Открываю знаменитый «Энциклопедический словарь» Брокгауза и Ефрона, выпущенный в 1907 году в Санкт-Петербурге. На странице 74 есть статья «Антарктическiй» (старая орфография). Вот она, целиком: «(греч. – противоположный арктическому), южно-полярный. – А. море, т. наз. Южный Ледовитый океанъ. – А. материкъ – неизследованная земля, находящаяся у южнаго полюса».
Вот что знали и сколько места в энциклопедии отвели Антарктике и Антарктиде всего сто с небольшим лет назад. А вот II том Большой Российской энциклопедии, вышедший в 2005 году. Здесь уже почти дюжина статей, посвященных тем или иным аспектам изучения Антарктики, занимающих полтора десятка страниц большого формата, на отдельной вкладке – цветная карта материка Антарктида и окружающего водного пространства с островами, относящимися к региону Антарктика.
Но сейчас, когда я пишу эту книгу в 2018 году, в энциклопедии пришлось бы добавить еще пару страниц, а карту Антарктики дополнить несколькими значительными открытиями – географическими открытиями! Даже сейчас, в XXI веке, на Земле обнаружено далеко не все, и больше всего географических новостей относятся именно к Антарктике.
Существует несколько определений этой части земного шара. Большинство ученых считают, что границей этой обширной области Южного полушария является антарктическая конвергенция – граница слияния холодных антарктических вод с более теплыми водами Мирового океана. Разумеется, граница расплывчатая, и в зависимости от климатических условий она несколько изменяется год от года, хотя и не слишком сильно. Согласно другой точке зрения, северная граница Антарктики проходит по 60-му градусу южной широты, и такое определение положено в основу Договора об Антарктике.
В этом случае площадь Антарктики составляет 52 миллиона квадратных километров. Материк Антарктида, целиком входящий в Антарктику, имеет площадь 14 миллионов квадратных километров – это почти в два раза больше площади Австралии (7,7 миллиона квадратных километров), но меньше, чем территория России – 17 миллионов квадратных километров. Говоря о «территории», вспомним, что этот термин происходит от латинского «терра» – земля или почва, но вот именно земли, то есть открытой почвы, в Антарктиде совсем мало. Большая часть поверхности Антарктиды покрыта льдом и снегом.
Можно долго рассказывать про особенности геологического строения Антарктиды, но отметим только самые замечательные. Прежде всего средняя высота поверхности Антарктиды самая большая из всех материков. Эта средняя высота над уровнем моря достигает 2 километров, а в центре материка и вовсе 4 километров. Высота определяется ледяным покровом, который занимает 99,7 % территории Антарктиды. Оставшиеся 0,3 % приходятся на не покрытый льдом грунт на побережье, в основном в Западной Антарктиде, на некоторых островах и вершинах гор.
Западная Антарктида отделена от Восточной пересекающими почти весь материк Трансантарктическими горами. Ледяным покровом скрыт подледный рельеф Южного материка, около трети которого лежит ниже уровня Мирового океана. Именно в Антарктиде находится самая глубокая на Земле впадина – прогиб Бентли, расположенный более чем на 2,5 километра ниже уровня моря. Если мысленно удалить ледяной покров Антарктиды, то окажется, что весь материк состоит из множества островов, особенно в восточной части.
Ледяной покров Антарктиды содержит 30 миллионов кубических километров льда, что составляет примерно 90 % всех льдов суши, и огромное количество пресной воды планеты -80 %. Если бы этот лед растаял, то уровень Мирового океана повысился бы на 60 метров. Из-за тяжести льда континент «просел» на полкилометра. Возникает вопрос: а что станет с континентом, если этот лед действительно растает? Казалось бы, все ясно – обнажится суша подледных островов, часть которых тут же затопит океан, поскольку его уровень поднимется на те самые 60 метров. Но из-за исчезновения громадной тяжести льда подледная суша Антарктиды должна приподняться, и не просто компенсировать этот подъем уровня океана, а значительно его превысить. Что действительно могло бы произойти в этом гипотетическом случае, пока совершенно не понятно и строгому расчету не поддается.
Еще один природный рекорд демонстрирует огромный метеоритный кратер, обнаруженный с помощью космической съемки в районе Земли Уилкса под ледяным щитом Антарктиды. Диаметр кратера равен 480 километрам, и, согласно расчетам, образовался он 250 миллионов лет назад в результате падения метеорита диаметром около 500 километров. Это крупнейший из обнаруженных на Земле кратеров. Поднятая после падения метеорита пыль надолго заслонила солнце, и в результате произошла полная смена фауны и флоры того периода Земли – пермско-триасовое вымирание. Впрочем, существуют и другие объяснения этого события как ударного, так и не ударного характера.
Хотя изменение климата из-за падения другого метеорита на полуостров Юкатан в Мексике 65 миллионов лет назад точно привело к вымиранию динозавров. Вернее, не к полному вымиранию, а к эволюционному превращению их в привычных нам птиц.
Еще одним интереснейшим природным образованием в Антарктике является так называемый Кровавый водопад в Сухих долинах Мак-Мёрдо на Земле Виктории. Это, как ни странно, самое сухое место на планете – дожди здесь не шли миллионы лет. Зато из-подо льда здесь бьет поток соленой воды жуткого кроваво-красного цвета. Поначалу решили, что воду окрашивают бактерии, как в некоторых морях Старого Света, однако затем было установлено, что здесь просто очень высокая концентрация трехвалентного железа. Хотя и без анаэробных бактерий не обошлось – извлечение красновато-коричневого гидроксида железа из донных осадков происходит с участием древних микроорганизмов Thiomicrospira sp. и Desulfocapsa sp.
Климат Антарктики уникален. Прежде всего, на материке и на островах очень холодно. На российской станции «Восток» зафиксирована самая низкая температура воздуха на Земле за всю историю измерений минус 89,2 градуса Цельсия (почти минус 90, забавным образом совпадая с широтой Южного полюса – 90 градусов южной широты). Такую температуру нельзя измерить ртутным термометром – ртуть замерзает при минус 39, приходится пользоваться спиртовым термометром. Средняя температура в глубине материка зимой (то есть по-нашему летом) минус 60 – минус 75 градусов, летом минус 30 – минус 50. На побережье температура антарктического лета может равняться нулю. В солнечную безветренную погоду полярники как-то разгружали корабли, пришвартованные к берегу, работая в одних рубашках при температуре до минус 20 градусов Цельсия.
Особенно удивляют чрезвычайно низкие температуры в Антарктике при сравнении этого региона с его антиподом – Арктикой. Самая низкая температура зимой в Арктическом регионе, зафиксированная на дрейфующих станциях «Северный полюс-2» и «Северный полюс-4», равнялась почти минус 50 градусов, причем на побережье Северного Ледовитого океана минимальная температура примерно такая же. Лишь в центральной части Гренландии температура иногда опускается до минус 60, и это все равно намного «теплее», чем почти минус 90 на станции «Восток».
При этом северная граница Антарктического региона, согласно Договору об Антарктике, находится на 60-м градусе южной широты. На этой широте расположены, например, Южные Оркнейские острова со средней температурой июля (зимы) минус 10 градусов и лишь однажды отмеченной минимальной температурой минус 44 градуса. На таком же 60-м градусе, но северной широты находится Санкт-Петербург, в котором климат, конечно, не очень комфортный, но уж точно не антарктический! Средняя температура самого холодного месяца Санкт-Петербурга – февраля составляет минус 5,8 градуса. На самом антарктическом материке дела обстоят еще хуже: очень холодная станция «Восток» сооружена на широте 78 градусов 28 минут. В Северном полушарии практически на такой же широте находится Лонгьир – столица архипелага Шпицберген, и средняя температура января здесь минус 15 градусов, а минимальная, зафиксированная в 1986 году, «всего-то» минус 46. Холодно, конечно, но ведь не настолько же!
Такие огромные климатические различия между Арктикой и Антарктикой объясняются несколькими причинами. Прежде всего, Антарктида является самым высоким материком Земли, ее средняя высота над уровнем моря достигает 2 километров, а в центре материка и вовсе 4 километров. Известно, что с подъемом на каждые 100 метров температура у поверхности земли падает на 0,6 градуса. Значит, уже одно это дает снижение температуры (в среднем) на 2000: 100 х 0,6 = 12 градусов. Но дело далеко не только в этом. Антарктида располагается вокруг полюса, а чем дальше территория от экватора, тем ниже там температура, потому что нагревающие Землю солнечные лучи падают на Антарктиду не перпендикулярно, а под углом, и тепла этот материк получает во столько же раз меньше, во сколько раз этот угол меньше 90 градусов.
Разумеется, этот фактор действует и в Арктике, но вот чего там нет, так это материка. Суша поглощает гораздо меньше тепла, чем океан, который в Арктике существует и на довольно высоких широтах. Но и это еще не все. Снежно-ледяная поверхность материка действует, как огромное зеркало, отражает до 90 % солнечных лучей и приносимого ими тепла. Оставшиеся 10 % тепла в основном уходят обратно в космос, потому что снег отдает тепло в виде инфракрасного излучения. В Антарктиде очень сухо, и над центральной частью материка практически полностью отсутствуют облака, которые в обычных условиях задерживают это излучение и обеспечивают более-менее комфортную температуру атмосферы под ними.
Помимо крайне низкой температуры, полярникам в Антарктиде приходится сталкиваться с другим не менее неприятным климатическим фактором – сильными ветрами, переходящими в ураганы. Вблизи береговой линии дуют ветры со скоростью 30–40 метров в секунду, при порывах до 90 метров в секунду, а ведь при ожидаемой скорости ветра 20 метров в секунду в центральных районах России Гидрометцентр объявляет штормовое предупреждение! Даже такой не самый сильный ветер валит деревья, опрокидывает рекламные щиты, сбивает с ног незадачливых пешеходов и даже переворачивает автомобили. Во дворе автора этой книги недавно летний «ураган» с порывами ветра до 30 метров в секунду повалил 25 тополей.
Появление по-настоящему ураганного ветра в Антарктиде объясняется резким охлаждением воздуха в центре континента, который при этом приобретает большую плотность и как жидкость стекает в направлении океана. Эти ветры так и называются – стоковые. Зимой они дуют практически непрерывно.
Но самое неприятное, что такой ветер сопровождается метелью. Возникает пурга, переносить которую даже опытному полярнику чрезвычайно тяжело. Самое простое передвижение во время пурги весьма проблематично. В некоторых повестях и кинофильмах описаны не нашедшие дорогу к станции метеорологи, вышедшие в полярную ночь в пургу на ледник для записи показаний приборов. К этой напасти обычно приспосабливаются, устанавливая соединенные веревками вешки, и, кроме того, полярники обычно носят обувь с шипами.
При ураганном ветре снег, представляющий собой колючие ледяные иглы, поразительно действует на оставленные вне станции предметы: металл отполировывается до блеска, с окрашенных деталей слезает вся краска, поверхность не покрытых льдом горных пород испещряется. В общем, даже простое пребывание на Антарктическом материке требует определенного мужества.
Казалось бы, что интересного можно сказать о рельефе материка, практически полностью покрытого ледяным панцирем? И все-таки кое-что уже известно. Это самый «высокий» материк на Земле. В Антарктиде расположен длинный, пересекающий весь материк и делящий его на две части горный хребет – Трансантарктические горы. В западной части материка поднимаются Антарктические Анды, сходные с Андами Южной Америки, здесь же находится самая высокая точка континента, на массиве Винсон в горах Элсуорт – около 5 километров. На острове Росса находится самый южный из действующих вулканов Земли – Эребус. И наконец, подо льдом Антарктиды обнаружен тот самый крупный на планете астероидный кратер.
Что касается морской воды в Антарктическом регионе, то ее соленость равна средней солености Мирового океана -35 промилле (35 граммов солей на 1 литр воды). При этом айсберги, откалывающиеся от ледовых полей Антарктиды, совершенно пресные, поскольку образуются из осадков на континенте (паковый лед Арктики, напротив, слегка соленый – в среднем 5 промилле). Доходящие до невысоких широт совершенно пресные айсберги в свое время навели на мысль о существовании Южного материка.
Интересно, что долгие годы всерьез рассматривалась идея перетаскивания айсбергов, содержащих огромное количество пресной воды, к берегам пустынного Ближнего Востока. Подцепить этак айсберг к пароходу и подтащить к Аравийскому полуострову. Но это типичный невозможный прожект – айсберг по дороге растает, как это и происходит в Арктике, где тамошние ледяные горы тают на 40-35-й широте. «Титаника» погубил айсберг на 32-м градусе северной широты. Аравийский полуостров находится на тысячи километров выше соответствующих южных широт, и плыть надо через очень теплые моря, причем расход горючего будет чрезвычайно велик. Проще это горючее направить на дистилляцию воды Аравийского моря, прямо на месте.
Совсем недавно (в сентябре 2017 года) от ледника Ларсен откололся огромный айсберг массой примерно 1 триллион (!) тонн, который мог бы удовлетворить потребности аравийских монархий на сотни лет вперед, однако пока он лишь представляет большую опасность для судоходства и рыболовства в Южном океане. Конечно, сейчас не 1912 год, когда «Титаник» напоролся на айсберг из-за невнимательности экипажа и стремления поставить рекорд скорости пересечения Атлантики, и современные системы наблюдения вовремя оповестят рыбаков о близости ледяного колосса.
Айсберг состоит из пресного льда, одного из трех фазовых состояний воды. Привычное нам другое фазовое состояние – жидкая вода, есть и в Антарктиде, несмотря на жуткие отрицательные температуры. Ни о каких реках или озерах в обычном смысле слова на Южном материке речь не идет. В летнее время на поверхности ледников текут ручьи, образуются своеобразные «озера» с ледяными берегами, а по грунту так называемых антарктических оазисов текут уже почти настоящие реки. Самая длинная из них – река Оникс длиной около 30 километров. Эта река, как и все другие, существует только в летнее время и находится в оазисах Сухих долин Мак-Мёрдо на Земле Виктории – там же, где и Кровавый водопад.
Река впадает в озеро Ванда, которое демонстрирует еще один антарктический рекорд, – это самое соленое в мире озеро, значительно более соленое, чем даже Мертвое море. Соленость озера 350 промилле (350 граммов солей на 1 литр воды), что в 10 раз больше солености морской воды. (Соленость Мертвого моря 300 промилле.)
Большую часть года озеро покрыто льдом, но антарктическим летом иногда оттаивает и в нем даже купаются «моржи» – полярники и туристы. Никакой крупной живности в озере нет, но имеются микроорганизмы, прежде всего цианобактерии. По берегам озера встречаются мхи и лишайники, которые растут и в других антарктических оазисах. Эти оазисы – пожалуй, одни из самых замечательных природных образований в Антарктиде, достойные отдельного описания, но сейчас пора рассказать об открытии и исследованиях этого поразительного ледового материка.