Коллектив авторов - Итоги МПГ 2007/08 и перспективы российских полярных исследований

Динамика ледяного покрова края Антарктиды отражает основные тенденции расходной части баланса массы, поскольку преобладающим здесь является твердый сток материкового льда – отколы айсбергов. Основным источником айсбергов Антарктики являются шельфовые ледники. Таяние айсбергов, отколовшихся от шельфовых ледников, не приводит к повышению уровня моря, поскольку шельфовые ледники и так находятся на плаву. Однако откол айсбергов и разрушение шельфовых ледников могут ускорить сползание в океан льда с выводных ледников, а это приведет к повышению уровня моря.

Кругосветные плавания вокруг Антарктиды, начавшиеся в период МПГ, создали условия для проведения геодезических измерений высоты снежно-ледяного покрова в краевых частях ледяных куполов в прибрежных районах. В 53-й сезонной РАЭ (антарктическое лето 2007/08 г.) в районе станции Мирный через 44 года были повторены геодезические измерения на ледяном куполе на участке первых 100 км трассы санно-гусеничных походов Мирный – Восток. Впервые такие работы были выполнены в 9-й САЭ (1963/64 г.) совместными силами геодезистов из СССР и ГДР (Дрезденский технический университет). Работы, выполненные геодезистами Дрезденского технического университета и Петербургского ФГУП «Аэрогеодезия» в 53-й РАЭ, показали, что средняя толщина снежно-фирнового покрова на этом участке за последние 44 года увеличилась на 19 м.

В сезоне 2008/09 г. по программе работ 54-й РАЭ аналогичные совместные исследования были выполнены на выходе ледника Хейса в районе полевой базы Молодежная. Сравнение полученных экспериментальных данных с материалами 29-й САЭ (1983/84 г.) показали, что на первых 50 км трассы толщина снежно-фирнового покрова уменьшилась на 5–7 м, а на последующих 50 км примерно на столько же увеличилась. Эти работы положили начало созданию сети мониторинга, осуществляющей подобные наблюдения в районах российских станций и сезонных баз.

В период МПГ был начат мониторинг термического состояния вечной мерзлоты , организованный в районах российских станций по периметру Антарктиды в свободных ото льда оазисах. В ходе полевых работ пробурены скважины и отобраны мерзлые образцы для анализов, организованы площадки наблюдений за динамикой слоя сезонного оттаивания, установлены логгеры для мониторинга температурного режима мерзлых пород. Анализ данных показал, что в сухих долинах Антарктиды слой сезонного оттаивания как таковой отсутствует. За счет сублимации верхний слой толщиной 5–10 см иссушается, и породы, будучи несцементированными льдом, периодически выдуваются ветром. В результате кровля мерзлоты совпадает с дневной поверхностью.

В Субантарктике, на островах Кинг-Джордж, Ливингстон и Десепшен, впервые установлена северная граница вечной мерзлоты Антарктиды со среднегодовой температурой пород, близкой к 0 ºC. На морской террасе у станции Беллинсгаузен она составляет всего –0,5 ºC (температура у подошвы вечной мерзлоты на глубине 10 м составляет 0,25 ºC). На о-ве Десепшен при примерно такой же среднегодовой температуре мощность мерзлых пород составляет ~6 м. В первом случае высокая температура во многом обусловлена отепляющим влиянием мощного, толщиной до 1 м, снежного покрова, во втором – теплоизолирующими свойствами пирокластического материала: пеплами и шлаками.

В геолого-геофизических исследованиях Антарктики следует отметить морские геолого-геофизические работы – сейсмическое профилирование и аэромагнитные наблюдения – с судов «Академик Александр Карпинский» (ВНИИОкеангеология) и «Поларштерн» (Институт А. Вегенера, Германия) в районе плато Кергелен (море Содружества). Благодаря высокому качеству сейсмических материалов удалось обнаружить различия внутреннего строения и физических свойств земной коры, позволивших определить ее происхождение. Установлена взаимосвязь утолщенной магматической коры южной части плато Кергелен с рифтогенной и океанической корой морей Содружества и Дейвиса. По результатам интерпретации геофизических данных была сформирована новая геодинамическая модель и установлено, что раскол литосферы между Индией и Антарктикой произошел около 137 млн лет тому назад. Увеличение мощности базальтового слоя океанической коры с возрастом около 134 млн лет связывается с активизацией мантийной конвекции.

В процессе биологических исследований определены видовой состав (биоразнообразие), таксономическая и трофическая структура и особенности функционирования морских, ледовых, пресноводных и наземных экосистем Антарктики. Оценено современное состояние биоресурсов Южного океана, выявлена разнообразная лихенофлора оазисов Антарктиды и островов. На основе морских и прибрежных гидробиологических исследований определен видовой состав экосистем Южного океана. Обнаружено 37 новых для науки видов в основном среди ракообразных и рыб. На станции Прогресс организован мониторинг состояния прибрежных экосистем. На исследованных глубинах (до 40 м) выявлены шесть видов водорослей и не менее 205 видов беспозвоночных животных различных систематических групп и рыб. Проведены гидробиологические исследования озера Радок. Определена зависимость структуры биоценозов и количественного представительства животных бентоса не только от глубины, но и от характера грунта (мягкий, мелко– или крупнообломочный материал). Изучены состав и особенности территориального распределения лишайников, мхов, грибов и высших растений на островах Кинг-Джордж, Десепшен и Ливингстона, флористические работы на которых проведены впервые. Выявлено 120 видов лишайников и 37 видов мхов. Впервые для бриофлоры острова Кинг-Джордж отмечены два вида мохообразных ( Ditrichum conicum и Drepanocladus longifolius ).

Исследовано влияние потепления климата в районе Антарктического полуострова. Изучены процессы сокращения покровного оледенения, вымывания осадочных пород, изменения солености, увеличения повторяемости образования айсбергов и колонизации участков, свободных ото льда. Установлена реакция местных экосистем на потепление в виде изменения видового состава сообщества зоопланктона, структуры береговых сообществ и пищевых цепей. Восстановлен комплекс регулярных прибрежных гидрологических и гидрохимических наблюдений вблизи станции Беллинсгаузен. Изучено распределение основных видов лишайников и птиц на острове Кинг-Джордж. Показано, что теплые условия в последние годы способствовали интенсивной колонизации сосудистых растений (травы) на полуострове. Интенсивное таяние ледников на субантарктических островах создает благоприятные условия для колонизации лишайниками участков, свободных ото льда, и увеличения годовой скорости их роста.