28 января 1820 года члены русской экспедиции с палубы двух парусных военных кораблей «Восток» и «Мирный» заметили гигантский заснеженный кусок льда, погруженный в воду (позже его назовут ледник Фимбул). Наблюдения показали, что эта ледяная плита — часть таинственной земли Terra Australis Incognita, которую долгое время считали гипотетическим материком и часто изображали на картах XV—XVIII веков. Так экспедиция, возглавляемая мореплавателями Михаилом Лазаревым и Фаддеем Беллинсгаузеном открыла Антарктиду — самый южный, самый высокий и самый холодный материк Земли. Антарктидой эту землю назвали позже, а тогда Лазарев и Беллинсгаузен окрестили ее «льдинный материк».

Как люди представляли таинственную землю

Ученые говорят, люди давно знали о том, что на юге должна существовать таинственная Южная земля. Terra Australis Incognita рисовали на древних картах, например, она есть на карте Клавдия Птолемея 150 года н.э. 

Интерес к Южному материку возник в эпоху Великих географических открытий (XV—XVII века):

— одни полагали, что большое количество суши в Северном полушарии должно «уравновешиваться» не меньшим в Южном — «иначе Земля бы перевернулась». То есть считали, что на юге должен лежать большой материк, который бы служил противовесом землям Северного полушария;

— другие хотели открыть новые земли на юге для экономической выгоды, чтобы начать промысел китов и тюленей;

— третьи, мореплаватели и ученые, стремились понять природу магнитного поля Земли, чтобы лучше ориентироваться в море. Предполагалось, что Южный магнитный полюс лежит в области Terra Australis Incognita.

В XV-XVI веках на географических картах очертания материка изображали произвольно, нередко рисовали горы, реки, леса. В XVIII века даже считалось, что таинственный материк населяют народы. Это мнение было основано на труде британского географа Александера Далримпла, который в своей книге приводил доказательства того, что на Южном континенте живет 50 миллионов человек. 

Одним из первых путешественников, кто приблизился к Южной земле, был англичанин Джеймс Кук. Во время своего второго кругосветного плавания в 1772-1775 годах Кук почти вплотную подошел к материку, но не смог пробиться через морской лед. Путешественник только нанес на карту некоторые отдаленные острова. Вернувшись домой, он заявил, что если Южный континент и существует, то лишь вблизи полюса, земля там “обречена на суровые условия, тепло Солнца ей неизвестно”. Поэтому, говорил путешественник, материк не представляет никакой ценности. После исследования Кука Южный континент на картах изображать перестали.

Кук рассказал и о том, что местные воды богаты морской живностью. Это привлекло внимание охотников на тюленей и китобоев, главным образом из Англии и Соединенных Штатов, которые ринулись в путь. Впоследствии зверобойный промысел привел к открытию материковой части Антарктики и ее ледниковых щитов, самых больших в мире (Антарктика — южная полярная область, включает Антарктиду, прилегающие острова и участки четырех океанов: Тихого, Атлантического, Индийского, Южного).

Что мы узнали об Антарктиде: почему там стало так холодно?

После того как Антарктиду открыла русская экспедиция, внимание научного мира к материку резко выросло. Серия исследований помогла собрать богатый материал о геологии и климате этого континента, представления об Антарктиде изменились. 

Около 200 миллионов лет назад континентальная кора Антарктиды была объединена с континентальной корой Южной Америки, Африки, Индии и Австралии. Все это было одной частью крупного континента — Гондваны, который располагался в южном полушарии (Гондвана являлась частью сверхконтинента Пангеи). Чуть позже Гондвана распалась, от суперконтинента, вместе с Южной Америкой, Африкой, Австралией, откололась и Антарктида. Постепенно Антарктида отходила от других южных континентов и в результате “приплыла” к тому месту, где находится сейчас — к  южной полярной области.  

Статья по теме: “База-призрак”: как британская полярная станция работает в Антарктиде без участия человека

Ученые объясняют, по мере движения материка к Южному полюсу, климат Антарктиды постепенно менялся. Тысячи квадратных километров поверхности континента покрылись километровым слоем льда, образовались Западно-антарктический ледяной щит и Восточно-антарктический. Материк стал холодным и сухим. Растения и животные погибли. 

Почему там стало так холодно? Исследователи предполагают, что это связано не только с движением к Южному полюсу, но и с изменениями в океане и атмосфере, которые сделали климат Антарктиды “особенным” и уменьшили перенос тепла из низких широт на континент:

— 100 миллионов лет назад концентрация углекислого газа (и других парниковых газов) в атмосфере над Антарктидой  была намного выше, чем сегодня. Из-за этого лед не мог накапливаться на поверхности, он быстро таял. Кроме того, структура суши и моря вблизи материка позволяли теплым течениям проникать глубоко в высокие южные широты, что смягчало полярный климат. Но 55 миллионов лет назад концентрация углекислого газа начала снижаться, в результате стало холодать;

— примерно 40-35 миллионов лет назад между Антарктидой и Австралией возникло широкое море, а от Южной Америки откололся Антарктический полуостров, образовав пролив Дрейка. Два этих тектонических события привели к появлению холодного циркумполярного течения, которое замкнуло континент в кольцо, и теплая вода перестала попадать на побережье. 

Постепенно Антарктида стала самым холодным местом на Земле. 

Средняя температура здесь колеблется зимой от −60 до −70 °C, а летом от −25° до −45 °C. Не забываем, что зима в Южном полушарии начинается в июне и заканчивается в августе, а лето длится с ноября по февраль. 

Степень нагрева земной поверхности зависит от угла, под которым солнечные лучи падают на нее. Чем угол больше, тем больше тепла лучи отдают. На полюсах угол падения солнечных лучей никогда не бывает больше 23,5° (для сравнения, на экваторе почти 90°). Центр Антарктиды совпадает с южным географическим полюсом, поэтому на материк лучи падают под острым углом, можно сказать, скользят по нему, совсем не нагревая. Антарктида вся покрыта льдом, который отражает 95% солнечного света. Чем сильнее континент покрывается льдом, тем сильнее остывает земля.

Что мы узнали об Антарктиде: льды материка тают

Примерно 14 миллионов лет назад Восточно-антарктический ледяной щит достиг размеров, сравнимых с сегодняшними, покрыл площадь 10 млн км², средняя толщина льда составила 2,5 километра. Западно-антарктический достиг современных размеров — 2 млн км², около 6 миллионов лет назад, средняя толщина льда здесь 1,1 километр.

Сегодня эти два щита объединены в один большой — Антарктический ледяной щит. Он охватывает 98% площади материка и содержит 90% мирового льда. Если этот ледяной покров растает, уровень мирового океана поднимется на 60 метров. Этого достаточно, чтобы затопить крупные города на всех континентах.

Статья по теме: Насколько повышение уровня мирового океана серьезная проблема

Исследования ученых показывают, что ледовый щит восточной части Антарктиды, хоть и расположен значительно выше уровня моря, а под его краями находятся мерзлые породы, которые не пропускают морскую воду, постепенно теряет лед (28 ± 30 миллиардов тонн в год). Это истончение льда может стать основной причиной повышения уровня мирового океана. 

В западной части Антарктиды дела обстоят хуже. Там подошва покрывающего ее ледника расположена ниже уровня моря, вода просачивается под нее, и ледник тает (средняя скорость потери льда 159 ± 26 миллиардов тонн в год). В случае, если Западно-антарктический ледяной щит растает, уровень мирового океана поднимется на 5 метров, под водой может оказаться часть Великобритании и прибрежные районы.

Изменение климата повышает уровень воды. Поэтому некоторая часть Западно-антарктического ледяного щита — ледники Туэйтс и Пайн-Айленд могут легко разрушиться. Ученые выяснили, что в конце последнего ледникового периода, примерно 12 тысяч лет назад, эти ледники истончались в среднем на 0,5–1 метра в год. Сегодня с помощью GPS, спутниковых и бортовых измерений, исследователи видят, что скорость таяния Туэйтс и Пайн-Айленд возросла, они теряют 1–6 метров льда в год.

Дипломатия

В декабре 1959 года 12 государств подписали «договор об Антарктиде». Согласно этому документу, ни одно из государств не имеет право претендовать на Антарктиду, материк можно использовать только в мирных и научных целях, там нельзя проводить испытания ядерного оружия.

На январь 2020 года в Антарктиде работают 90 полярных баз и станций, на которых ведутся научные исследования. Ученые разных стран могут свободно посещать станции своих коллег из других держав, а также обмениваться научными данными. 

Благодаря документу, 10% поверхности земного шара защищены. Здесь нельзя строить заводы, вести любого рода промысел, добывать полезные ископаемые. 

Читайте нас в соцсетях: Twitter, Facebook, Telegram

Смотрите нас на youtube. Следите за всем новым и интересным из мира науки на нашей страничке в Google Новости, читайте в Яндекс Дзен наши материалы, не опубликованные на сайте