Идет масштабное обновление уникальной антарктической станции «Восток»
В Антарктиду на этой неделе доставили новые модули уникальной и суперсовременной станции «Восток». Она станет первым в мире сооружением такого рода на полюсе холода, где температура опускается до минус 90°. Станция будет расположена за полторы тысячи километров от побережья на высоте около трех с половиной километров над уровнем моря. Комплекс из 133 модулей установят на 36 высоких опорах, чтобы не заносило снегом. Обновленный «Восток» построят взамен устаревшей станции, которую открыли еще 60 лет назад.
Для этих широт мороз за 40° это и правда нормально, если не сказать «тепло». В Антарктиде сейчас наступило лето, пусть и не такое, к которому привыкли мы, но для строителей нового комплекса для полярников это будет по-настоящему жаркая пора.
«Строительный сезон – это, к сожалению, не календарный год. Это сложные ограничения во времени, когда ты можешь попасть на станцию «Восток»», — говорит главный инженер генерального подрядчика строительства станции Константин Кондратьев.
Большую часть года добраться до нее почти невозможно. Из российских станций в Антарктиде «Восток» – единственная, что расположена в глубине материка, ближе к Южному полюсу. И на всей Земле не найти более холодного места. Именно здесь когда-то зафиксировали самую низкую на планете температуру – минус 89°. Рекорд жары для здешнего климата – минус 13°, а среднегодовой показатель – минус 55°.
Советские полярники обосновались здесь еще в 1957-м. И к настоящему времени степень изношенности станции достигла критической отметки.
«Мало того, что этим строениям уже 40 лет. Они потеряли свои потребительские свойства, в них холодно, протекает снег, растаявший от тепла зданий. Некомфортно и опасно. Имея один выход и один аварийный выход, будет трудно эвакуировать людей в срочном порядке», — рассказывает начальник станции «Восток» Сергей Бондарцев.
Некоторые здания снаружи даже не разглядеть. Они полностью занесены снегом, и передвигаться между ними полярникам приходится по вырытым в снегу тоннелям.
И в экстремальных условиях ученые ведут уникальные исследования. Прямо под станцией, под слоем льда толщиной почти четыре километра, находится древнее озеро, тоже получившее название Восток. Полярники сумели пробурить к нему скважину, чтобы взять пробы льда и воды, которые должны пролить свет на историю всей планеты.
«Это самый глубокий на нашей планете лед. Вот этот кусок керна был получен непосредственно перед вскрытием озера. Глубина — 3769 метров, глубже льда на Земле нет. В этом помещении хранится история климата Земли за полтора миллиона лет. Так что это место, конечно, абсолютно уникальное», — отметил ведущий научный сотрудник Арктического и Антарктического научно-исследовательского института Алексей Екайкин.
История создания нового зимовочного комплекса станции «Восток» тоже оказалась уникальной. От начала и до конца его строительство профинансировал Леонид Михельсон – глава компании «Новатэк», известной своими арктическими проектами. Теперь она оставит след и на Южном полюсе.
Сооружение, воплотившее в себе лучшие на сегодняшний день технологии, даже внешне напоминает инопланетную станцию. В нем будет пять модулей. Два из них включают жилые отсеки, лаборатории, столовые и зону отдыха. Еще два – это технические блоки с электростанциями и системами жизнеобеспечения. В пятом расположится гараж для техники. Предмет гордости конструкторов – опоры со встроенными домкратами. Они защитят станцию от занесения снегом. Защита от холода тоже обеспечена надежная, но главное – теперь полярники смогут жить и работать в комфортных условиях.
«Комплекс был полностью собран, все системы жизнеобеспечения приведены в рабочее состояние. Полярники несколько дней в этом комплексе проработали, прожили, тем самым испытали полностью все системы жизнеобеспечения. После чего комплекс был разобран, упакован соответствующим образом и подготовлен к отгрузке», — сообщил руководитель проекта по созданию нового зимовочного комплекса станции «Восток» Дмитрий Заграничный.
Сегодня корабль с блоками зимовочного комплекса уже пришвартован у берегов Антарктиды, неподалеку от станции «Прогресс».
До пункта назначения – станции «Восток» – отсюда ведет долгий и сложный путь. Несколько машин волоком потащат грузы на расстояние в полторы тысячи километров. Скорость почти пешеходная, время в пути – две недели.
«Почти полторы тысячи километров только по снегу. Возле «Прогресса» снег один, он влажный, скользкий. А вот дальше начинается снег сухой, он как наждачная бумага», — говорит главный специалист по капитальному строительству российской антарктической экспедиции Андрей Миракин.
На месте для будущего комплекса уже готовят фундамент. В Антарктиде это несколько слоев плотно утрамбованного снега. На то, чтобы полностью смонтировать новую станцию, строителям понадобится несколько сезонов. Первая партия груза отправится к Южному полюсу уже в декабре.
История женщины, которая побывала на озере Восток в Антарктиде
Режиссер Екатерина Еременко стала первой россиянкой, прожившей целый месяц на озере Восток в нечеловечески трудных условиях.
Она рассказала «Афише Daily», как жить в ледяных пещерах, можно ли заслужить уважение полярников, считающих, что женщины не к добру, и какие секреты хранит озеро Восток.Екатерина Еременко
Выпускница механико-математического факультета МГУ и режиссерского факультета ВГИКа, режиссер документального кино, основательница компании EEFilms в Берлине, автор и режиссер фильма «Озеро Восток. Хребет безумия»
Как добраться до озера Восток
Я ездила на озеро Восток, чтобы снять о нем документальный фильм. Нельзя взять самолет и прилететь туда на пару дней, поэтому вся наша экспедиция заняла около трех месяцев. Сначала мы прилетели в Кейптаун (столица ЮАР. — Прим. ред.), подождали там судно «Академик Федоров», на котором в год уходит в Антарктиду около двухсот полярников, а потом еще три недели шли до Антарктиды.
Сначала мы подошли на станцию «Молодежная» — раньше это был целый город, он считался столицей Антарктиды, а сейчас она работает как сезонная станция, и там много заброшенных домиков. Сейчас основной станцией, которая поддерживает озеро Восток, считается «Прогресс». С «Прогресса» на Восток ходит маленький канадский самолет, и он дорогое удовольствие. На самолет можно взять только самые необходимые вещи, а все остальное везут на санно-гусеничном поезде.
Поезд — это целая драма. Раньше он ходил от «Мирного», и это занимало где-то три месяца. Сейчас он идет от девяти дней до двух недель — в зависимости от погоды. Было очень много трагичных случаев, связанных с этим поездом, и вообще смерти в Антарктиде были связаны в основном с ним. Ледник всегда сползает, движется (так и появляются айсберги), и в процессе сползания образуются трещины. Было много аварий, когда эти огромные гусеничные машины проваливались под снег и погибали люди. Поэтому появилась ледовая разведка со станции «Прогресс», которая следит за этим.
Кадр из фильма «Озеро Восток. Хребет безумия»
Об озере Восток
У России есть пять действующих антарктических станций, из которых только одна материковая, это и есть станция на озере Восток, а остальные находятся на побережье. Самые сложные условия, конечно, на материковой станции. Она находится примерно посередине между побережьем и Южным полюсом, и условия на Востоке гораздо тяжелее, чем даже на Южном полюсе. Вершина на полюсе — это 2800 метров, а на Востоке — 3488 метров над уровнем моря, но воздух по составу — как на высоте 5000 метров, потому что там сухой климат, ветер, нет лесов. Ну и конечно, там очень низкие температуры, скромные бытовые условия и совершенно другая жизнь.
Озеро Восток — совершенно уникальное место, которое вызывает много споров и предположений. Дело в том, что это огромный водоем (предполагаемая площадь — примерно 15,5 тыс.
Если есть вода, значит, есть и жизнь, которая в этом озере могла пойти по какому-нибудь совершенно непредсказуемому сценарию
Тот факт, что там находится такой огромный водоем, изолированный от атмосферы, уже привлекает внимание ученых. Самое главное, ученые считают, что, если есть вода, значит, есть и жизнь, которая в этом озере могла пойти по какому-нибудь совершенно непредсказуемому сценарию. Но этот вопрос остается открытым, и все очень ждут результатов. Там мы можем найти что-нибудь, что прольет свет на то, как жизнь вообще зародилась на Земле. Если окажется, что жизни там нет совсем, это тоже будет сенсацией — ведь это будет единственный водный объект вообще без жизни.
Но вода озера пока не отдает своих секретов. Полярники вскрывают озеро, вода поднимается в скважину, замерзает, и образцы замерзшей воды проходят через весь столб скважины, наполненной керосином и креоном, и образцы оказываются в керосине. Биологи не могут вычесть керосин из того, что они получают, но очень часто ученые ищут одно, а находят другое, например — древний лед.
Во всем мире есть очень важные и амбициозные проекты по поиску древнего льда. У нас есть циклы глобального потепления и похолодания, длятся они 100 тысяч лет, а когда-то длились по 40 тысяч лет. И никто не знает, что произошло, какой случился катаклизм, почему эти параметры изменились. В образцах древнего льда могут оказаться пузырьки воздуха, то есть образцы атмосферы. Восток — это первое место, где нашли непрерывную шкалу льда, которому 400 тысяч лет, но лед же движется, и он оказался перемешан, и сейчас наши ученые, гляциологи (ученые, которые изучают природный лед. — 
Кадр из фильма «Озеро Восток. Хребет безумия»
Как выжить на озере Восток
Мы прилетели на Восток в декабре, наша экспедиция называлась 60-я РАЭ (Российская антарктическая экспедиция. — Прим. ред.). Тогда я не была уверена, что мы сможем продержаться там так долго. Я знала, что многие люди не могут в принципе адаптироваться на Востоке: кому-то плохо становится, кому-то снятся кошмары, кто-то вообще сходит с ума. Я заранее обратилась к доктору, и он дал мне список препаратов, которые обычно там принимают в трудных случаях, и все эти препараты очень сильные. Я решила справиться без них. Главная проблема — это горная болезнь, которая похожа на первые симптомы отека мозга. Это очень тяжело, и у всех болезнь проявляется по-разному. Поэтому новичков всегда стараются закинуть на Восток не последним самолетом, чтобы, если человек не сможет акклиматизироваться, можно было вернуть его обратно.
Я сидела в своей маленькой комнатке и думала: «Господи, как я тут оказалась, эти люди хотя бы деньги зарабатывают, а у меня-то все в порядке, у меня дети маленькие, зачем я сюда приехала?»
В первые дни на Востоке у людей появляется депрессия, иногда непроизвольно текут слезы, кто-то просто не может стоять на ногах, кого-то тошнит, у кого-то раскалывается голова. Первые три часа я ходила нормально и ничего не чувствовала, а потом меня так накрыло! Я сидела в своей маленькой комнатке и думала: «Господи, как я тут оказалась, эти люди хотя бы деньги зарабатывают, а у меня-то все в порядке, у меня дети маленькие, зачем я сюда приехала?»
Там было два общественных помещения — столовая и крошечная комната отдыха, где находятся бильярд и телевизор. Там стоял диван, на котором одновременно могут сидеть три или четыре человека. Я выползла туда, укуталась в какой-то бабушкин платок, у меня были совершенно синие губы, а еще меня страшно колотило.
Владимир Липенков, один из самых авторитетных ученых, который находился в той же комнате, сказал мне: «Ну да, сколько лет сюда езжу — всем плохо, мы лекарства принимаем всегда». И эти слова меня как-то успокоили.
К чему я оказалась не готова — так это к пещерам под снегом, в которых живут люди. Я об этом не знала. Снег держит тепло, но ты живешь как в подводной лодке. Там очень маленькие помещения, нет дневного света. Чтобы выйти на улицу, нужно очень тепло одеться. Я мазалась кремом, надевала маску, долго-долго укутывалась. Одевание может занимать полчаса. Было действительно тяжело: было ощущение, будто тебе все время не хватает воздуха, будто ты дышишь под водой — все время с усилием. Но со временем ты просто привыкаешь к тому, что тяжело.
У всех полярников есть такая особенность: когда они возвращаются домой в город, они все начинают болеть, особенно гриппом.
После Востока у них очень изнашивается организм, ослабляется иммунитет — на Востоке ведь нет бактерий, вирусов, заболеваний, и иммунитет не тренируется.
Подробности по теме
«Если никто не помер, значит, экспедиция прошла хорошо»: разговоры с полярниками
«Если никто не помер, значит, экспедиция прошла хорошо»: разговоры с полярникамиКто такие полярники и чем они занимаются в Антарктиде
На зимовку на Востоке остается около 12 человек, а на сезонные работы приезжают ученые из разных областей, и у каждого своя программа. В сезон там находится около 35 человек, и все живут очень плотно и тесно. Мне, единственной женщине, конечно, выделили отдельную комнату, но обычно люди делят пространство еще с кем-то.
Там был человек, который ездил туда 27 лет. Но старейший полярник был там еще в 1970-х годах на зимовке — это Липенков. Начальник станции Туркеев потрясающий, его все называли железным дровосеком, потому что очень много работает, все умеет делать, мастер на все руки.
Кадр из фильма «Озеро Восток. Хребет безумия»
Станция «Восток» занимается мониторингом окружающей среды, погоды, но у нас также есть совершенно амбициозные работы, связанные с бурением. Свои озера были также у американцев (Уилланс) и англичан (Элсуорт), и когда-то с ними была мировая гонка. В итоге наши полярники все-таки первые проникли в озеро.
У нас есть уникальный человек — специалист по бурению Васильев. Он просто гений, им восхищаются во всем мире. У него есть невероятная механика бурения и какая-то фантастическая интуиция. В моем фильме есть один очень показательный эпизод: 1 января, 7 утра, все после праздника спят. Мы с оператором пошли на буровую, и вдруг я вижу Васильева, который шьет «юбочку» для своей буровой коронки.
Был случай, когда врачу пришлось удалять аппендицит самому себе. С тех пор по закону должно быть два врача, если вдруг одному из них станет плохо
В сезон есть разные программы. Был, например, сейсмоотряд, который занимался сейсмолокацией, — и теперь озеро, его контуры, берег хорошо изучены. Сейчас они изучают глубину осадочных пород в озере. Если в озере много осадков, это говорит о том, что оно древнее. Есть много разных интересных работ — например, работа по изучению движения ледника. Люди отъезжают от станции на разное расстояние и с помощью GPS ставят метки, чтобы смотреть, как движется антарктический покров. Научных программ много, и не все связаны с озером.
На зимовку принято оставлять врача и анестезиолога. Был случай, когда врачу пришлось удалять аппендицит самому себе. С тех пор по закону должно быть два врача, если вдруг одному из них станет плохо.
Еще есть повар, и он больше всех работает в Антарктиде: что бы ни случилось, он встает в шесть утра и начинает готовить. Есть также геофизики, метеорологи, магнитологи. У всех есть задания, но, с моей точки зрения, некоторых людей можно было бы заменить машинами — видимо, именно психологически необходимо, чтобы было 12 человек в команде.
Кадр из фильма «Озеро Восток. Хребет безумия»
С нами был замечательный анестезиолог (59-й Российской антарктической экспедиции), которого после зимовки оставили на сезон. Вообще, лучших людей оставляют на сезон, ведь они там больше зарабатывают. Дома у него осталась молодая жена и ребенок, и во время зимовки он делал деревянную куколку своему ребенку. Наверное, сложнее всего именно анестезиологам, потому что, если все в порядке, для них нет дела. В этом случае появляется ощущение потерянного времени, возникают плохие мысли.
Там очень сработавшийся коллектив. Но самым главным человеком на всех работах российских полярников в Антарктиде является Валерий Лукин — такой папа, капитан, который ведет эту экспедицию много лет и прикрывает всем тыл. Были тяжелые времена, когда не хватало финансирования в стране, и он ходил выбивать деньги. Он знает всех полярников и их семьи, он настоящий патриот, который добивается того, чтобы у нас оставались все эти исследования. Авторитетом в этом сообществе пользуется тот человек, который много работает, у которого много получается.
Подробности по теме
«В Анкоридже по улицам ходят медведи»: история россиянки, переехавшей на Аляску
«В Анкоридже по улицам ходят медведи»: история россиянки, переехавшей на АляскуРабота по бурению — это самое важное. Уникальная вещь — само проникновение, потому что на глубине более 3000 метров начинаются проблемы, и никому в мире, кроме как Васильеву, не удалось пройти так глубоко.
Из-за высокого давления начинаются проблемы, и всякие вещи перестают работать. Оборудование там вообще экспериментальное, и никто не знает, что на самом деле нужно, поэтому у них есть токарные станки и машины, они все чинят на месте.
Там все происходит на виду. Однажды на буровой была авария, и все подумали, что виноват в этом один человек, который был немножко не вписан в коллектив. Когда второй раз произошла авария, оказалось, что он не виноват, и я за него заступилась. Один человек сказал мне раздраженно всего лишь одну фразу. Я не стала отвечать, а через полчаса, когда я пришла на станцию, все уже знали, что у нас конфликт. Там нужно было вести себя очень корректно, и когда я вернулась домой, я поняла, что это также было большим психологическим напряжением. Хотя сейчас я испытываю безумное чувство благодарности и тепла ко всем этим людям, и завтра я лечу в Питер только для того, чтобы всех повидать.
Кадр из фильма «Озеро Восток.
Хребет безумия»
О месте женщины в сообществе полярников
До меня на Восток приезжали иностранки, но это была другая станция — больше, с лучшими условиями. Тогда это был большой дом — просторный, с библиотекой, с большими окнами. Там случилась авария, и сейчас эту станцию используют фактически как холодильный склад. Сейчас вся экспедиция живет в очень скромных условиях, где долго не было женщин вообще, приезжали только две француженки и одна американка лет двадцать назад. Еще иногда приезжают журналистки на один день, фотографируют и уезжают.
Думаю, что полярники при мне все-таки по-другому себя вели, иначе выражались. Но было тяжело психологически, потому что на Востоке есть такое поверье, что женщина на станции — не к добру, и считалось, что женщин там вообще никогда не должно быть. Я не могу сказать, что к моему намерению работать на станции целый месяц все отнеслись с восторгом. И я могу их понять: там тяжело, они много работают, а тут приезжает какая-то ненужная женщина баламутить воду.
На станции «Прогресс», которую мы проезжали, зимовщики отнеслись ко мне как к чужаку — будто я из другого племени, другой расы, другого семейства
Некоторые люди были очень интеллигентными и адекватными, но были и те, кто ко мне относился даже агрессивно, и тут мне нужно было себя вести очень точно, потому что я не могла позволить, чтобы мне хамили и неуважительно со мной разговаривали. Я должна была давать отпор.
Там есть единственный компьютер с очень медленным интернетом, и, конечно, все хотят послать весточку домой. Все стараются долго не сидеть у монитора, и однажды, как только я села к этому компьютеру, один человек мне что-то очень грубо сказал. Это видели другие полярники, и тут за меня заступился начальник станции, осадил его, и я поняла, что это тоже мой прокол, я не должна была позволять за себя заступаться, даже если я права.
Также я понимала, что нельзя быть женственной, потому что надо, чтобы к тебе относились как к сотруднику, корректно.
Сначала было непросто, и я, конечно, не была «своей» изначально. Даже на станции «Прогресс», которую мы проезжали, зимовщики отнеслись ко мне как к чужаку — будто я из другого племени, другой расы, другого семейства. В итоге я справилась с этим, и на Востоке все относились ко мне уважительно и хорошо.
Подробности по теме
5 молодых девушек-ученых рассказывают о любимой работе и гендерных стереотипах
5 молодых девушек-ученых рассказывают о любимой работе и гендерных стереотипахВ уборке, дежурстве по кухне участвовали все, и я не была исключением. Было одно отличие: я была единственным человеком со своей комнатой. Я, правда, не таскала снег, но я тогда снимала, как они снег таскают. Однажды я сама с удовольствием испекла пирог на Рождество, и то мне пришлось бороться за то, чтобы мне это разрешили, потому что повар считал, что это его прерогатива — баловать всех пирогами.
Кадр из фильма «Озеро Восток. Хребет безумия»
О самом красивом и самом страшном
Однажды мы попали на первую станцию, куда вообще никто не ходит. Она засыпана снегом, ее законсервировали. Когда-то очень давно ее использовали как кинохранилище, и там до сих пор лежат бобины старых фильмов. Раньше полярники присылали туда дежурного, который брал бобины, согревал их, и полярники смотрели кино. Сейчас, конечно, никто на пленках фильмы не показывает, но коллекция там осталась. Я представила, что если наша цивилизация погибнет, вдруг кто-нибудь потом найдет это хранилище. Меня это сильно впечатлило. В книге Говарда Лавкрафта — и эта история тоже присутствует в фильме — герои идут по древним ледяным лабиринтам и видят на стенах фрески, которые им рассказывают о развитии древней цивилизации. А в моем фильме я иллюстрирую похожую историю современными геометрическими рисунками в снеговых тоннелях.
Еще мы видели потрясающий коридор магнитолога — он под снегом далеко от станции, потому что там не должно быть ничего магнитного. Мне там было страшно, потому что это узкий, синий, безумно красивый коридор, но если что-то случится, тебя там никто никогда не откопает.
Когда я уезжала с Востока, у меня были слезы на глазах. Было ощущение, что я здесь и сейчас, и что я, скорее всего, никогда там больше не окажусь, потому что там и до меня-то женщин особо не было. Столько людей до нас, столько поколений вкладывали в исследования и бурение много сил, молодости, жизни, лет. И я все это почувствовала разом.
Новый зимовочный комплекс антарктической станции Восток отправили из порта в Петербурге — Наука
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 21 октября. /ТАСС/. Новый зимовочный комплекс полярной станции Восток, которая расположена в глубине Антарктиды, отправили на судне из порта в Санкт-Петербурге. Об этом ТАСС в среду сообщил руководитель Российской антарктической экспедиции (РАЭ), заместитель директора Арктического и Антарктического НИИ (ААНИИ, Петербург) Росгидромета Александр Клепиков.
Завершение сборки комплекса было выполнено на Опытном заводе строительных конструкций (ОЗСК) в Гатчине Ленинградской области в конце августа.
«Новый зимовочный комплекс станции Восток мы отправили. В Антарктиду вместе с ним направятся почти 140 человек на двух судах РАЭ. Откладывать отправку было невозможно. Непонятно, сколько продлится эта ситуация с коронавирусом. Если здесь оставить зимовочный комплекс, то это все придет в негодность», — сказал Клепиков. По его словам, предполагается, что судно с новым зимовочным комплексом на борту прибудет к берегам Антарктиды к 1 ноября.
По информации пресс-службы Росгидромета, новый зимовочный комплекс состоит из 133 модулей, большинство из которых представляют собой 40-футовые контейнеры. Длина комплекса составляет 140 м, ширина — 13,5 м, высота — до 17,5 м, общая площадь помещений — 1 911 кв. м (зоны для жилья и отдыха, лаборатории, электростанции и гаража). В НЗК будет использована энергоэффективная система отопления рекуперацией.
Все системы имеют двойное или тройное резервирование, предусмотрен двухлетний запас топлива и продуктов. Станция будет стоять на опорах высотой 3 м, что позволит ей оставаться незанесенной на протяжении многих лет. Ввести объект в эксплуатацию планируется в 2024 году.
Служебно-жилой объект с автономностью 10 месяцев в году обеспечит проживание и научно-исследовательскую деятельность 35 человек в сезонный период и 15 человек — в зимовочный. Для транспортировки использовано крупнейшее в мире ледокольно-транспортное судно с атомной силовой установкой «Севморпуть».
О станции
Станция Восток основана 16 декабря 1957 года. На данный момент она является единственной российской внутриконтинентальной антарктической станцией. Со дня своего открытия станция пережила две реконструкции (в 1974 и 1982 годах) и три консервации. В настоящее время инфраструктура объекта нуждается в полной замене. Старые здания находятся не только в аварийном состоянии, но и частично или полностью погружены под снег на 3-5 м.
Обновление российских антарктических станций ведется в соответствии с распоряжением президента РФ.
Ранее на заседании правительства РФ была утверждена Стратегия развития деятельности Российской Федерации в Антарктике на период до 2030 года. Ее реализация будет способствовать сохранению Антарктики в качестве зоны мира, укреплению экономического и научного потенциала России, предотвращению природно-климатических угроз глобального характера, усилению международного престижа страны. Российское присутствие в Антарктиде и выполнение международных обязательств в рамках системы Договора об Антарктике обеспечивает Российская антарктическая экспедиция.
Капица открыл «инопланетное» озеро в Антарктиде
Андрей Капица © РИА Новости/Василий Носков
Российским учёным принадлежит, возможно, последнее крупное географическое открытие на Земле — гигантское древнее озеро Восток, скрытое льдами Антарктиды.
Главную роль в этом сыграл Андрей Капица — советский и российский географ и геоморфолог.
Андрею Капице на роду было написано стать учёным — он сын великого физика, Нобелевского лауреата, академика Петра Капицы и брат известного популяризатора науки, бессменного ведущего телепрограммы «Очевидное — невероятное», физика, профессора Сергея Капицы. И Андрей не посрамил честь семьи.
Началась история 16 декабря 1957 года, когда советские полярники основали в глубине Антарктиды исследовательскую станцию «Восток». С помощью сейсмических профилей геофизики «заглянули» под толщу льда. Анализируя результаты этой работы, Андрей Капица выдвинул гипотезу, что под ледяным щитом есть озеро.
В 1989 году группа советских и зарубежных учёных начала бурить скважину на станции «Восток», чтобы выяснить, как менялся климат Земли в разные эпохи. И на глубине 3539 метров химический и изотопный состав льда резко изменился — это уже была замороженная вода подлёдного озера. Так спустя сорок лет подтвердилась дерзкая гипотеза Андрея Капицы.
Но до поверхности водоёма исследователи добрались много позже — в феврале 2012 года. Для этого им пришлось пробурить 3769 метров.
© pexels.com
Подлёдный водоём уникален: размером с Ладожское озеро и глубиной до километра, он в течение миллионов лет был изолирован от внешнего мира четырёхкилометровым слоем льда. По сути, у учёных появилась уникальная возможность найти формы жизни, способные существовать в экстремальных условиях — в полном мраке, при температурах, близких к точке замерзания, да ещё и при давлении под 400 атмосфер. Генетики-микробиологи уже обнаружили бактерии, доселе не известные науке. Однако громких заявлений учёные пока не делают: открытия только начинаются.
Есть у озера Восток ещё одна особенность: оно — единственный в своём роде земной аналог подлёдных океанов на спутниках Юпитера и Сатурна. И встаёт вопрос: может ли зародиться жизнь в таких условиях.
Ответить учёные смогут ещё не скоро, но благодаря Андрею Капице у них есть для этого все условия.
Вентиляционные установки для Антарктической экспедиции «Восток 2»
Система вентиляции для самого холодного места планеты построена на решениях и оборудовании Aircut.
Климатическое оборудование «AirCut» специально рассчитано, спроектировано и произведено для проекта «Новый зимовочный комплекс антарктической станции «Восток».
Главной особенностью проекта являются экстремальные климатические условия эксплуатации и максимальные требования к надежности, компактности и энергоэффективности оборудования.
Российская станция «Восток» в Антарктиде
Станция находится на ледяном покрове, толщина которого почти 4 километра. Считается, что здесь самые экстремальные условия на планете. В августе, самом холодном месяце, средняя температура равна −75,3 °C, а температурный минимум зарегистрирован 21 июля 1983 года −89,2 °C, скорость ветра может достигать 100 км/ч, практически нулевая абсолютная влажность воздуха.
Большинство компьютерных программ подбора вентиляционного оборудования не рассчитаны на крайне низкие температуры внешнего воздуха, а барометрическое давление в них задано постоянно равным 101,325 кПа.
Для грамотного подсчета необходимо кропотливо учесть каждый из параметров, отличных от стандартного.
Подобрать оборудование и предложить решение для работы при экстремально низкой температуре наружного воздуха, низком давлении и влажности смогли только специалисты компания Aircut.
Оборудование Aircut, разработанное для объекта:
- Вентиляционные установки с системой утилизации тепла – 19 шт.
- Узлы регулирования для воздухонагревателей — 20 шт.
- Вентиляторы — 54 шт.
- Воздушно-тепловые завесы с комплектом ЗИП — 4 шт.
- Воздушные клапаны с тэновым подогревом и канальные элементы.
Минимальные габариты
Сверхкомпактное расположение всего инженерного оборудования в техническом модуле обуславливает минимальные габариты вентиляционных установок при сохранении проектных параметров.
Применение стандартных установок других производителей потребовало бы строительства дополнительного технического модуля!
Высокая энергоэффективность
Удаленность объекта, стоимость и ограниченность ресурсов предъявляют повышенные требования к эффективности и надежности оборудования. Стоимость 1 литра дизельного топлива для ДГУ на объекте — 15$
В вентиляционных установках применение 2-х роторных утилизаторов позволяет избежать расхода тепла на второй подогрев в теплый период года. Воздух в данном случае нагревается во втором роторном утилизаторе, что позволяет экономить энергию, скомпоновать систему с минимальными габаритами.
Общее потребление тепловой и электрической энергии ниже типового оборудования на 37% в масштабе года.
Высокая надежность и безопасность
Все комплектующие оборудования идут в специальном исполнении для эксплуатации при низких температурах.
Узлы регулирования теплоносителя установок полностью выполнены из нержавеющей криогенной стали.
Холодный и горячий резерв составных частей вентиляционных установок 50 — 300%, в зависимости от группы.
Уникальная система регулирования
В узлах регулирования водяных теплообменников все компоненты подобраны для работы с гликолевыми смесями высокой концентрации (порядка 60%) и выполнены из нержавеющей криогенной стали.
Узлы запроектированы таким образом, что в зависимости от времени года, управление циркуляционными насосами позволяет для каждого периода поддерживать своё постоянное значение циркуляционного расхода (например, нагреватель на притоке требует поддержания 0,5 м3/ч зимой, а летом необходимо поддержание 0,2 м3/ч).
Перепускной клапан позволяет в любом регулировочном положении трёхходового клапана обеспечить безаварийную постоянную циркуляцию теплоносителя на источнике теплоснабжения (это нужно, чтобы облегчить автоматизацию источника тепла, чтобы теплоноситель не вскипел и не взорвал трубы).
Для безопасности и ремонтообеспечения, в любой момент времени в случае отказа какой-либо из регулирующих частей узла, вокруг фильтра и трёхходового клапана есть нормально закрытые байпасы, чтобы, не отключая узла, продолжать подавать на теплообменник теплоноситель в аварийной ситуации.
Продумывание каждой детали вентиляционного оборудования обеспечивает стабильную и безопасную работу системы, а грамотный расчет специалистов Aircut поможет добиться желаемых параметров в любой нестандартной ситуации.
Объект «Новый зимовочный комплекс антарктической станции «Восток» будет расположен на снежной поверхности ледяного плато Центральной Антарктиды (с координатами 78 28’S и 106 48’E) в 1410 км от станции Мирный и в 1260 км от ближайшего морского побережья.
Уникальный комплекс, конструкции которого испытали при – 100 ºС спокойно выдержит рекордные минус 89. Именно такой минимум был зафиксирован на станции «Восток» еще в советское время.
Трехэтажное здание высотой 17- метров установят на уже подготовленную площадку из утрамбованного снега. 36 опор на домкратах имеют возможность регулировки. Нынешняя станция сейчас под трехметровым снегом. Стены сооружения — это сэндвич толщиной 1 метр. Внутри расположены современные лаборатории, кабинеты, жилые комнаты. Система жизнеобеспечения полностью автономна и компьютеризирована. За работой инженерных систем станции следит один оператор.
Общая площадь здания составляет 3 356,7 м2
Расчетный температурный минимум – 100 ºС
В новости использованы материалы телеканала «Санкт-Петербург»
Ученые из США: в озере Восток под толщей льда есть жизнь
В озере Восток, скрытом под ледяным панцирем Антарктики толщиной почти в 4 км, могут обитать относительно сложные живые организмы. К такому выводу пришли ученые из США, однако их российские коллеги подвергают сомнению открытие американцев.
В пробах льда, взятых на глубине, близкой к поверхности озера, обнаружены следы генетического материала бактерий, часто сопутствующих морским моллюскам, ракообразным и даже рыбам.
В научном сообществе к настоящему времени считается общепризнанным, что под толщей антарктических ледников находится густая сеть рек.
По этой причине выявленные организмы или их следы могли быть принесены в озеро, расположенное на 200 м ниже уровня моря, из океана.
Следы простейших
Озеро Восток было открыто в 1956 году советскими исследователями. Его карта была составлена в 1990-е годы британцами.
Глубина озера достигает 800 м, площадь – 15 тыс. кв. км.
Считается, что Восток остается изолированным от атмосферы на протяжении миллионов лет. В последнее время проводились буровые работы, направленные на извлечение проб воды из озера, но заявленной цели они пока не достигли.
В исследовании, опубликованном в PLoS, изучались фрагменты рибонуклеиновой кислоты (РНК) из слоев льда, намерзших снизу на подвижные ледниковые пласты над озером.
Обнаруженные фрагменты РНК совпали с тысячами последовательностей, ранее зафиксированных в генетических базах данных. Подавляющее большинство из них (94%) соответствуют различным видам бактерий.
Еще 6% образцов соотносятся с эукариотами – организмами, имеющими более сложную структуру клетки, включающую ядро.
Немногочисленные образцы опознаны как археи – крайне примитивные одноклеточные микробы.
О многих видах бактерий, следы которых обнаружены в ледяных пробах, известно, что они вступают в различные формы взаимодействия – от симбиоза до паразитизма – с многоклеточными живыми организмами, в том числе кольчатыми червями, морскими анемонами, плеченогими, тихоходками (те и другие – мелкие морские беспозвоночные) и рыбами, пишут ученые.
Также выявлены бактерии, предпочитающие теплые места, такие как геотермальные источники на морском дне. Если такие источники имеются на дне озера Восток, то они могут «обеспечивать организмы, живущие в озере, энергией и питательными веществами», замечают исследователи.
Интерес астробиологов
Озеро Восток – крупнейшее из примерно 375 подледниковых водоемов, выявленных исследователями Антарктики на сегодняшний день.
Озера-«призраки» не замерзают до дна благодаря энергии, исходящей от донных горных пород, а также давлению слоев льда сверху, снижающему температуру замерзания воды.
Подледниковые озера вызывают особый интерес у астробиологов, поскольку условия в них могут быть схожими с условиями в водоемах, которые могут существовать под ледяным покровом спутников некоторых из планет Солнечной системы.
Если жизнь существует в озере Восток, то ее можно искать и подо льдами Европы, вращающейся вокруг Юпитера, или Энцелада – одного из многочисленных спутников Сатурна, рассуждают исследователи.
Российские ученые: это грязь!
Российские ученые, однако, подвергают сомнению открытие американцев. В интервью интернет-изданию «Газета.Ru» Сергей Булат, руководитель лаборатории молекулярной и радиационной биофизики из Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) заявил «со стопроцентной уверенностью», что данные, полученные американцами, являются результатом «контаминации».
«Мы считаем, причина в том, что у них «грязная» лаборатория, не соответствующая стандартам чистоты», — заявил Сергей Булат.
Американские ученые, однако, отвергают подозрения в том, что условия в лаборатории были недостаточно стерильными.
Новая полярная станция «Восток»: из Гатчины – в Антарктиду
До минус 100°С
Как рассказал главный специалист производственно-технического отдела ОАО «Запсибгазпром» Алексей Кузнецов – один из тех, кто собирал станцию, ее изготовление заняло чуть больше полугода. Начали в середине января, и к концу августа станция была готова. «Запсибгазпром» взял на себя весь комплекс работ – от начала проектирования и до контрольной сборки и будущего строительства на станции «Восток» в Антарктиде.
— Большая часть
конструктивных решений, которые здесь воплощены, это разработка нашей группы «Запсибгазпром»,
– пояснил Алексей Кузнецов. – Проектирование выполнялось смежно с
изготовлением.
Проектировщики для начала выдали конструктив – каркасы.
Просчитали, начиная от опор и заканчивая кровлей. Потом уже внутри разместили
оборудование и инженерные коммуникации. В основу станции заложены
металлоконструкции: от фундамента – до блок-модулей. Металлические конструкции,
в свою очередь, обшиваются утеплителем. Изнутри стены отделаны высокотехнологичным
материалом. Завершает образ станции навесная фасадная система алюминиевых
панелей. Каждый металл (в основном, это нержавеющая сталь), используемый здесь,
мы испытывали при температуре минус 100 градусов.
Помимо того, что сам металл, использовавшийся в конструкции станции, выдержал испытания стоградусным морозом, комплекс рассчитан на антарктические условия – чтобы при любых температурах за бортом внутри станции было комфортно. Для этого в стенах проложен утеплитель толщиной 80 см.
— Минимальная температура
на станции «Восток» была зафиксирована в 1960 годах – минус 89 градусов.
Соответственно, на данную температуру новый зимовочный комплекс рассчитан.
Если
на улице будет 89, то внутри – не менее плюс 20°С, – заверил Алексей Кузнецов.
Почему выбрали гатчинский завод?
— Потому что основа этой станции – блок-модуль, – объяснил главный специалист. – Гатчинский завод как раз специализируется на изготовлении модульных зданий. Плюс удачное расположение: близко к порту в Санкт-Петербурге. Транспортировать будем станцию в разобранном виде – весь конструктив, включая запасные элементы, погрузим на корабль.
На гатчинском заводе выполнены конструкции блок-модулей, каркасы. На других заводах Ленинградской области, а также в Воронеже были изготовлены металлические конструкции основания. Фасад делали в Красноярске.
— На данном этапе
полностью завершена контрольная сборка станции. Сейчас начнется ее разборка,
погрузка на корабль и в течение трех строительных сезонов (а строительный сезон
в Антарктиде длится с декабря по январь) будет проходить сборка комплекса.
То
есть к 2023 году мы получим готовое к эксплуатации здание, которое передадим
полярникам, – сказал Алексей Кузнецов.
Как будет проходить монтаж
— В течение первого
строительного сезона на станции «Восток» будут работать 66 человек. Для их
размещения мы построим временный жилой городок: административно-бытовой
комплекс и вагончики для проживания. За бортом в период австралийского лета будет
минимум 35-40 градусов. В таких условиях мы строили и в Арктике, – поделился
Кузнецов. – У нас задействовано два крана специального арктического исполнения грузоподъемностью
80 тонн, которые способны реализовывать грузоподъемные операции при температуре
до минус 60 градусов. Каждый кран весит 96 тонн. Чтобы перевезти два крана,
нужно минимум шесть аэротраков, которые за 12-14 суток дойдут от станции
«Прогресс» до станции «Восток». На период, когда мы уезжаем, краны будут
консервироваться – в специальных гаражах, которые делаются в толще снега и
покрываются утеплителем.
Сауна, бильярд, фитнес-зал…
Станция рассчитана на 15 человек в зимний период – с февраля по декабрь. На период пересменки полярников на станции может комфортно разместиться 35 человек. Это включая научных сотрудников и технический персонал. Станция стоит на высоких опорах, благодаря чему ей не страшны снежные заносы. Первый этаж – технический, второй – жилой. Каждому полярнику – отдельная комната. Летом они набирают материал, а потом всю зиму его исследуют. Есть комнаты, совмещенные с лабораторией. Помимо лаборатории, центра управления, котельной, кухни, столовой и других рабочих помещений, на станции есть фитнес-зал, сауна, бильярд. И мини-больница. Площадь лазарета – почти 80 квадратных метров, на которых помещается даже стоматологический кабинет и операционная.
Станция подразумевает
полную автономию. Полярники зависят только от доставки топлива и еды. Воду
делают из снега сами в снегоплавильных установках.
Запаса воды хватает минимум
на 20 дней – без вылазки за пределы станции за новым снегом. Склад
горюче-смазочных материалов может обеспечить автономное существование станции в
течение двух лет.
Полная автономия
Главный инженер ОАО «Запсибгазпром» Константин Кондратьев провел экскурсию в сердце станции – в главном энергоцентре.
— Здесь находятся три дизельные машины, которые вырабатывают электроэнергию для всей станции, – говорит Константин Владимирович. – Дизели – российского производителя КамАЗа, генератор тоже российский – Баранчинского завода. Все электричество и тепло, вырабатываемое станцией, утилизируется вот здесь – это котлы-утилизаторы. Они обеспечивают теплом всю станцию, для обогрева которой используется 300 кВт тепловой энергии.
Расчетная нагрузка –
предполагаемая – составит 146 кВт. Одна машина способна обеспечить эту мощность
при 75% загрузке. Остальные два дизеля нужны, чтобы обеспечить резервирование,
техническое обслуживание машин.
Если что-то пойдет не так, чтобы была
возможность в течение всей зимовки безаварийно снабжать полярников электроэнергией
и теплом.
Но это – основной энергоцентр. А есть еще резервный – еще одна машина, полностью идентичный комплекс. И, помимо этого, два аварийных дизеля будут располагаться на улице. Если что, всегда можно будет выйти, завести их и обеспечить станцию энергией. Вообще, этот энергоцентр рассчитан на 25-30 лет безаварийной работы.
Как объяснил Константин Кондратьев, в разных помещениях станции поддерживается разная температура – от +24°С до +5°С, в зависимости от назначения. Есть и морозильная камера: минус 40°С. Зачем в Антарктиде морозилка? Некоторые продукты необходимо хранить при стабильной температуре, и ни к чему лишний раз выходить наружу при минус 80°С.
В Антарктиде, как
известно, пониженное содержание кислорода, и нетренированного человека может
настигнуть горная болезнь. Но внутри станции за счет того, что температура
воздуха нормальная, будет дышаться намного комфортнее, чем на улице при минус 50°С.
Центр управления «Востоком»
Комплекс – полностью автоматизированный. В центре управления контролируются все параметры – начиная от температуры наружного воздуха, подающегося в вентиляцию, и заканчивая расходом воды. На мониторах видны все помещения: здесь – снеготайка, здесь – жилая зона, рабочая, здесь – медцентр. Дежурный механик не только отслеживает визуально, где что происходит, но и контролирует, как, например, работают системы вентиляции, дизельные установки. В любой момент можно проверить состояние пожарной безопасности, или сколько станция потребляет электроэнергии. Доступ в помещения контролируется, все программируется. В случае чего поступит сигнал.
Уникальная станция строилась в Гатчине не случайно
Для осмотра новой
антарктической станции прибыли заместитель председателя правительства РФ
Виктория Абрамченко, министр природных ресурсов и экологии РФ Дмитрий Кобылкин,
руководитель Росгидромета Игорь Шумаков, губернатор Ленинградской области
Александр Дрозденко и председатель правления компании «Новатэк» Леонид
Михельсон.
Отвечая на вопросы журналистов, Виктория Абрамченко призналась, что станция ее впечатлила.
— Это новая страница в наших исследованиях Антарктиды. Мы сейчас сосредоточены на подготовке плана-реализации стратегии, и как раз с этой станцией связываем большие надежды, – поделилась Виктория Валерьевна. – Это изучение климата, биоразнообразия, это новые наработки в части развития нашего рыбохозяйственного комплекса. И – да, действительно, хотелось бы там побывать. Только что мы связывались с полярниками, которые работают сейчас в Антарктиде: они там выращивают овощи. Доложили, сколько вырастили петрушки и укропа…
Министр природных ресурсов и экологии уверен: тот объект, который все увидели в Гатчине, это небо и земля по сравнению с тем, как сегодня живут наши полярники.
— Да, русский человек
создаст уют даже в Антарктиде, но речь идет о совершенно новом модуле, новых
условиях жизни, других научных исследованиях, которые можно будет себе
позволить.
Конечно, хочется, чтобы все полярные станции были не хуже, чем
«Восток», – сказал Дмитрий Кобылкин и поблагодарил губернатора Ленинградской
области за предоставленную возможность создать такую станцию на территории
региона. – Сначала станцию проектировали немецкие инженеры, но потом за работу
взялись наши специалисты, потому что оказалось, они более продвинутые и
подкованные в этом плане, – заметил Дмитрий Николаевич. Он подчеркнул, что станция
– уникальная, в мире аналогов нет. Она автономна и надежна – за безопасность
полярников можно не беспокоиться.
А что будет с корпусами старой станции?
— Их уже не достать. Они останутся на месте и будут для чего-нибудь приспособлены, – сказал Дмитрий Кобылкин.
Председателя правления компании «Новатэк» Леонида Михельсона спросили, какова причина его финансового участия в этом проекте.
— Причина одна: я там
был, – ответил Леонид Викторович. – В Антарктиде. Был на Южном полюсе, на
американской станции – у них попроще с логистикой.
«Восток» находится на
расстоянии 1500 км от берега: чтобы тонну топлива довезти, надо три тонны
топлива истратить. Этот новый комплекс уникален тем, что расход энергии на
кубатуру помещения на человека минимален. Я в какой-то степени формулировал
техническое задание станции и просил трех-четырехкратный резерв по электричеству,
по теплу, а достигли шести- и восьмикратного резерва. Это полная гарантия того,
что люди 10 месяцев в году будут находиться в нормальных условиях на станции. …Я
сегодня ее первый раз увидел. Это впечатляет, – признался Леонид Михельсон.
Губернатор Ленобласти Александр Дрозденко объяснил, почему была выбрана именно гатчинская площадка для строительства зимовочного комплекса.
— Ничего случайного нет.
Гатчинский завод строительных конструкций уже не один год работает с крупными
российскими компаниями, в том числе и с «Новатэком», по строительству модульных
городков для проживания специалистов и рабочих в суровых условиях. Опыт есть,
нареканий не было.
Я разговаривал с руководством завода: заказы есть до 2022
года, в том числе и от крупных российских компаний, которые работают в суровых
условиях Севера – добывают газ и нефть, строят дороги. По крайней мере, завод
точно планирует расширяться, – ответил Александр Юрьевич.
Руководитель Росгидромета Игорь Шумаков отметил, что одной такой станции, безусловно, недостаточно.
— Сейчас существует пять полярных станций. У нас в стратегии развития деятельности в Антарктиде заложены мероприятия по реновации еще четырех станций, – сказал Игорь Анатольевич. – Да, как правильно заметил Дмитрий Николаевич, полярники умеют создавать уют, но они должны жить и работать в условиях, достойных настоящих профессионалов.
…В сентябре станцию демонтируют, на 1-е октября запланировано начало погрузки на корабль, и «Восток» отправится в Антарктиду. В ноябре специалисты «Запсибгазпрома» приступят к первой части сборки.
География Антарктиды – Операция IceBridge
Поначалу география Антарктиды может показаться немного запутанной.
Из космоса большая часть Антарктиды выглядит безликой и белой, а это означает, что здесь мало ориентиров. Одно дело знать, что ледник Пайн-Айленд находится в Западной Антарктиде, но для некоторых может быть неясно, какая часть замерзшего континента является какой. В самом общем виде Антарктиду можно разделить на три основных района: Западную Антарктиду, Восточную Антарктиду и Антарктический полуостров.
Антарктический полуостров, вероятно, является самой заметной географической особенностью Антарктиды и является домом для научных станций, управляемых Соединенными Штатами, Великобританией, Францией, Австралией и другими странами. Это изогнутое продолжение континента простирается почти на 250 миль к северу от Южного полярного круга и указывает на южную оконечность Южной Америки.На Антарктическом полуострове есть несколько ледников и больших плавучих шельфовых ледников, которые быстро меняются, потому что эта часть Антарктиды нагревается быстрее, чем остальная часть континента.
Вдоль полуострова и через весь континент проходит горная цепь, известная как Трансантарктические горы. Помимо захватывающих видов, Трансантарктика служит своего рода разделительной линией через континент, разделяющей Восточную и Западную Антарктиду.
Вид на Трансантарктические горы во время антарктической кампании IceBridge в 2013 году.Хотя Антарктический ледяной щит представляет собой непрерывную массу льда, иногда полезно думать о нем как о двух отдельных массивах, известных как Западно-Антарктический и Восточно-Антарктический ледяные щиты, которые разделены Трансантарктическими водами. Лед на западной стороне этой линии течет на запад, а к востоку от водораздела происходит обратное.
Восточная Антарктида значительно больше Западной Антарктиды. Ледяной щит, покрывающий Восточную Антарктиду, очень толстый — в некоторых регионах он составляет почти три мили (пять километров), а его поверхность высока и является домом для одних из самых холодных и засушливых условий на Земле.
Ледяной щит Восточной Антарктики также считается более стабильным, чем Западная Антарктика. Одной из причин этого является форма и высота коренной породы подо льдом. Тяжелые массы льда давит на коренные породы, вдавливая участки в центральной части ледяного щита ниже среднего уровня моря. Если эти низменные районы окажутся у края ледяного щита, как это имеет место на больших участках Западной Антарктиды, океанская вода может проникнуть подо льдом, ускоряя течение ледника.
Это одна из причин того, что в то время как обе части ледяного щита теряют массу, Западная Антарктида движется гораздо быстрее.Недавние исследования Западной Антарктиды показали, что многие из больших, быстро движущихся ледников находятся в необратимом упадке.
Тень НАСА DC-8 на морском льду в море Уэдделла. Фото: NASA/Jim Yungel И хотя антарктический наземный лед сокращается, морской лед вокруг континента в последние годы растет. Антарктида со всех сторон окружена Южным океаном. Зимой океанская вода замерзает, образуя слой морского льда примерно такой же площади, как Антарктический континент.
Океан вокруг Антарктиды делится на несколько морей. Справа от Антарктического полуострова на карте выше начинается море Уэдделла, которое простирается до мыса Норвегия, небольшой точки суши, выступающей из Восточной Антарктиды. Двигаясь по часовой стрелке, мы огибаем побережье Восточной Антарктиды вплоть до моря Росса, к югу от Новой Зеландии. Далее идет море Амундсена, в которое впадают большие западно-антарктические ледники, такие как Пайн-Айленд и Туэйтс. И, продолжая, завершаем наше путешествие вокруг Антарктиды, подходя к морю Беллинсгаузена слева от Антарктического полуострова.
Для просмотра карт Антарктиды, в том числе тех, которые используют изображения со спутника Landsat, посетите:
http://lima.usgs.gov/download.php
Чтобы использовать интерактивный антарктический атлас, посетите:
http://lima.usgs.gov/antarctic_research_atlas
Первоначально эта запись появилась в блоге Земной обсерватории НАСА «Заметки с поля».
http://earthobservatory.
nasa.gov/blogs/fromthefield/2014/11/19/east-and-west-the-geography-of-antarctica/
Ледяной щит Восточной Антарктики — AntarcticGlaciers.орг
1. Фретвелл, Л.О., Притчард Х.Д., Воган Д.Г., Бамбер Дж.Л., Барранд Н.Е., Белл Р., Бьянки К., Бингхэм Р.Г., Бланкеншип Д.Д., Касасса Г., Катания Г., Калленс Д., Конвей Х., Кук А.Дж. , HFJ Corr, D. Damaske, V. Damm, F. Ferraccioli, R. Forsberg, S. Fujita, P. Gogineni, JA Griggs, RCA Hindmarsh, P. Holmlund, JW Holt, RW Jacobel, A. Jenkins, W. Джокат, Т. Джордан, Э. Кинг, Дж. Колер, В. Крабилл, М. Ригер-Куск, К. А. Лэнгли, Г. Лейченков, К.Леушен, Б. П. Луендык, К. Мацуока, Ю. Ноги, О. А. Ност, С. В. Попов, Э. Риньо, Д. М. Риппин, А. Ривьера, Дж. Робертс, Н. Росс, М. Дж. Зигерт, А. М. Смит, Д. Штайнхейдж, М. Studinger, B. Sun, BK Tinto, BC Welch, DA Young, C. Xiangbin & Zirizzotti, A. Bedmap2: улучшенные наборы данных о ледяном ложе, поверхности и толщине для Антарктиды. Криосфера 7 , 375-393 (2013).
2.
Зигерт, М. Дж. Подледниковая топография Антарктики и эволюция ледяных щитов. Процессы и формы поверхности Земли 33 , 646-660 (2008).
3. Томсон С.Н., Райнерс П.В., Хемминг С.Р. и Герелс, Г.Е. Вклад ледниковой эрозии в формирование скрытого ландшафта Восточной Антарктиды. Nature Geosci 6 , 203–207 (2013).
4. Зигерт М.Дж., Картер С., Табакко И., Попов С. и Бланкеншип Д.Д. Пересмотренный перечень подледниковых озер Антарктики. Antarctic Science 17 , 453-460 (2005).
5. Эллисон И., Вендлер Г.и Радок, У. Климатология ледяного щита Восточной Антарктики (от 100° до 140° в. д.), полученная с автоматических метеорологических станций. Журнал геофизических исследований: Атмосферы 98 , 8815-8823 (1993).
6. ван ден Брук, М.Р. и ван Липциг, Н.П.М. Изменения антарктической температуры, ветра и осадков в ответ на Антарктическое колебание. Анналы гляциологии 39 , 119-126 (2004).
7. Риньо, Э. Изменения в динамике льда и балансе массы Антарктического ледяного щита. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 364 , 1637-1655 (2006).
8. Ван ден Брук, М., Бамбер, Дж., Ленартс, Дж. и Риньо, Э. Ледяные щиты и уровень моря: нестандартное мышление. Обзоры по геофизике 32, 495-505 (2011). (открытый доступ)
9. Притчард Х.Д., Артерн Р.Дж., Воган Д.Г. и Эдвардс, Л.А. Обширное динамическое истончение на окраинах Гренландии и антарктических ледяных щитов. Природа 461 , 971-975 (2009).
10. Дэвис, Ч.Х., Ли, Ю., МакКоннелл, Дж.Р., Фрей, М.М. и Ханна, Э. Рост ледяного щита Восточной Антарктики, вызванный снегопадом, смягчил недавнее повышение уровня моря. Наука 308 , 1898-1901 (2005).
11. Шеперд, А., Айвинс, Э.Р., А, Г., Барлетта, В.Р., Бентли, М.Дж., Беттадпур, С., Бриггс, К.Х., Бромвич, Д.
Х., Форсберг, Р., Галин, Н., Хорват, М., Джейкобс С., Джоуин И., Кинг М.А., Ленартс, Дж.Т.М., Ли, Дж., Лигтенберг, С.Р.М., Лукман, А., Лутке, С.Б., Макмиллан, М., Мейстер, Р., Милн, Г., Мужино, Дж., Мьюир, А., Николас, Дж.П., Паден, Дж., Пейн, А.Дж., Причард, Х., Риньо, Э., Ротт, Х., Соренсен, Л.С., Скамбос, Т.А., Шойхль, Б., Шрама, ЭЙО, Смит, Б., Сандал, А.В., ван Ангелен, Дж.Х., ван де Берг, В.Дж., ван ден Брук, М.Р., Вон, Д.Г., Великонья, И., Вар, Дж., Уайтхаус, П.Л., Уингем, Д.Дж., Йи, Д., Янг, Д. и Звалли, Х. Дж. Согласованная оценка баланса массы ледяного щита. Наука 338 , 1183-1189 (2012).
12. Тернер Дж., Колвелл С.Р., Маршалл Г.Дж., Лахлан-Коуп Т.А., Карелтон А.М., Джонс П.Д., Лагун В., Рейд П.А. и Яговкина С. Изменение климата Антарктики за последние 50 лет. Международный журнал климатологии 25 , 279-294 (2005).
13. Steig, E.J., Schneider, D.P., Rutherford, S.D., Mann, M.E., Comiso, J.C. & Shindell, D.T. Потепление поверхности антарктического ледяного щита с 1957 года Международного геофизического года.
Природа 457 , 459-462 (2009).
14. Винкельманн Р., Леверманн А., Мартин М.А. и Фрилер К. Увеличение будущего стока льда из Антарктиды из-за более сильного снегопада. Природа 492 , 239-243 (2012).
Ледяной щит Восточной Антарктики более уязвим для таяния, чем предполагалось
Редкий полупрозрачный черно-белый кристалл, пролежавший в ящике 30 лет, привел ученых к поразительному открытию: ледяной щит Восточной Антарктики, который 80 процентов льда в мире могут быть даже более уязвимыми к потеплению, чем считалось ранее.
Ученые установили, что последний раз этот ледяной щит отступал около трех миллионов лет назад. Но новая статья в журнале Nature предполагает, основываясь на изучении кристаллов, собранных в этом регионе, что большая его часть разрушилась всего 400 000 лет назад. Самое поразительное, расчеты команды показывают, что резкое изменение произошло во время продолжительного, но относительно мягкого потепления.
В течение этого периода количество углекислого газа в атмосфере никогда не поднималось очень высоко, достигнув максимума всего около 300 частей на миллион (ppm), говорит Дэвид Харвуд, изучающий историю антарктических ледников в Университете Небраски в Линкольне.
«Это самое страшное, — говорит Харвуд. Современные уровни углекислого газа превысили 300 частей на миллион еще в 1915 году, а в настоящее время они составляют 410 частей на миллион. По его словам, в ближайшие столетия избыток углекислого газа может поднять температуру и уровень моря намного выше того, что произошло 400 000 лет назад. «Это не сулит ничего хорошего в будущем».
Другие ледяные щиты мира, в том числе в Гренландии и Западной Антарктиде, по прогнозам, уже потеряют лед в следующем столетии. Гренландия находится далеко от Северного полюса, подвергаясь воздействию теплого воздуха, а Западная Антарктида находится в широкой чаше, которая опускается ниже уровня моря, подвергаясь воздействию теплых океанских течений.
Но ледяной щит Восточной Антарктиды считался более безопасным, потому что он занимает холодный Южный полюс и большая его часть находится на суше, которая защищает его от тепла океана.
«На протяжении десятилетий ледяной щит Восточной Антарктики был облачен в эту броню непобедимости, — говорит Славек Тулачик, гляциолог из Калифорнийского университета в Санта-Круз, принимавший участие в исследовании. Говорить о его сокращении «было до недавнего времени немыслимо».
Если эти новые данные подтвердятся, то Восточная Антарктида может способствовать повышению уровня моря раньше, чем ожидалось.Парниковые газы, которые люди произвели на сегодняшний день, возможно, уже зафиксировали возможное повышение уровня моря на 42 фута из-за таяния всех ледников, которые, по прогнозам, в ближайшие столетия, включая ледники в Восточной Антарктиде.
Разгадка тайны Это открытие было сделано в результате изучения тонких слоев черно-белого кристалла глубоко под ледяным щитом.
Тулачик и Терри Блэкберн, геохимик из Калифорнийского университета в Санта-Круз, случайно наткнулись на кристалл, изучая что-то еще.Это началось в 2017 году, когда они посетили долину Тейлор на побережье Восточной Антарктиды, чтобы расследовать тайну: измерения, проведенные ими и другими учеными, показали, что вода, просачивающаяся сквозь землю, содержит необычно высокое содержание урана.
«Этот сигнал исходил откуда-то еще», дальше вверх по долине, — говорит Грэм Эдвардс, докторант Блэкберна, который также был в той поездке. И поэтому они отправились на поиски источника уранового сигнала, надеясь, что это может открыть что-то интересное об истории ледяного щита.
Хотя большинству людей уран известен как ядерное топливо, его крошечные следы можно найти повсюду в горных породах, реках и океанах. Большая его часть существует в тяжелой форме, называемой ураном-238. Но в смеси с ним ученые всегда находят несколько атомов более легкой версии, называемой ураном-234, который образуется, когда его более тяжелый родственник подвергается радиоактивному распаду.
Во всем мировом океане соотношение этих двух форм относительно постоянно — около одного атома урана-234 на каждые 16 000 атомов урана-238.
Кристаллические слои, подобные этим, которые образовались 200 000 лет назад под восточно-антарктическим ледяным щитом, показывают, что он растаял 400 000 лет назад, намного раньше, чем предполагалось.
Фотография Майкла СкаддераПожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Ученые предполагают, что, когда ледяной покров покрывает континент в течение длительного времени, вода, находящаяся под ним, медленно накапливает уран-234. Это происходит по мере того, как уран-238 в камнях и гравии подо льдом распадается, выбрасывая атомы легкого урана в воду, где они со временем накапливаются.
Вода, просачивающаяся через долину Тейлор, необычна, потому что она содержит в два-пять раз больше обычного уровня более легкого урана-234. «Эти флюиды находились в контакте с породой в течение значительного периода времени», — предполагает Блэкберн.
Таким образом, измерение количества урана-234 под ледяным щитом Восточной Антарктики может дать представление о том, сколько времени прошло с момента последнего отступления ледяного щита.
Вскрытие скалОднако никто никогда не измерял содержание урана-234 под ледяным покровом.Итак, Блэкберн, Эдвардс и Тулачик решили попытаться найти минералы, образовавшиеся в воде под водой в Восточной Антарктиде. Эти камни могут фиксировать, сколько урана-234 было в воде, где они были созданы, что, в свою очередь, могло бы показать, когда лист в последний раз плавился.
Поиск камней из-под ледяного покрова может показаться несбыточной мечтой, но Тулачик и Блэкберн знали о месте, где камни из-подо льда пробиваются на поверхность, в районе под названием Слоновья морена, прямо за горами из долины Тейлор. .
Тысячи камней покрывают там лед. Они поднимаются со дна льда, когда он сочится над погребенным горным хребтом, как волна, разбивающаяся в ледниковом темпе.
Постоянные сухие ветры испаряют ледяную поверхность на несколько дюймов в год, поэтому скалы со временем пробиваются на поверхность.
В конце ледника Тейлора на поверхность льда вытекает гиперсоленая вода, известная как «Кровавый водопад». Красный цвет происходит от оксида железа. Исследователи изучили месторождения полезных ископаемых из таких жидкостей и обнаружили удивительные свидетельства отступления ледников около 400 000 лет назад.Считалось, что ледяной щит Восточной Антарктиды оставался стабильным миллионы лет.
Фотография Терри БлэкбернаПожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
В 1980-х годах ученый из Университета штата Огайо собрал сотни камней из Морены Слона. Большинство из них были гранитами, песчаниками и базальтами, образовавшимися до того, как континент покрылся ледяным щитом. Но среди них он нашел несколько таинственных осколков кристалла, которые хранились в коллекции 30 лет, пока Блэкберн не прочитал о них и не приобрел три из репозитория полярных камней OSU в 2019 году.
Один из камней был особенно поразителен, с чередующимися полосами кремово-белого опала и янтаря или черного кальцита толщиной с бумагу, уложенными друг на друга подобно годичным кольцам деревьев.
Блэкберн отколол отдельные слои и определил их возраст, измерив содержание урана-234 и другого радиоактивного элемента, тория-230, на который уран распадается с известной скоростью. Он обнаружил, что слои скалы размером с кулак формировались в течение 120 000 лет, начиная примерно с 270 000 лет назад.
Затем он измерил процентное содержание более легкого урана-234 в каждом слое.Он думал, что она будет постоянной от одного слоя к другому, потому что, по его словам, «существуют представления о том, что ледяной щит Восточной Антарктиды был стабильным в течение миллионов лет».
К его удивлению, кристаллы сказали ему совсем другое: количество урана-234 в последовательных слоях фактически увеличилось на 50 процентов. В точном мире геохимии «это огромное изменение», — говорит Блэкберн.
Два других слоистых кристалла из Слоновьей морены показали аналогичные результаты.
Эта находка могла означать только одно: восточно-антарктический ледяной щит отступил совсем недавно, чем кто-либо думал.Когда лед исчез, вода под ним вылилась в океан, сбросив количество урана-234 до низкого уровня. Только после того, как ледяной щит отрос, под ним вновь начал накапливаться уран-234; именно это накопление было захвачено в кристаллах.
Это тоже было не маленькое отступление, говорит Тулачик. Чтобы морская вода приблизилась к Слоновьей морене, лед должен был отступить на 400 миль от ее современной береговой линии. Слоновья морена находится на краю обширной области, называемой бассейном Уилкса, где каменистое ледяное дно опускается на 5000 футов ниже уровня моря, подвергая лед воздействию глубоких океанских течений, которые могли растопить его нижнюю часть.
По оценке Тулачика, на площади в 115 000 квадратных миль (примерно размером с Аризону) ледяной щит истончился на тысячи футов, пока он не оторвался от своего дна и не поплыл по океану.
Ослабленный, он не мог поддерживать столько льда вверх по течению, и бассейн Уилкса потерял более 250 000 кубических миль льда, чего было достаточно, чтобы поднять уровень моря на 10–13 футов.
Это произошло до
Новые результаты дополняют столь необходимые детали, говорит Морин Рэймо, морской геолог из Земной обсерватории Ламонт-Доэрти в Нью-Йорке.Она изучает древние береговые линии по всему миру, которые теперь возвышаются над волнами, заполненные песком, раковинами и норами ископаемых креветок. Эти береговые линии показывают несколько раз, когда уровень моря был выше в прошлом, в том числе 400 000 лет назад, когда, по ее оценкам, он достиг пика где-то между 33 и 42 футами выше, чем сегодняшний уровень.
Гренландия, Западная Антарктида и другие ледники во всем мире могут подняться на 30 футов, если они растают. По словам Реймо, добавление еще 10–13 футов от бассейна Уилкса в Восточной Антарктиде «полностью согласуется» с этими оценками.
США NSF — OPP — ANT
Сущность Антарктиды – ледяной покров.
Лед, накопившийся за миллионы лет, имеет толщину до 3 миль и покрывает около 5,3 миллиона квадратных миль, или около 97,6 процента континента. Этот объем льда составляет около 6 миллионов кубических миль — если бы он был возвращен в океаны, он поднял бы глобальный уровень моря примерно на 200 футов.
Антарктида состоит из двух основных, геологически различных частей, соединенных между собой огромным ледяным щитом.Восточная Антарктида, большая из двух, по размеру примерно равна Соединенным Штатам и состоит из континентальной коры, покрытой ледяным щитом, толщина которого составляет в среднем 1,6 мили. Западная Антарктида, меньшая часть представляет собой мозаику из небольших блоков континентальной коры, покрытых Западно-антарктическим ледяным щитом и горной цепью, подобной Андам, образующей Антарктический полуостров. Большая часть западно-антарктического ледяного щита находится ниже уровня моря, местами на 1,5 мили ниже уровня моря.
Эти два ледяных щита покрывают все, кроме 2.
4 процента от 14 миллионов квадратных километров Антарктиды. В самом толстом месте ледяной щит имеет глубину 4776 метров. Его средняя толщина составляет 2160 метров, что делает Антарктиду самым высоким континентом. Этот лед составляет 90 процентов всего мирового льда и 70 процентов всей мировой пресной воды.
Западно-Антарктический ледяной щит содержит более 3,2 миллиона кубических километров льда, является последним ледяным щитом на Земле, покоящимся в глубоком морском бассейне, и является наиболее вероятным участником любого будущего быстрого повышения уровня моря.Ледниковые геологические исследования наземных и морских отложений в северном полушарии, где когда-то существовало большинство морских ледяных щитов, показали, что этот тип ледяного щита по своей природе нестабилен и подвержен быстрому обрушению. Почти 90 процентов льда, протекающего через Западную Антарктиду, сливается в ледяные потоки, которые являются наиболее динамичными и, возможно, нестабильными компонентами ледяного щита.
Недавние гляциологические наблюдения дали доказательства того, что некоторые из этих ледяных потоков могут реагировать на изменения климата и уровня моря в недавнем прошлом — изменения, которые могут привести к более быстрому отступлению и глобальному повышению уровня моря в будущем.Несколько действующих вулканов также могут повлиять на поведение ледяного щита.
льдов Восточной Антарктиды тают с неожиданной скоростью, предполагает новое исследование | Наука
Долгое время считалось, что тающие льды Антарктиды, из-за которых глобальный уровень моря поднялся как минимум на 13,8 миллиметра за последние 40 лет, происходят в основном из одного места: нестабильного западно-антарктического ледяного щита. Теперь ученые, изучающие спутниковые снимки за 40 лет, обнаружили, что восточно-антарктический ледяной щит, который считается в значительной степени изолированным от разрушительного воздействия изменения климата, также может таять с ускорением.
Эти результаты, противоречащие результатам большого исследования 2018 года, могут кардинально изменить прогнозы повышения уровня моря, если они подтвердятся.
«Если эта работа верна, она меняет правила игры в вопросе повышения уровня моря в этом столетии», — говорит климатолог из Принстонского университета Майкл Оппенгеймер, не участвовавший в новой работе. Ледяной щит Восточной Антарктиды содержит в 10 раз больше льда, чем ее быстро тающий сосед на западе.
Западно-антарктический ледяной щит, основание которого находится ниже уровня моря, долгое время считался наиболее уязвимым к обрушению.С помощью гравитации глубокий поток теплой воды скользит под лист, плавя его снизу, пока он не превращается в плавучий шельф, который рискует оторваться. Напротив, считается, что низкие температуры и основание, расположенное в основном над уровнем моря, защищают Восточно-антарктический ледяной щит от вторжения теплой воды. Сотрудничество более 60 ученых в прошлом году, опубликованное в журнале Nature , подсчитало, что восточно-антарктический ледяной щит фактически добавлял около 5 миллиардов тонн льда каждый год с 1992 по 2017 год.
Но по мере изменения климата вокруг Антарктиды ветры меняются, и некоторые ученые считают, что теплая вода, переносимая круговым течением с континентального шельфа, начнет вторгаться в когда-то неприступные льды Восточной Антарктиды. «Люди, изучающие антарктический лед, знают, что Восточная Антарктида может начать терять значительное количество льда, но никогда не было ясно, как быстро это [произойдет]», — говорит Оппенгеймер.
Чтобы выяснить, насколько быстро происходит потеря льда, гляциолог Эрик Риньо из Калифорнийского университета в Ирвине и его коллеги объединили 40-летние спутниковые снимки и моделирование климата.Модели использовались для оценки ежегодных снегопадов, которые со временем покрывают ледники региона льдом. Затем команда измерила скорость вытекания льда в море, отслеживая визуальные ориентиры на ледниках во времени. Это позволило им оценить, сколько льда каждый из многочисленных ледников континента отправлял в море каждый год с 1979 по 2017 год. было получено или потеряно.
«После того, как вы смотрите на спутниковые фотографии в течение нескольких часов, вы начинаете немного косить, но это базовая статистика — вы подавляете шум, добавляя больше точек данных», — говорит Риньо.«Отслеживание этих старых спутниковых фотографий и многомесячный ручной анализ стоили того, чтобы создать эту долгосрочную запись».
В целом, исследование показало, что Антарктида ежегодно погружает в море в шесть раз больше льда, чем в 1979 году. Западная Антарктида. Но Восточная Антарктида, особенно область, известная как Земля Уилкса, ответственна за более чем 30% вклада Антарктиды в повышение уровня моря, сообщают сегодня исследователи в Proceedings of the National Academy of Sciences .«Чем больше мы смотрим на эту систему, тем больше понимаем, что это хрупкая система», — говорит Риньо. «Как только эти ледники дестабилизируются, нет красной кнопки, которую можно было бы нажать, чтобы остановить это».
Если усиление полярных ветров является причиной вторжения теплых вод под Восточную Антарктиду, ситуация, вероятно, ухудшится, говорит Риньо.
Увеличение силы этих ветров отчасти связано с температурным контрастом между Антарктидой и остальным миром. Он добавляет, что по мере того, как парниковые газы нагревают большую часть планеты, этот перепад температур, вероятно, усилится, что приведет к еще большему влиянию западных ветров.
Но смелые новые результаты не будут приняты без борьбы, говорит гляциолог Ричард Элли из Пенсильванского государственного университета в Университетском парке, который не участвовал ни в одном из исследований. «Будет много сравнений между методами, использованными для создания этих оценок, и методами [предыдущего исследования]», — говорит он. В дополнение к методу слежения за льдом, используемому в данной статье, в предыдущем также были собраны два других измерения: одно оценивало потерю льда путем многократного «взвешивания» ледяного щита через спутник, а другое оценивало изменения высоты на поверхности ледника. с самолетов и спутников.
Независимо от исхода, Риньо надеется, что исследование привлечет больше внимания к той части Антарктиды, которая традиционно малоизучена.
С этим соглашается Хелен Фрикер, гляциолог из Океанографического института Скриппса в Сан-Диего, Калифорния. «Нам нужно контролировать всю Антарктиду, и мы просто не можем сделать это без международного сотрудничества», — говорит Фрикер. «Мы не можем оторвать глаз от этого льда».
Ледяной щит Восточной Антарктиды не так стабилен, как предполагалось | Наука
Земля продолжает достигать вех температуры и выбросов парниковых газов — всего пару месяцев назад несколько станций измерили концентрацию углекислого газа в атмосфере на уровне 400 частей на миллион, что является самым высоким показателем за несколько миллионов лет.Во многих исследованиях пытались оценить, насколько и как быстро могут растаять два больших ледяных щита, покрывающих Гренландию и Антарктиду, и единственным обнадеживающим моментом была очевидная относительная стабильность восточной (и, безусловно, большей) половины антарктического льда. Лист. Теперь новое исследование прошлого таяния в Восточной Антарктиде предполагает, что в долгосрочной перспективе «стабильный» ледяной щит может быть более уязвимым для потепления, чем предполагалось.
Чтобы изучить возможное таяние ледяных щитов в будущем, многие ученые обращаются к прошлому.Нынешние высокие температуры и высокий уровень парниковых газов напоминают теплую эпоху плиоцена, которая длилась от 5,3 до 2,6 миллионов лет назад. «Глобальные температуры и концентрации парниковых газов в раннем и среднем плиоцене, вероятно, являются ближайшим аналогом в истории Земли нынешнему климату на этой планете и климатическим условиям, с которыми мы столкнемся до конца этого века», — говорит Клаус-Дитер Хилленбранд, седиментолог из Британская антарктическая служба в Кембридже, штат Ю.К., который не участвовал в исследовании.
Многочисленные исследования изучали таяние Гренландского ледяного щита и Западно-Антарктического ледяного щита (WAIS), которые долгое время считались наиболее уязвимой частью льда континента, поскольку большая его часть лежит ниже уровня моря, плавно перетекая в плавучие шельфовые ледники. Спутниковые наблюдения показывают, что WAIS теряет массу, ускоряясь за счет таяния у основания плавучих частей по мере нагревания океанов.
Но Восточно-Антарктический ледяной щит (ВАИС), лежащий в основном на суше, оказался значительно более устойчивым.
Тем не менее, данные плиоцена говорят о другом, говорит Кэрис Кук, докторант Имперского колледжа Лондона. Средние температуры плиоцена были на 2–3 °C выше, чем сегодня, а концентрация углекислого газа в атмосфере составляла от 350 до 450 частей на миллион. Некоторые данные также предполагают, что уровень моря был, возможно, на 22 метра выше, чем сегодня, и даже полное таяние WAIS и Гренландии не могло объяснить более чем 12 метров от этого уровня, говорит Кук. Плавление EAIS должно было внести свой вклад.
Чтобы лучше понять, насколько сильно таяние могло произойти в Восточной Антарктиде в плиоцене, Кук и ее коллеги изучили отложения из глубоководного керна примерно в 300 километрах от побережья Земли Адели в Восточной Антарктиде. Керн, пробуренный в 2009 году в рамках Комплексной программы океанского бурения (IODP), включал длинный участок отложений, датируемых плиоценом между 5,3 миллионами и 3,3 миллионами лет назад.
Команда обнаружила, что эти отложения рассказывают историю моделей континентальной эрозии по мере того, как климат нагревался и охлаждался на протяжении всей эпохи.
В этих отложениях команда искала геохимические «отпечатки пальцев» — в частности, геохимические соотношения изотопов неодима и стронция — которые помогли бы им определить происхождение или источники различных слоев отложений. То, что они обнаружили в плиоценовых отложениях, говорит о многом: они идентифицировали несколько слоев, содержащих уникальный отпечаток большой низменной части Восточной Антарктиды, известной как Подледниковый бассейн Уилкса, которая сейчас покрыта льдом. Чтобы эти отложения подверглись эрозии и оказались в открытом море в морском ядре, бассейн должен был обнажиться из-за отступления льда, сообщает команда сегодня в Nature Geoscience .
Это предполагает, что восточно-антарктический ледяной щит может быть не таким стабильным в теплом климате, как предполагают некоторые модели, говорит Хилленбранд. И, учитывая, что это указывает на то, что в плиоцене были как теплые периоды безо льда, так и ледниковые периоды, это «интересный альтернативный сценарий» более экстремальным реконструкциям, которые предполагают либо повсеместное таяние в Восточной Антарктиде, либо полное отсутствие таяния по сравнению с сегодняшним днем.
Тем не менее, насколько чувствительны восточноантарктические льды к потеплению, остается открытым вопросом, добавляет он.«Временное разрешение записи не позволяет им сделать вывод или исключить, что отступление [льда] произошло в масштабах столетия или тысячелетия».
Кук признает это. «С нашим текущим набором данных мы не знаем, как быстро происходили эти события отступления», — говорит она, — и происходили ли они каждый раз, когда плиоцен нагревался. Возможно, лед неоднократно омывал бассейн, отступая или наступая; в качестве альтернативы бассейн мог быть полностью обнажен в течение длительного периода времени.Одним из способов попытаться ответить на эти вопросы будет повторная выборка ядра IODP с более высоким разрешением, чтобы отслеживать переходы между отступлением ледяного щита и его отсутствием.
Больше ядер было бы еще лучше — причина того, что уязвимость Восточной Антарктиды была неопределенной, — это, вероятно, просто недостаток информации, и не только с суши, — добавляет она. «Нам нужны морские отложения, нам нужно пробурить эти керны глубоких отложений. Настоящие записи, которые говорят нам об эрозионных процессах, — это записи, основанные на морских отложениях.»
Вызванный вихрем перенос теплой воды к полюсу через шельф, отколовшийся от шельфового ледника Тоттен, Восточная Антарктида
Rignot, E. et al. Баланс массы Антарктического ледяного щита за четыре десятилетия с 1979 по 2017 год. Проц. Натл. акад. науч. США 116 , 1095–1103 (2019).
КАС Статья Google Scholar
Young, D. A. et al. Динамичный ранний восточно-антарктический ледяной щит, на который указывают покрытые льдом ландшафты фьордов. Природа 474 , 72–75 (2011).
КАС Статья Google Scholar
Morlighem, M. et al. Глубокие ледниковые впадины и стабилизирующие хребты обнажились под краями антарктического ледяного щита. Нац. Geosci. 13 , 132–137 (2020).
КАС Статья Google Scholar
Fretwell, P. et al. Bedmap2: улучшенные наборы данных о ледяном ложе, поверхности и толщине для Антарктиды. Криосфера 7 , 375–393 (2013).
Артикул Google Scholar
Li, X., Rignot, E., Morlighem, M., Mouginot, J. & Scheuchl, B. Отступление линии заземления ледника Тоттен, Восточная Антарктида, 1996–2013 гг. Geophys. Рез. лат. 42 , 8049–8056 (2015).
Артикул Google Scholar
Гринбаум, Дж. С.и другие. Доступ океана к полости под ледником Тоттен в Восточной Антарктиде. Нац. Geosci. 8 , 294–298 (2015).
КАС Статья Google Scholar
Риньо Э., Джейкобс С., Мужино Дж. и Шойхль Б. Таяние шельфовых ледников вокруг Антарктиды. Наука 341 , 266–270 (2013).
КАС Статья Google Scholar
Орси, А. Х., Уитворт, Т. и Ноулин, В. Д. О меридиональной протяженности и фронтах Антарктического циркумполярного течения. Deep Sea Res. Часть I 42 , 641–673 (1995).
Артикул Google Scholar
Pritchard, H.D. et al. Потеря антарктического ледяного щита, вызванная таянием шельфовых ледников. Природа 484 , 502–505 (2012).
КАС Статья Google Scholar
Шепард, А. Вингхэм, Д. и Риньо, Э. Теплый океан разрушает западно-антарктический ледяной щит. Геофиз. Рез. Письмо . 31 , L23402 (2004).
Шмидтко С., Хейвуд К.Дж., Томпсон А.Ф. и Аоки С.
Многолетнее потепление антарктических вод. Наука 346 , 1227–1231 (2014).
КАС Статья Google Scholar
Rintoul, S. R. et al. Жара океана вызывает быстрое таяние шельфового ледника Тоттен. науч. Доп. 2 , e1601610 (2016).
Артикул Google Scholar
Хирано, Д. и др. Сильное взаимодействие льда и океана под языком ледника Ширасе в Восточной Антарктиде. Нац. коммун. 11 , 1–2 (2020).
Артикул Google Scholar
Биндофф, Н. Л., Розенберг, М. А. и Уорнер, М. Дж. О циркуляции и водных массах над антарктическим континентальным склоном и подъемом между 80 и 150 градусами восточной долготы. Deep Sea Res. Часть II 47 , 2299–2326 (2000).
Артикул Google Scholar
Williams, G.D. et al. Океанография поздней зимы у берегов Сабрины и БАНЗАРЕ (117-128 градусов в.д.), Восточная Антарктида. Deep Sea Res. Часть II 58 , 1194–1210 (2011).
Артикул Google Scholar
Ницше, Ф. О. и др.Батиметрический контроль доступа теплых вод океана вдоль Восточной антарктической окраины. Геофиз. Рез. лат. 44 , 8936–8944 (2017).
Артикул Google Scholar
Silvano, A. et al. Сезонность вторжений теплых вод на континентальный шельф в районе ледника Тоттен. Ж. Геофиз. Рез. 124 , 4272–4289 (2019).
Артикул Google Scholar
Мизобата, К., Шимада, К., Аоки, С. и Китаде, Ю. Циклонический вихревой поток в индоокеанском секторе Южного океана, обнаруженный спутниковыми радиолокационными высотомерами и измерениями на месте.
Ж. Геофиз. Рез. 125 , e2019JC015994 (2020).
Артикул Google Scholar
Вакатсучи, М., Ошима, К.И., Хисида, М. и Наганобу, М. Наблюдения за улицей циклонических водоворотов в Индийско-океанском секторе антарктической дивергенции. Ж. Геофиз. Рез. 99 , 20417–20426 (1994).
Артикул Google Scholar
Ansorge, I.J. et al. Свидетельство вихревого коридора, направленного на юг в юго-западной части Индийского океана. Deep Sea Res. Часть II 119 , 69–76 (2015).
Артикул Google Scholar
Мередит, М. П. Понимание структуры изменений в вихревом поле Южного океана. Геофиз. Рез. лат. 43 , 5829–5832 (2016).
Артикул Google Scholar
Гилле, С. Т., Макки, Д.
К. и Мартинсон, Д. Г. Временные изменения в последствиях Антарктического циркумполярного течения для антарктических континентальных шельфов. Океанография 29 , 96–105 (2016).
Артикул Google Scholar
Фернандес Р.и другие. Прошлые изменения ледяного потока и ледяного щита на континентальном шельфе у побережья Сабрины, Восточная Антарктида. Геоморфология 317 , 10–22 (2018).
Артикул Google Scholar
Nøst, O.A. et al. Вихревое опрокидывание фронта антарктического склона контролирует таяние ледников в восточной части моря Уэдделла. Ж. Геофиз. Рез. 116 , C11014 (2011).
Хаттерманн, Т., Смедсруд, Л.Х., Ност, О.А., Лилли, Дж.М. и Гальтон-Фензи, Б.К. Моделирование вихреразрешающей циркуляции полости шельфового ледника Фимбул: базальное таяние и обмен с открытым океаном. Модель океана.
82 , 28–44 (2014).
Артикул Google Scholar
Томпсон А. Ф., Стюарт А. Л., Спенс П. и Хейвуд К. Дж. Антарктическое склоновое течение в условиях меняющегося климата. Ред. Геофиз. 56 , 741–770 (2018).
Артикул Google Scholar
Грин, К. А., Бланкеншип, Д. Д., Гвайтер, Д. Э., Сильвано, А. и ван Вийк, Э. Ветер вызывает таяние и ускорение шельфового ледника Тоттен. науч. Доп. 3 , e1701681 (2017).
Артикул Google Scholar
Накаяма, Ю., Менеменлис, Д., Чжан, Х., Шодлок, М. и Риньо, Э. Происхождение циркумполярных глубинных вод, проникающих на континентальные шельфы морей Амундсена и Беллинсгаузена. Нац. коммун. 9 , 1–9 (2018).
Артикул Google Scholar
Wahlin, A.K. et al. Некоторые последствия динамики слоя Экмана для межшельфового обмена в море Амундсена. J. Phys. океаногр. 42 , 1461–1474 (2012).
Артикул Google Scholar
Murase, H. et al. Отчет о рейсе междисциплинарного исследования экосистем в восточном индийском секторе Антарктики (CCAMLR Division 58.4.1) с акцентом на антарктический криль в сезоне 2018/19 г. японским исследовательским судном Kaiyo-maru. WG-EMM-19/42 [имеется в Секретариате АНТКОМа] (2019 г.).
Hood, EM, Sabine, CL & Sloyan, BM Повторное руководство по гидрографии GO-SHIP: Сборник экспертных отчетов и руководств , Версия 1. Отчет IOCCP 14 Серия публикаций ICPO 134 http://www. .go-ship.org/HydroMan.html (2010 г.).
Лайярд Ф., Лефевр Ф., Летелье, Т. и Фрэнсис, О. Моделирование глобальных океанских приливов: современные выводы из FES2004. Океан Динам. 56 , 394–415 (2006).