Николай Грушинский - Антарктида

Изучение гравитационных аномалий позволяет решить, например, такую задачу: находится ли шельфовый ледник на плаву или лежит на грунте. Именно гравиметрия показала, что открытая в 1960 г. на шельфовом леднике советская антарктическая станция Лазарев расположена в опасном месте. Ледник здесь находится на плаву, и не исключена возможность катастрофы. Станция была перенесена на новое, безопасное, место и получила название Новолазаревская. Поле аномалий силы тяжести представляется обычно в виде гравиметрических карт, на которых аномалии силы тяжести показаны или непрерывными линиями, так называемыми изоаномалами, или подписями в точках наблюдений, или усредненными значениями в некоторых, стандартных по величине площадках. Генеральная гравиметрическая карта масштаба 1:5 000 000 была составлена д-ром техн. наук Н. Б. Сажиной. Трудные условия работ в Антарктиде не позволяют выполнить там сплошную, хотя бы по редкой сети, гравиметрическую съемку. Поэтому на карте остается много пустых мест – «белых пятен». Чтобы получить приблизительное представление об аномальном гравитационном поле всего континента, составлена карта средних аномалий силы тяжести (рис. 7). Большой интерес представляет также карта высот геоида в Антарктиде, характеризующая фигуру Земли для этой области. Фигура Земли представляется поверхностью, совпадающей с поверхностью воды в океанах и продолженной под континенты так, чтобы силовые линии гравитационного поля были всюду перпендикулярны к ней. Это неправильная, не математическая поверхность, и чтобы ее получить, используют эллипсоид, равновеликий по объему Земле, и от него отсчитывают высоты геоида. На рис. 8 показана карта геоида для Антарктики, построенная в 1985 г. по аномалиям силы тяжести и данным наблюдений искусственных спутников Земли (по А. Сегава).

Рис. 8. Карта геоида Антарктики

Антарктида не всегда была покрыта льдом. Давным-давно, 300 млн. лет назад, в каменноугольный, юрский и меловой периоды она являлась составной частью единого материка Пангеи с жарким климатом и пышной растительностью. Об этом свидетельствуют мощные пласты каменного угля, обнаруженные в горах Принца Альберта, на Земле Виктории, на Земле Королевы Мод, в Трансантарктических горах – горах Хорлик, на берегу Георга V вблизи советской станции Ленинградская, на Земле Мак-Робертсона, в горах Теран, вблизи побережья моря Уэдделла. По оценкам геологов, в частности известного американского геолога доктора Л. Гулда, запасы каменного угля Антарктиды больше суммарных запасов всех остальных континентов.

Оставим это утверждение на совести Гулда, нам оно кажется некоторым преувеличением, но, во всяком случае, оно свидетельствует о том, что Антарктида переживала и более счастливые теплые времена расцвета пышной растительности и древнего животного мира. По дебрям лесов из древовидных папоротников бродили гигантские ящеры. В пластах каменноугольного периода найдены окаменелые останки ящера листозавра, обитавшего и в других частях Гондваны – в Индии и Южной Африке.

Почему произошло оледенение Антарктиды и когда?

Антарктида подвергалась общим для Земли оледенениям, одна из причин которых – прохождение Солнечной системы через пылевое облако, поглощающее часть идущих к Земле живительных солнечных лучей. Кроме того, оледенение произошло вследствие распада Пангеи и движения Гондванской плиты к Южному полюсу, т. е. к вечно холодным областям Земли. Возможно, что и само перемещение полюса Земли, а таковое тоже имеет место, приближало Антарктическую плиту к холодным областям планеты.

Полюс Земли, так же как и магнитный полюс, не занимает постоянного места, а имеет сложный спектр движений.

Земля представляет собой гироскоп, и ось ее, как и ось всякого гироскопа, испытывает прецессионное движение, т. е. описывает конус. Период прецесии Земли 26 000 лет. Кроме того, земная ось совершает короткопериодические движения, отклоняясь от поверхности конуса, – это так называемая нутация. Период земной нутации равен 18,6 лет. Соответственно периодически изменяются широты и долготы места. Помимо этих периодических движений, по-видимому, мало влияющих на климат планеты, существуют и непериодические, так называемые вековые движения полюса, зависящие от перераспределения масс в Земле, перемещения ее ядра и т. п. Эти движения также могут определять периоды оледенений и потеплений.

Если исходить из гипотезы горячего происхождения Солнечной системы, тем более кажется вероятным, что был период, когда на всей Земле, включая полярные области, царил жаркий климат, постепенно холодеющий с общим охлаждением всей Земли. Последнее оледенение Антарктиды наступило около 10 млн. лет назад. Это оледенение сохранилось постоянным до наших дней. С конца третичного периода Антарктида не испытывала больших потеплений и остается покрытой льдом.

Исследования Антарктики, начатые во второй Международный геофизический год и ведущиеся систематически до сих пор, одну за другой открывают тайны ледяного континента. Раскрытие их требует больших усилий. Даже самое простое изучение контура материка и его внешнего рельефа до сих пор не завершено, и географические карты Антарктиды изобилуют «белыми пятнами».

Лед – порода нестойкая. Он тает, ломается, течет. Быстро образуется новый лед. Снег, выпадая за зиму, частично тает в летний период, частично спрессовывается в фирновый покров. Постоянно дующие ветры способствуют нарастанию снежного покрова везде, где снег может задержаться. Так, за зиму 1959 г. были полностью занесены все постройки станции Лазарев. За 4 года (с 1956 по 1960 г.) станция Пионерская была погребена под 8-метровым слоем снега.

При определении контура континента возникает вопрос, что считать его границей: лед или скальное основание? Ведь на этом континенте, где лед покрывает практически все, его (лед) надо считать тоже породой, принадлежащей континенту. Это верхний слой земной коры. Но эта порода менее стабильна, чем обычные слои Земли. Она – как барханы в пустыне, которые легко переносятся ветром. На снегу тоже возникают надувы и впадины. Происходят таяние летом и активное увеличение снежного покрова зимой. Часть его спрессовывается в плотные слои льда. По берегам ледники сползают в море, далеко выступая за скальные породы. Обламываясь, они превращаются в айсберги, меняя при этом очертание побережья, которое имеет и сезонные изменения. Зимой замерзает прибрежная часть океана, образуя так называемый «лед припая». Припай оттаивает летом. Но в разные годы его таяние и намерзание сильно колеблются. Поэтому береговая линия, если считать ее по льду, изменяется не только сезонно, но и от года к году. Таким образом, очертания Антарктиды ведут себя весьма причудливо. Да и не только очертания.