Международный континент
Вернемся к уникальным особенностям южного континента. Как мы уже говорили, в Антарктиде, которая выглядит на карте сплошным «белым пятном», есть и черные пятна – участки суши, не покрытые льдом и с резко отличными от окружающего ледяного пространства природными условиями. Относительные размеры этих так называемых оазисов невелики (0,3 % территории Антарктиды), но в абсолютных величинах они имеют вполне приличные размеры. Так, оазис на Антарктическом полуострове занимает территорию 400 квадратных километров (почти половина площади Москвы до ее приращения в сторону Калужской области). Суммарная площадь оазисов составляет примерно 10 тысяч квадратных километров, а общая площадь не занятых льдом районов, включая бесснежные скалы, равна 30–40 тысячам квадратных километров (почти территория Московской области до изъятия территорий в пользу Москвы).
Про реку Оникс мы уже говорили, но и в других оазисах летом текут ручьи и даже реки, в оазисах есть озера с температурой воды выше нуля, растут лишайники и бегают мелкие паучки. Эти необычные образования в Антарктиде появились из-за особенностей рельефа, летнего теплового воздействия на темные поверхности («оазисный эффект»), повышенного выделения тепла Земли и сдувания снега со скал ветрами.
Почти все антарктические станции находятся именно в оазисах. Можно сказать, что Антарктида – это огромная международная научная лаборатория размером с материк, здесь постоянно или сезонно действуют от 40 до 80 научных станций. Станции принадлежат Чили, Аргентине, США, России, Финляндии, Франции, Уругваю, Польше, Японии, Китаю, Англии, Швеции, Норвегии, Украине, Испании, ЮАР, Германии, Нидерландам, Австралии, Южной Корее, Румынии, Перу, Индии, Чехии, Болгарии, Новой Зеландии, Бразилии, Италии. Недавно построена и действует Белорусская антарктическая станция. На этих станциях живут и работают до 4 тысяч человек, среди них 100–150 из России, которая имеет 7 действующих круглогодичных и 2 сезонные станции.
На континенте работают свои радиостанция и телестанция, хотя только для американских полярников – на самой крупной полярной американской станции «Мак-Мёрдо», представляющей собой небольшой город с тремя собственными аэродромами, оранжереей для выращивания овощей и фруктов, почтой и этой телевизионной студией. Станция находится в зоне территориальных претензий Новой Зеландии, но ее обитатели, а на ней постоянно живут и работают около 1300 полярников, называют свою станцию «столицей Антарктиды».
И есть за что. Американские ученые охотно приглашают сюда своих коллег из других стран, сама станция обслуживает их исследовательские программы и станции. На своих трех аэродромах станция принимает самолеты всех участников антарктических исследований. От «Мак-Мёрдо» до (тоже американской) станции «Амундсен-Скотт» на Северном полюсе проложен оптоволоконный кабель и действует Трансантарктическое шоссе – наверняка единственное шоссе в мире, с которого не убирают снег. Просто потому, что покрытие шоссе и состоит из утрамбованного снега, а само шоссе было проложено путем разравнивания снежного покрова Антарктиды и засыпки расселин в леднике. Сейчас до Южного полюса можно доехать на гусеничных вездеходах за неделю.
Интересно, что запрет на испытания ядерного оружия в Антарктике и утилизацию здесь радиоактивных отходов ранее не означал отказа от использования на материке атомной энергии. И в 70-е годы прошлого века на «Мак-Мёрдо» работал ядерный реактор для опреснения морской воды – это более экономично, чем плавить снег топливом, доставляемым на самолетах. Но вскоре Антарктику объявили еще и безъядерной зоной. Это означает, что к берегам материка не могут подходить атомные ледоколы, а появление здесь атомных энергоблоков запрещено. Впрочем, американский реактор был заглушен еще раньше из-за мелкой неисправности, которую решили не устранять, а реактор вывезти из Антарктиды от греха подальше.
Наибольшее число станций расположены на Антарктическом полуострове и принадлежат Чили и Аргентине, которые одновременно претендуют на этот участок материка. Вездесущие китайцы организовали здесь уже три станции, причем последняя из этих китайских станций является первой, находящейся в самом высоком районе Антарктиды.
Вскоре после организации первой китайской станции свою исследовательскую базу в Антарктиде построила Индия, ревниво следившая за успехами своего геополитического соперника. После распада СССР его правопреемница Россия отказала Украине в передаче ей хотя бы одной станции, но навстречу украинцам пошла Англия и подарила им свою станцию «Фарадей», переименованную в «Академик Вернадский». Даже небогатое южно-американское государство Эквадор (крупнейший в мире экспортер тропических ягод – бананов) основало свою сезонную антарктическую базу на Южных Шетландских островах. Неудивительно, что этому примеру последовало уже экономически развитое и тоже южно-американское государство Уругвай. Между прочим, если когда-нибудь будет реализован секторный раздел Антарктики, то Уругваю может достаться хоть и узкий, но все же заметный кусочек материка – из Уругвая Антарктида видна.
На большинстве полярных станций ведется изучение климата, геологического строения материка, исследование льда и животного мира Антарктики. Время от времени публикуются совершенно неожиданные результаты. Например, недавно выяснилось, что проблема глобального потепления гораздо теснее связана с Антарктикой, чем считали раньше. Английские геохимики изучили образцы льда с антарктического ледника Райта и гренландского ледника Рассела и обнаружили, что под двухкилометровой толщей антарктического льда находится множество своеобразных ручьев, рек и озер, в которых могут обитать полчища микроорганизмов. Причем микроорганизмов-метаногенов, которые при таянии льдов способны выделить в атмосферу огромное количество метана, считающегося сейчас намного более опасным парниковым газом, чем пресловутая углекислота.
(В период наибольшего увлечения глобальным потеплением с десяток грантов были выданы для измерения количества метана, выделяемого крупным рогатым скотом из кишечника. Это выглядит анекдотично, но к заднему проходу коров действительно прикрепляли этакие надувные шарики и в конце дня измеряли объем газа в них.)
Оказалось, что в антарктическом льду содержится более 10 миллионов бактериальных клеток на грамм льда, а в гренландском – только 100 тысяч, то есть в 100 раз меньше. Это интересно и само по себе, так как доказывает, что условия Антарктики гораздо лучше подходят для жизни микробов, чем можно было предполагать. Более точные данные о реликтовой фауне ледового материка, можно надеяться, будут получены после изучения воды озера Восток.
Физика (и немного биологии) во льдах
Американские инженеры из университетов штатов Монтана и Иллинойс придумали любопытный аппарат, имеющий прямое отношение к проблемам изучения Антарктики. Это автоматическое устройство представляет собой цилиндрическую «подледную» лодку диаметром 55 сантиметров и длиной 8,4 метра, по конструкции похожую на роботов, предназначенных для обследования нефте-, газо- и водопроводов изнутри. Лодка способна перемещаться подо льдом на расстояние около 19 километров и бурить лед, снабжена разнообразными датчиками, например гидролокатором, измерителем скорости, флуориметром, лазерным анализатором размера частиц, видеокамерами и механическим манипулятором – «рукой» для сбора образцов.
Лодка предназначена для исследования процессов, протекающих во льду вследствие глобального потепления, например для обнаружения уровня, где сравнительно теплая морская вода контактирует со льдом и ускоряет его таяние. Планируется также изучение микроорганизмов, которые могут быть законсервированы во льду. Первым объектом таких работ станет шельфовый ледник Росса в Антарктиде.
Антарктида оказалась идеальным местом для проведения уникальных физических экспериментов. Например, на Южном полюсе построили обсерваторию с нейтринным детектором, с помощью которого надеются изучить закономерности взаимодействия нейтрино с веществом.
Желательно хотя бы зафиксировать такое взаимодействие, потому что эти мельчайшие элементарные частицы обладают поразительно высокой проникающей способностью. Через тело каждого из читающих эту книгу ежесекундно пролетают миллионы нейтрино, порожденных Солнцем. При этом изучение нейтрино может дать ответ на множество вопросов о происхождении Вселенной, а нейтринная астрономия – один из самых «модных» сейчас разделов этой древней науки. Программа исследований, разработанная международной группой под руководством специалистов из Университета штата Висконсин, предполагает поиск нейтрино, которые образуются в результате взрывов сверхновых звезд и вспышек гамма-излучения.
Основная часть обсерватории заключена в толще ледника на станции «Амундсен-Скотт» и состоит из пробуренных во льду шахт глубиной около 2,5 километров, в которые спущены 86 тросов с датчиками. Нейтрино предполагается улавливать массой девственного льда в глубине ледника, фиксируя результаты редкого, но все же возможного взаимодействия нейтрино и молекул воды. Ранее «поймать» нейтрино удавалось с использованием нейтринных детекторов в Италии, США, Японии и на Байкале, но на антарктический проект ученые возлагали большие надежды. К настоящему времени некоторые события с участием нейтрино уже произошли, и 28 нейтрино были зафиксированы. А вот опережение скорости света этими частицами, которое было обнаружено с помощью нейтринного детектора в Италии, оказалось ошибкой эксперимента.
Но что там физика – на ледяном континенте, где только в оазисах растут лишайник да мелкая травка, проводятся и биологические, в данном случае ботанические, эксперименты. Правда, не на самом льду, а все-таки на станциях. Причем эксперименты довольно вкусного и полезного для здоровья человека характера. Недавно на немецкой арктической станции «Ноймайер III» ученые собрали первый урожай овощей, выращенных в антарктической теплице – и все без естественной почвы, дневного света, удобрений и пестицидов.
В построенной на станции современнейшей теплице, при температуре снаружи минус 20 было выращено почти 4 килограмма салата, около 20 огурцов и 70 редисок. Конечно, это еще не товарные объемы, но, как известно, «немец луну выдумал» и планирует получать в неделю чуть не по 5 килограммов овощей, а может быть, и фруктов. На станции живут и работают летом 50 полярников, а зимой всего девять, так что этого вполне хватит для ежедневной нормы витаминов.
Однако Германский центр авиации и космонавтики не только озаботился полноценным питанием, но и проводит эксперименты с целью изучения возможности выращивания растений в будущих внеземных поселениях – на Луне или даже на Марсе, на межпланетных кораблях (отметим, что ничего нового в этом нет – на Международной космической станции такую работу давно проводит НАСА, да и наши космонавты давно уже выращивали и ели лук в космосе, а на «Мак-Мёрдо» действует парник для выращивания свежих овощей).
Экспериментируют в Антарктике не только ботаники (в обоих смыслах слова), но и зоологи. Так, в море Росса создается крупнейший в мире морской заповедник площадью полтора миллиона квадратных километров. Здесь на трех четвертях территории запрещается ловля рыбы, а на оставшейся четверти в научных целях можно половить рыбу и добыть немного криля.