоким среди островов архипелага является о. Уругвай. Его высота над уровнем моря достигает 65 м. Рельеф крупных островов представлен отдельными скалистыми хребтами, разделёнными углублениями, в которых, как правило, весь вегетационный сезон лежит снег.

Здешние формы рельефа носят отчётливые следы ледниковой обработки (экзарации), относящейся к этапу прошлого разрастания ледникового покрова. К этому же времени относится и попадание на острова отдельных скоплений обкатанных эрратических валунов, преимущественно гранитоидного состава диаметром от 0.5–1.0 до 4–5 м. Среди них попадаются фрагменты розового гранита, который на самих Аргентинских островах не встречается, следовательно, они могут происходить из глубин Антарктического континента.

В морфологии хорошо развитых на острове бараньих лбов и «курчавых» скал хорошо просматриваются различия между сглаженными восточными и выветренными западными склонами. На поверхности острова кое-где развит плащ четвертичных элювиальных отложений, главным образом, продуктов морозного выветривания местных метаморфических пород с корками десквамации – послойного шелушения. Эти процессы на островах очень активны, в связи с частым переходом температуры воздуха через ноль даже в середине зимы.

Особенностью здешних островов является залегание на их вершинах с южной стороны значительных ледников, которые занимают около 50% территории некоторых островов. Учёные считают их остатками бывшего шельфового ледника, который во время последнего ледникового максимума (в плейстоцене) выдвигался от побережья Антарктического полуострова в океан.

Антарктика
Ледниковый купол острова Галиндез

Берега Аргентинских островов, главным образом, скалистые и крутые, без абразивных платформ и пляжей. Проливы между островами узкие с переменным рельефом дна, большим количеством банок и других резких повышений. Глубины в среднем составляют 10–15 м. В протоках наблюдаются приливно-отливные течения.

Ветровые поверхностные течения характеризуются скоростью 1–2 м/с, при сильных ветрах – до 10 м/с. Ограниченные размеры внутренних протоков архипелага не дают возможности развиваться волнам. Доминирующее волнение моря достигает 1–2 баллов.

Отметим, что в зависимости от прилива-отлива прибрежные скалы некоторых островов становятся островами или полуостровами соответственно. Несмотря на это, главные течения регулярные приливно-отливные, полусуточные. Амплитуда приливов-отливов составляет 1.5 м. Более сильные ветровые течения наблюдаются в проливах Пенола и Французском. Прозрачность воды составляет в среднем 8–12 м.

Хорошо выражены приливно-отливные явления – еще одна важная характеристика неживой природы региона, которая связана с фазами лунного цикла. Отлив наблюдается примерно в 17 часов, и прибрежная часть частично осушается. Сублиторальная зона носит абразивный характер из-за влияния льда в зимний период, а также айсбергов и льдин в остальную часть года.

Под крутыми склонами островов скалы гладкие, изрезанные глубокими бороздами, идущими сверху вниз вследствие регулярного таянья снега, стока ручьёв и схода лавин; накопление осадков практически отсутствует. Пляжи довольно редки. Здесь дно усеяно щебнем и большими камнями. Отливы открывают значительные площади литорали (литоральная зона – зона, подлежащая приливно-отливным явлениям, воздействию айсбергов и льда), где в небольших озёрах пережидают обитатели моря, которых застыл здесь отлив. Этим пользуются чайки, которые ищут на литорали морских ежей и моллюсков. Донная зона имеет значительные иловые отложения, накопление песка, обломочного материала и осадков.

Западное побережье Антарктического полуострова – это очень интересный тектонический полигон. Ведь здесь на Аргентинских островах вдоль пролива Пенола происходит опускание большого фрагмента суши – обломков континента.

Фактически острова, расположенные вдоль побережья полуострова, в частности, Аргентинский архипелаг, – это отдельные массивы, которые омываются океаническими волнами. Их наиболее высокие части – острова – возвышаются над океаном, как башни. В пределах прибрежной зоны островов под действием волн сначала образуются башнеобразные полуострова, которые впоследствии отделяются в виде расположенных у берега скалистых островов.

Антарктика
Волны тысячи лет делают свою работу, и из бывших берегов формируются новые абразивные формы – своеобразные башни

В районе западного побережья Антарктического полуострова продолжаются тектонические процессы андского горообразования. Вследствие их влияния образовались как высокий хребет прибрежных гор полуострова, так и отдельные островные группы у его побережья. Следствием интенсивного горообразования в данном районе была также вулканическая деятельность, которая привела к образованию местных вулканогенных пород.

Тектонические движения в данном регионе продолжаются. Следы этого процесса хорошо заметны. Конфигурация и форма антарктических островов вызвана тем, что разломы – зоны напряжения – пересекают во взаимно перекрещивающихся направлениях все островные системы, часто образуя очень глубокие разломы, которые невозможно преодолеть исследователям.

Такие разломы, например, разделили на несколько частей остров Барселот, а также создали две части острова Корнер. А мощный кусок континента – остров Бус – отделён грандиозным разломом от континента, по которому проходит живописный пролив Лемейер.

Ознакомившись с топографией и рельефом здешних островов, вооружимся тяжёлым геологическим молотком и отправимся на геологическую экскурсию. Аргентинские острова и прилегающие архипелаги чрезвычайно интересны с этой точки зрения, ведь они очень гетерогенны. Если конкретнее, то группа островов Иризар, Уругвай, Грото, Корнер, Галиндез, Винтер, Скуа, Три Поросенка, Шелтер, Леопард и Блэк сформирована андезитами, дацитами и их туфами, относящимися к верхнеюрской вулканической группе.

Сейчас эпоха вулканизма в Антарктике преимущественно закончилась. Только на острове Десепшен на Южных Шетлендах и на континенте в недрах вулкана Эребус вулканическая активность продолжается и поныне.

Западная группа островов – Анаграмм, Фордж и Барханы – моложе и состоит из пород андской интрузивной серии (верхний мел – ранний третичный период): габроидов и гранитоидов. Интрузивными породами сформированы также острова Питерман, Бус, Плено и др. Встречаются интрузивные породы также и на материке – мысах Туксен и Расмуссен.

Антарктика
Острова Барханы составлены гранитоидами андской серии

Кое-где в разломах более древних пород встречаются заполнения – жилы (или так называемые дайки), относящиеся к третичному периоду.

Интересно, что некоторые острова, сочетают разные горные породы. Так, на острове Галиндез полуостров Марина Поинт сложен, главным образом, андезитами, тогда как остальные острова – преимущественно более молодыми дацитовыми брекчиями и туфами.

Из двух типов пород состоит и о. Питерман. Габбро, из которого составлена северная часть Питермана, является породой, которая застыла глубоко в земной коре и вынесена на поверхность процессами андского горообразования. Южную часть этого острова составляют другие глубинные породы – гранитоиды.

Остатками прежних геологических драм является целый ряд интересных горных пород, таких как яшма.

А в прибойной зоне на фоне, в общем, серых пород особо заметны салатно-зелёные островки специфического метаморфического минерала – эпидота. А на гладких, как будто бы отполированных, глыбах гранодиоритов островов Барханы можно найти великолепные белые кристаллы кварца.

Породы описываемого региона богаты кремнием (кислые), что влияет на растительность, которая их населяет.

Сложный антарктический рельеф, скальные башни, разломы и плато, над поверхностью моря и под его волнами, приливно-отливная зона и эфемерные пресные озёра и ручьи служат местом, где существует наиболее экстремальная на земном шаре жизнь. Но об этом уже в следующих частях нашего цикла.

И.Ю. Парникоза, кандидат биологических наук, научный сотрудник историко-архитектурного памятника-музея «Киевская крепость»