Антарктиданың физикалық сипаттамасы

Мұздықтар күрделі тау құрылымдарын жасырып жатыр. (Сурет 3 – де көрсетілген)

 

 

 

Сурет - 3 Мұздықтар күрделі тау құрылымдары

 

Ұлы  антарктикалық  мұз  қалқанының  ең  қалың  жері  қазіргі  дерек  бойынша  4200 метрден  астам,  ал  оның  көлемі  24  млн.  км² шамасында.  Оның  мұзы  бүкіл  дүние  жүзі  қалыңдығының  50 м  мұз  қабаты  болып  жабуға  толық  жететінін  айтсақ,  бұл  мұздың  жалпы  көлемі  туралы  өзінен-өзі  түсінікті  болар. 

Егер  Антарктиданың  мұздық  сауыты  ери  бастаса,  ол  біздің  планетамыздың  барлық  өзендерін,  қазіргі  өзендердегі  бар  суды  есепке  алғанда,  500  жылдан  астам  уақыт  қоректендіруге  жетер  еді,  ал  дүние  жүзілік  мұхиттық  деңгейі  мұздық  суынан  60  метрден  астам  көтерілген  болар  еді. Материктің  мұз  сол  материктің  өзінің  бетін  ғана  емес,  сонымен  бірге  оған жанасып  жатқан  көптеген  аралдарды,  сондай-ақ  шелльфті  мұздықтар  түзеп,  көршілес  теңіз  бассейндерін  де  жауып  жатады.  Кей  жерлерде  мұздар  теңіз  деңгейінен  едәуір  төмен  жатыр (Бентли ойысы – -2555 м). 

Материктің  мұздықтардың, шелльфті  мұздардың  жамылғысы  астындағы  құрлықпен  жанасып  жатқан  аралдар  ауданы  13,974 мон км. Антарктиданың  географиялық  орнына  байланысты  мынадай табиғат  ерекшеліктері  бар:

- жерінің  99%-ын  қалың  мұз  жауып  жатыр,  мұздың  орташа қалыңдығы  1720 м-ге    жуық,  ең  қалың  жері  4300 м (Шмидт  жазығы);

- Антарктида - Жер  шарындағы ең  биік  материк,  оның  мұз  жамылғысымен  қоса  есептегендегі  орташа  биіктігі  2040 м.

- материктегі  мұздың  жалпы  көлемі 26  млн. км³,  бұл  дүние  жүзіндегі  тұщы  су  қорының 80%-ын  құрайды.

- Антарктида - Жер  шарының  суықтық  полюсі,  мұнда  1983  жылы  ғаламшарларымыздағы  ең  төмен температура (минус 89,2⁰ С) тіркелген;

- материктің  ең  биік  нүктесі  биіктігі  5140  м  болатын  Винсон  тауы,  ал  теңіз  деңгейінен  ең  төмен  жатқан  жері  Бентли  ойысы (минус 2555 м);

- антарктидада  сөнбеген  жанартаулар  бар,  олардың  ең  ірісі  Эребус  жанартауы (3794м);

- оңтүстік  полюс  үстінде  таңның  атуы  мен  күннің  батуын  жылына  бір  рет  қана байқауға болады. [2, 674-675 б.]    

 

 1.3 Мұздық жамылғысы мен геологиясы

 

Антарктиданың мұзасты сулары. Антарктиданың жоғарғы қабаты қалың мұздан құралғанымен, сол мұздардың астында өзендер мен көлдер бар. Мұзасты өзендер мұзасты көлдерге құяды. Ал кейбір жерлерінде қалың мұздың қысымынан сулар бос орындарға (қуыстарға) жиналып қалады. Бұл жайлы АҚШ-тың Вашингтон университетінің Мұхиттарды зерттеу институты мен Санта-Круздағы Калифорния унивеситетінің ғалымдары мәлімдеді. Олар Антарктиданың батыс бөлігінде әуеден бақылау арқылы зерттеу жұмыстарын жүргізген. Зерттеудің нәтижесінде Батыс Антарктидадан 124 мұзасты өзендерді тапқан. Бір қызығы, мұздың астында жатқан көлдер толған кезінде өздігінен жоқ болады екен.

Мұзасты өзендер мен көлдердің  бар екендігін өткен ғасырдың 50 жылдарынан белгілі. Осы уақытқа дейін 280 көл табылған (2007 жылға дейін 140 мұзасты көлдері табылған). Олардың басым бөлігі Антарктиданың шығыс бөлігінде орналасқан. Дәл осы аймақты ғалымдар «Lake District» деп атайды. Қазақша мағынасында «Көлді аудан» дегенді білдіреді. (Сурет 4 - те көрсетілген).

Сурет 4 - «Lake District»

 

XX ғасырдың екінші жартысында география саласында болған ең ірі ашылулардың бірі Антартикададағы Восток көлінің табылуы болатын.

Бұрындары ғалымдар мұзасты көлдерді тыныш жататын, жан-жағы мұздықтармен қоршалған тұйық жүйедегі көлдер ретінде қарастыратын Алайда, кейіннен ондай көлдерден басқа белсенді көлдердің де бар екендігі де анықталды. Белсенді көлдер үнемі өзгерістерге ұшырап, суның көлемі мен гидрологиялық сипаттамалары үнемі өзгеріп отырады. Мұндай көлдерді 2005 жылы Оттава университеті(Канада) География факультетінің профессоры Лоуренс Грей (Laurence Gray) мен «Қашықтықтан (әуеден) бақылу арқылы зерттеу орталығындағы» әріптестері  тапты. Бұл жаңалық Антарктиданың астыңғы қабатын, мұзасты суларды зерттеуші ғалымдарды таң қалдырды, Антартиданың гидрологиялық жүйесінде сенсация жасады. Өйткені, ол кезге дейінгі түсінікте мұзасты көлдердің тыныш жататындығы анық еді. Ал белсенді көлдер мен өзендер жайлы ақпар мүлдем болмайтын. Негізінде, белсенді көлдер мен өзендер Антарктиданың негізгі гидрологиялық жүйесін құрайды.[11]

Антарктида — Жердегі ең биік құрлық. Құрлық жамылғысының теңіз деңгейінен орташа биіктігі 2000 метрден астам, ал орталығында 4000 метрге жетеді. Бұл биіктіктің көпшілік бөлігін тұрақты мұздық жамылғысы құрайды. Мұздықтың астында құрлықтық рельеф терең жасырынған. Құрлық ауданының тек 5%-ын ғана мұздық баспаған. Негізінен ол Батыс Антарктида мен Трансантарктикалық тауларда: аралдар, жағалау бөліктері, жеке  және таулы шыңдар (нунатаки). Олар мұздық жамылғысынан биік орналасқан. Трансантарктикалық таулар құрлықты түгелімен кесіп өтіп, оны екі бөлікке – Батыс Антарктида мен Шығыс Антактидаға бөледі. Олар пайда болуы мен геологиялық құрылысына қарай әр түрлі болады. Шығыс бөлігінде биік (ең жоғарғы көтерілім теңіз деңгейінен 4100 м биіктікте орналасқан) келген әрі мұзбен жамылған плато орналасқан. Батыс бөлігі өзара мұзбен жалғасқан таулы топаралдардан тұрады.

Тынық мұхиттық жағалауларында Антарктикалық Анды орналасқан. Оның биіктігі 4000 метрден асады, құрлықтың  ең биік нүктесі – теңіз деңгейінен 4892 м - Сентинел жотасындағы Винсон массиві. Батыс Антарктидада құрлықтың ең терең жері – Бентли қазаншұңқыры орналасқан, ол рифттік түзілісі болуы мүмкін. Мұздықпен толтырылған Бентли қазаншұңқырының тереңдігі теңіз деңгейінен 2555 м жетеді.Антарктиданың мұздық жамылғысы жер бетіндегі ең ірі болып табылады, әрі өлшемі бойынша өзіне жақын Гренланд мұздық жамылғысынан ауданы бойынша шамамен 10 есе асып түседі. Антарктидада 30 млн. км³ мұз бар, яғни құрлықтағы барлық мұздықтың 90 %-ын алып жатыр. Оның пішіні купол тәріздес әрі жағалау жағындағы мұз жамылғысының биіктілігімен ерекше көзге түседі. Көпшілік жерінде қайраңдық мұздықтар орналасқан. Мұз қабатының орташа қалыңдығы 2500 – 2800 м. Ал Шығыс Антарктиданың кейбір аудандарында қалыңдығы ұлғая түседі – 4800 м. Мұздық жамылғысындағы мұздың жиналуы, басқа мұздықтардағы сияқты, оның абляция (бұзылу) зонасына қарай ағуына әкеліп соғады. Мұз айсберг түрінде құрлықтан бөлініп, соның әсерінен құрлық жағалауы тілімденіп, бөлінеді. Абляцияның жылдық көлемі 2500 км³ деп есептелген.

Антарктиданың ерекшелігі – қайраңдық мұздықтардың ауданының  ірі болуы (Батыс Антарктиданың  төменгі (көгілдір) аудандары), олар ауданның 10%-ын құрайды. Бұл мұздықтар теңіз  деңгейінен жоғары көтеріліп, рекордты

өлшемді айсбергтердің  шығу көзі болып табылады. (Сурет 5 – Айсбергтер)

 

 

 

Сурет 5 - Айсбергтер

 

Олардың көлемі Гренландиядағы айсбергтердің көлемінен айтарлықтай  асып түседі. Мысалы, 2000 ж. Росс қайраңдық мұздығынан (қазіргі кезде аса танымал) бөлінген айсберг (2005 жыл) В-15 ауданы 10000 км²-ден асады. Қысқы кезде (солтүстік жарты шарда жаз) Антарктида бойындағы теңіз мұздықтарының ауданы 18 млн. км²-қа дейін өсіп, ал жазда 3-4 млн. км²-қа дейін кішірейеді.

Антарктиданың мұздық жамылғысы 14 млн. жыл бұрын пайда болған. Оған себеп болған құбылыс – Оңтүстік Америка мен Антарктида түбегін қосып тұрған геосинклиналдық тақтаның бөлінуі. Оның бөлінуі антарктидалық циркумполярлық ағыстың (Батыс желдер ағысы) пайда болуы мен антарктидалық сулардың Дүниежүзілік мұхиттан бөлінуіне әкелді. Бұлар өз ретінде Оңтүстік мұхитты құрайды. [3, 79-83 б.]    

Антарктиданың мұздануы эоценнің аяқ кезінде, яғни 38 млн. жыл бұрын басталды деп есептеледі. Ол 155-55 млн. жыл бұрын Австралия мен Антаркиданың бөлінуі кезінде ұзақ салқындану кезеңіне дайындалды. Шығыс Антарктиданың мұздық қалқаны 14-15 млн. жыл бұрын, ал Батыс Антарктиданың мұздық қалқаны 5 млн. жыл бұрын пайда болған. Шығыс Антарктида ежелгі кембрийге дейінгі құрлықтық платформада (кратон) орналасқан, ол Үнді, Бразилия, Африка және Австралия платформаларына сәйкес келеді. Барлық осы кратондар Гондвана суперконтинентінің бөлінуі нәтижесінде пайда болған. Кристаллды фундаментінің шөгінділерінің жасы 2,5–2,8 млрд. жылды құрайды. Эндерби Жерінің ең ежелгі шөгінділердің жасы – 3 млрд. жылдан астам. Фундамент жас шөгінді жабындысымен жамылған, ол 350–190 жыл бұрын пайда болған, оның пайда болуы, негізінен, мұхиттық болып табылады. 320–280 млн. жыл жастағы қабаттарында мұздық жабындылар бар, алайда жастауларын қазғанда, құрамында өсімдік пен жануарлар қалдықтары кездеседі, соның ішінде ихтиозаврлар да бар. Соған қарағанда, сол кездегі климат жағдайлары қазіргі кездегі климаттан едәуір ерекшеленгенін көруге болады. [9]

Сейсмикалық қозғалыс пен вулканизм. Антарктида тектоникалық бірқалыпты, сейсмикалық белсеңділігі аз болып келетін құрлық. Вулканизмнің болуы Антарктиданың батыс бөлігінде шоғырланған. Ол Андтық тау түзілуі кезінде пайда болған Антарктида түбегімен байланысты. Вулкандардың кейбіреулері, әсіресе, аралдық вулкандар соңғы 200 жылда атқылаған. Антарктиданың ең белсеңді вулканы – Эребус болып табылады. Оны тіпті «Оңтүстік полюске баратын жолды күзеткен вулкан» деп те атайды екен. [4, 26-41 б.] 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Табиғат ерекшеліктері

 

 

2.1 Климаттық  жағдайы

 

Антарктида климаты – полярлық континеттік. Климаттық ерекшелігіне байланысты Антарктида суықтық полюсі, сондай-ақ жер шарының ең күшті желдер мен жазғы жиынтық радиацияның да полюсі болып табылады. Солтүстік полюс аймағы Арктикамен салыстырғанда Антарктида Жердің Күнге ең жақын нүктесінде (перигелий) орналасқандықтан Күн жылуын 7%-дай артық алады.

Ауаның мөлдір әрі құрғақ болуы, яғни антициклондық ауа райы Күн радиациясының жерге кедергісіз жетуіне мүмкіндік береді. Антарктида жазында, яғни желтоқсан мен қаңтар айларында, Орталық Антарктидада орташа айлық радиация жиынтығы Жер шарының ең жоғары көрсеткішке (30 ккал/см²) жетеді. Бірақ келетін жылудың 90%-ға жуығы мұз жамылғысымен шағылысып, әлем кеңістігіне қайта кететіндіктен, құрлықтың жылу мүмкіншілігі өте төмен.

Контитенттің орталығында қысқы орташа температура минус 60 -72⁰С-қа дейін, ал жағалауларда қыста минус18⁰С, жазда минус 2⁰С дейін өзгереді. Мұнда жердегі кң төмен температура тіркелген, яғни 89,2⁰С Жауын-шашынның жылдық мөлшері 30-50 мм, жағалауларда 700 мм-ге дейін жетеді, негізінен, қар күйінде түседі.

Суық ауа Антарктиданың  ішкі аудандарынан шеткі бөліктеріне  қарай қозғалып, ағынды желдерді туғызады (орташа жылдық жылдамдығы 12 м/с), ол циклондық  ауа ағынымен қосылған кезде теңіз  дауылына айналады (жылдамдығы 50-60 м/с, кейде 90 м/с-қа жетеді). Басым бөлігінде жылдың 340 күні қарлы борандар соғып тұрады.

Антарктида өте суық климатымен ерекшеленеді. Шығыс Антарктидада абсолюттік суық полюсі орналасқан, онда минус 89,2⁰С температура тіркелген. («Восток» станциясы ауданы). Шығыс Антарктиданың тағы бір метеорологиялық ерекшелігі ағынды (стоковые) желдердің (катабатикалық) болуы. Ондай желдердің пайда болуы рельефінің пішіні куполтәріздес келуінен еді. Ондай оңтүстік бағыттағы тұрақты желдер мұздық қалқандардың едәуір ірі еңістелуінде пайда болады. Бұл үрдіс мұз жамылғысы қабатындағы ауаның суыған жағдайында болады. Беткі қабатындағы тығыздық артқанда, ол ауырлық күші әрекетімен еңіс бойынша төменге қарай бағытталады. Ауа ағыны қабатының қалыңдығы, негізі, 200-300 м құрайды; мұндай желдің күшімен болатын көлемді мұз шаңының әсерінен  көру, тіпті мүмкін емес. Ағынды желдердің күші еңістелу бұрышына пропорционал болып келеді және ол мұхитқа қарай жоғары еңіс келген жағалау аудандарында үлкен күшке ие болады. Ағынды желдер максималды күшке антарктидалық қыс кезінде ие болады, яғни сәуірден қарашаға дейін ондай желдер тәулік бойы тоқтаусыз соғады, қарашадан наурызға дейінгі кезде – түнгі уақытта немесе Күн шықпағанға дейін соғады. Жазда күндізгі уақытта мұздың беткі қабаттары ауасының Күнмен жылуынан ағынды желдер жағалауларда тоқтайды.

1981-2007 жж. мәліметтері бойынша, Антарктиданың температурасының өзгеруі біркелкі емес екендігін көрсетеді. Батыс Антарктидада жалпы температураның көтерілуі байқалады, бірақ Шығыс Антарктидада ондай өзгерістер байқалмаған, керісінше, температураның төмендеуі анықталған.

ХХІ ғасырда Антарктиданың  еру үрдісі едәуір күшейетіні белгісіз. Керісінше, температураның көтерілуімен бірге Антарктиданың мұздық жамылғысына  қар көп түседі деп болжауда. Бірақ та глобалды жылуға байланысты қайраңдық мұздықтардың бұзылуы мен Дүниежүзілік мұхитқа ағатын мұздықтардың жылжу жылдамдығы күшейе түседі деген болжаулар да бар. [5, 293-301 б.]    

 

2.2 Ішкі сулары

 

Тұрақты төмен температураның әсерінен құрлықта су сұйық күйінде өте аз кездеседі. Жазда еріген су мұздық бетімен мұхитқа ағады. Сол кезде антарктикалық оазистерде қысқа жылғалар мен кішігірім өзендер пайда болады. Өте қалың мұзды бұрғылаған кезде суды сұйық күйінде кездестіруге болады.

Антарктидадағы орташа жылдық температура, тіпті, көпшілік жерлердегі жазғы температуралары нөлден төмен болғандықтан, онда жауын-шашын тек қар күйінде ғана түседі (мұнда жаңбыр өте сирек жауады). Ол қалыңдығы 1700 метрден асатын мұздық жамылғысын (түскен қардың өз массасының әсерінен тығыздалуы нәтижесінде) түзеді, ал кейбір жерлерде 4300 метрге дейін жетеді. Антарктидада Жер беті тұщы суының 90%–ы шоғырланған.

Антарктида жағалауын Үнді, Тынық және Атлант мұхит сулары мен Беллинсгаузен, Ғарышкерлер, Ынтымақ, Росс, Уэдделл, Амундсен, т.б. теңіздері шайып жатыр. Ол Қосымша А сурет 1 және сурет 2-де көрсетілген.

1990 жылдары орыс ғалымдары  мұздық астындағы қатпаған көлді – Восток теңізін тапқан. Ол Антарктидадағы көлдердің ірісі болып табылады. Көлдің ұзындығы 250 км, ені 50 км, ал сыйымдылығы 5400 мың км³.

2006 жылдың қаңтар айында  америка Ламонт-Догерти геофизикалық  обсерваториясының геофизиктері  Робин Белл мен Майкл Штудингер  өлшемі бойынша дүниежүзінде екінші және үшінші болып саналатын мұздық асты көлдерін тапқан. Олардың аудандары 2000 км² және 1600 км². Бұл көлдер құрлық бетінен 3 км-ге жуық тереңдікте орналасқан. Олар 1958-1959 ж.ж. совет экспедициясы мәліметтері дұрыс сарапталған жағдайда, көлдерді бұдан ертерек табулары мүмкін болатынын мәлімдеді.

Сонымен қатар олар спутник  мәліметтерін, радар көрсеткіштері  мен құрлық бетіндегі тартылыс күштерінің есептерін қолданған.

2007 жылдың өзінде-ақ  Антарктидада 140-тан астам мұздық  асты көлдері табылған. [6, 88-92 б.]

 

2.3 Органикалық дүниесі