Физическая география и ландшафты Австралии и Антарктиды. Учебно-методическое пособие

Существуют разные гипотезы по поводу образования оазисов. В основном считают, что они возникали вследствие уменьшения размеров антарктического ледникового щита. Вследствие этого ото льда освобождались прибрежные и горные районы, где мощность льда была сравнительно небольшой. Возможно, что оказывал влияние и фактор подледного рельефа. Как правило, оазисы окружены подледными долинами, по которым потоки льда отводятся в сторону.

В отличие от перигляциальной зоны плейстоцена, оазисы Антарктиды со всех сторон окружены ледниками. Местный климат зимой почти не отличается от климата окружающей ледниковой поверхности. Летом темная поверхность скал поглощает почти 85% солнечной энергии, нагревается сама и окружающий воздух. Радиационный баланс каменистой поверхности положительный в течение 6–7 месяцев и в целом за год составляет около 30 ккал/кв. см. Средняя годовая температура 1–2°. Поверхность темных скал может нагреваться до 40°. Часть тепла расходуется на нагревание почвы, но большая часть тепла идет на нагревание воздуха. Воздух над оазисом прогревается на высоту до 1 км. В горизонтальном направлении теплый воздух распространяется на несколько километров, то есть значительно дальше, что усиливает таяние окружающих ледников, так что на их поверхности образуются «снежные болота», ручьи и озера. К. К. Марков назвал влияние оазиса на окружающие ледники «оазисным эффектом», а влияние ледников на оазис — «ледниковым эффектом». Ландшафты оазисов формируются в результате взаимодействия этих противоположных сил. Далеко не все свободные ото льда поверхности можно считать оазисами из-за слабого оазисного эффекта.

При общем сходстве перигляциальных условий оазисы отличаются географическим положением, высотой над уровнем моря, расстоянием от берега и др. Среди перигляциальных пустынных ландшафтов выделяют два вида:

—южные перигляциальные пустынные ландшафты, выраженные

вприбрежных и горных оазисах материка;

—северные перигляциальные пустынные ландшафты, характерные для северо-запада Антарктического полуострова и прилегающих островов.

Южные перигляциальные пустынные ландшафты. В Антарктиде известно около 20 прибрежных и горных оазисов, разных размеров и находящихся на разных высотах. На Земле Виктории находится самый большой прибрежный оазис Виктории площадью более 4000 кв. км. На Земле Королевы Мод — самый маленький оазис Ширмахера площадью 23 кв. км, где находится станция Новолазаревская. В районе Земли Уилкса — прибрежные оазисы, в том числе оазис Бангера.

Над оазисами воздух еще более сухой, чем в целом над материком, потому что при нагревании он удаляется от точки насыщения. Сухость усиливают феновые ветры, дующие с окружающих ледниковых склонов. Особенностью местного климата оазисов является появление кучевых облаков вследствие восходящих токов воздуха над прогретыми скалами. Они появляются к полудню и исчезают к вечеру.

В оазисах и на краю ледникового щита развита многолетняя мерзлота мощностью до 150 м, с которой связано распространение разнообразных форм мерзлотного рельефа — структурные грунты, бугры пучения, солифлюкционные и термокарстовые формы. Мощность деятельного слоя от 0,2 до 1, 6 м.

Прибрежные оазисы. Склоны оазисов обрывистые или пологие, или небольшие куэсты. Над поверхностью, покрытой мореной, поднимаются нунатаки и отдельные холмы. В целом рельеф оазисов рассматривается как мелкосопочный. На скалах и нунатаках прослеживаются следы ледниковой штриховки. Склоны подвержены физическому выветриванию, которое усиливают снежники, образующиеся на склонах. Помимо десквамации (шелушения) распространено ячеистое выветривание, характерное для тропических пустынь. Но если в тропических пустынях ячеи высверливают песчинки в ветропесчаном потоке, то здесь — кристаллы снега, которые по твердости не уступают минеральным частицам. Глубина ячей от 10 см в оазисе Ширмахера до 1 м в оазисе Бангера.

Кроме физического выветривания активно протекает химическое выветривание. Поверхность десквамационных пластин покрыта красно-коричневой пленкой пустынного загара из малоподвижных

соединений железа и марганца. На их нижней поверхности часто распространены белые или мучнистые налеты углекислого кальция. Видимо, в процессе химического выветривания участвуют мхи, лишайники, водоросли, поэтому можно говорить о процессах биохимического выветривания. Скалы покрывают также белые налеты из морской соли, которая попадает сюда с брызгами морской воды во время сильных штормов. Повышенное содержание карбонатов

вних говорит о почти повсеместном развитии процессов континентального выветривания.

Почвы в оазисах примитивные. По данным М. А. Глазовской,

вмелкоземе содержится немного гумуса (около 0,4%) и общего азота (около 0,16%). Основным источником поступления органического вещества на поверхность скал и в мелкозем являются птицы и тюлени (гуано, перья, кости). На острове Росса были обнаружены залежи гуано. На острове Хасуэлл (в районе станции Мирный) количество органического вещества, приносимого птицами, составило около 100 т/кв. км.

Вприбрежных оазисах много озер. Проточные и замкнутые, мелкие и глубокие, разные по химическому составу — от ультрапресных до ультрасоленых, в которых соленость в 150 раз превышает соленость морской воды. Вода в озерах прогревается до 10°. Зимой они покрываются льдом, некоторые промерзают до дна. В озерах вода теплее воздуха на 10–20° и минерализована, поэтому жизнь

вних богаче и разнообразнее, особенно в соленых озерах. В озерах поселяются диатомовые и синезеленые водоросли (цианобактерии), которые образуют пленки обрастания и превращаются в сапропель.

Воазисе Бангера (станция Оазис) проводились исследования на озере Фигурное. Озеро находится на абсолютной высоте 11,6 м, вытянуто с востока на запад на 17 км при ширине 1,5 км. Озеро состоит из двух впадин глубиной до 145 м, разделенных мелководными (до 1 м) перемычками. Зимой на 10 месяцев озеро Фигурное покрывается льдом толщиной 1,5 м. Летом водная поверхность прогревается до 1–3° и даже до 5°. Озеро проточное, питается талой водой. На дне озера растут зеленые мхи рода Bryum — наиболее крупное растение Антарктиды. Они достигают высоты 30 см, вверху

зеленовато-бурые, внизу темно-бурые и склеены водорослями. Сапропель толщиной 60 см. На дне живут круглые черви. Планктон образован несколькими видами коловраток и веслоногими раками.

Горные оазисы. Самые высокие горные оазисы Циммерман на высоте от 500 до 1300 м и Инзель на высоте 1400–1700 м находятся на Земле Королевы Мод. Большие горные оазисы на Земле Виктории (Тейлор-Росс и Виктории) расположены гипсометрически ниже (300–500 м до 1000 м) к западу от залива Мак-Мёрдо. В горных оазисах оазисный эффект выражен слабее по сравнению с ледниковым эффектом. Климат горных оазисов более суровый, чем климат прибрежных оазисов.

Горные оазисы Земли Виктории называют сухими долинами, поскольку они имеют вытянутую форму и напоминают горные долины, выработанные ледниками. В днищах, заполненных мореной, распространены формы мерзлотного рельефа. Под влиянием физического выветривания на скалах образуются «борозды» — вертикальные ложбинки шириной до 1,5 м и глубиной несколько десятков сантиметров. На горизонтальных поверхностях возникают «котлы» диаметром около 1 м и такой же глубины, как и ложбинки. Еще более широко, чем в прибрежных оазисах развито ячеистое выветривание. В оазисах Земли Королевы Мод распространены ярко белые налеты из гипса и кальцита, являющиеся продуктами континентального выветривания.

В горных оазисах над каменной поверхностью температура с высотой понижается в 2 раза медленнее, чем над ледяной поверхностью (1,1° на 100 м и 1,5° на 1500 м высоты), поэтому мхи, лишайники и химическое выветривание проникает на большие высоты. Летом

втечение двух месяцев на дне сухих долин образуются бурные водотоки, достигающие иногда в долинах Мак-Мёрде длины 30 км. В понижениях много озер. Мелкие озера промерзают до дна, но и самые крупные озера Ванда (73 м), Бонни (36 м) и Фриксель (17 м) постоянно покрыты прозрачным льдом толщиной 4 м. Озера бессточные. Озеро Ванда длиной 5 км средней глубиной около 30 м гиперсоленое, в 10 раз больше солености морской воды. Температура воды

вверхнем слое около 4–6°, а в придонном слое 23°. По другим данным,

наоборот, температура воды снижается в придонном слое воды. В озере есть цианобактерии.

Сухие долины Мак-Мёрдо — бесснежные, поскольку в результате низких температур и высокой сухости снег превращается в пар, минуя жидкую фазу. Сухость климата усиливают теплые феновые ветры и холодные, дующие с моря. Скорость ветра здесь достигает 320 км/час. Органический мир еще беднее, чем в прибрежных оазисах. Здесь настолько сухо, что на скалах, обращенных к заливу МакМёрдо, лишайники появляются только на высоте около 600 м. Достопримечательностью долины Тейлор является ледник красного цвета в результате деятельности анаэробных бактерий, метаболизм которых основан на переработке железа и серы.

В прибрежных и горных оазисах находят останки тюленей, пингвинов и других птиц. В условиях морозного сухого климата отсутствуют гнилостные бактерии, поэтому трупы мумифицируются. Их анализ позволяет установить время освобождения оазиса ото льда. Так, абсолютный возраст мумии тюленя, найденной в оазисе Ширмахера, 2200 лет назад, значит, оазис в это время уже находился на берегу, и не было полосы шельфового льда.

Северные перигляциальные пустынные ландшафты распространены на северо-западе Антарктического полуострова и на прилегающих островах. Антарктический полуостров до 1961 г. назывался Земля Грейама. Полуостров вытянут на 1200 км при ширине около 200 км. Ледниковое плато в центре находится на высоте 1500–2000 м, максимальная отметка 4191 м. Климат западной и восточной частей полуострова резко отличается. На востоке дуют холодные сухие ветры с тыловой части циклона, формирующегося над морем Уэдделла. Над западным берегом полуострова проходит теплый антарктический фронт, циклоны которого приносят более теплый и влажный воздух. На западе среднегодовая температура около 0°, на востоке — около —12°. Таким образом, Антарктический полуостров находится в двух климатических поясах. Запад полуострова относится к субантарктическому поясу, а восток — к антарктическому.

Растительность антарктических перигляциальных пустынь в узкой полосе западного побережья и на прилегающих островах

отличается большим видовым разнообразием, более крупными размерами растений и значительным покрытием (Приложение 3, фото 6). Только здесь встречается два вида цветковых растений: луговик антарктический и колобантус кито. На площади около 4000 кв. м обнаружены мохово-лишайниковые группировки и сплошные покровы мхов, под которыми находится слой торфа мощностью до 1 м. Такая же по площади лужайка из луговика найдена на юге полуострова.

Только на полуострове обитает эндемичная белая ржанка, или футляронос с белым оперением из отряда ржанкообразные. Это наземная птица без перепонок на лапах. Здесь насчитывается 16– 17 видов птиц, из которых гнездятся около 13 видов.

На западном побережье встречаются большие колонии пингвинов Адели и южные морские слоны.

Самостоятельное задание

·На всех материках ландшафты распределяются или в зависимости от широты, или от степени континентальности, а в горах выражена высотная поясность. В чем заключается особенность пространственной дифференциации ландшафтов Антарктиды?

·Какой тип ландшафтов господствует в Антарктиде?

·В чем заключается суть понятий «оазисный эффект» и «ледниковый эффект» и почему не все свободные ото льда поверхности рассматривают как оазисы?

·Чем горные оазисы отличаются от прибрежных оазисов?

·Почему в Антарктиде многолетняя мерзлота имеет ограниченное распространение?

·Какие критерии лежат в основе выделения ледяных пустынь нижнего, среднего и высокого уровня?

·Особенности флоры и фауны Антарктиды.

Физико-географические страны

В Антарктиде выделяют две физико-географические страны: Восточная Антарктида и Западная Антарктида, границу между которыми проводят по уступу Великого Антарктического горста

(рис. 7).

Восточная Антарктида — обширная физико-географическая страна, представляющая собой высокий ледяной щит, который лежит на платформе с двухъярусным строением. Щит состоит из нескольких слившихся куполов. Слабонаклонная поверхность ледникового щита достигает в центре (на плато Советское) высоты 4000 м. Это самая холодная область земного шара с Полюсом холода и отсутствием признаков постоянной жизни. В Восточной Антарктиде господствуют ландшафты ледяных пустынь. К прибрежным и горным оазисам приурочены южные перигляциальные пустынные ландшафты.

В Восточной Антарктиде находятся наши научные станции Мирный, Восток, Новолазаревская и Прогресс, где проводятся постоянные исследования, и несколько станций с сезонным режимом иссле-

дований.

Западная Антарктида занимает меньшую площадь и в среднем занимает более низкое гипсометрическое положение, чем Восточная Антарктида. На докембрийском кристаллическом фундаменте Западной Антарктиды нет осадочного чехла. Рельеф Западной Антарктиды сложнее. Здесь есть глубоко опущенные впадины и высокие горы, поднимающиеся над тремя самостоятельными ледяными куполами. Климат Западной Антарктиды несколько мягче, чем Восточной Антарктиды, потому что циклоны антарктических фронтов, формирующихся над морями Росса, Уэдделла и Беллинсгаузена, пересекают Западную Антарктиду в разных направлениях. Циклоны приносят теплый воздух и обильные осадки. На побережье они выпадают не только в виде снега, но и дождя. В Западной Антарктиде также распространены ландшафты ледяных пустынь и южные перигляциальные пустынные ландшафты, приуроченные к прибрежным и горным оазисам. В районе Антарктического полуострова

прослеживается ограниченный ареал северных перигляциальных пустынных ландшафтов с большим количеством неглубоких (до 5 м) и небольших по площади (около 10 000 кв. м) озер. Наиболее крупные озера — Китеж площадью 45 000 кв. м глубиной до 94 м и Глубокое площадью 90 000 кв. м глубиной до 14,7 м.

Озера покрываются льдом толщиной 80–90 см и не промерзают до дна, которое выстлано мхом (Приложение 3, рис. 7).

На западе Антарктического полуострова и прилегающих островах находится 1/4 всех научных станций Антарктиды, в том числе наша станция Беллинсгаузен в западной части острова КингДжордж на полуострове Файлдс. Одной из задач проводимых здесь исследований является выявление динамики ландшафтов в конце плейстоцена — голоцене. Для решения этой проблемы применяется комплекс методов, в том числе метод анализа донных отложений озер (Приложение 3, рис. 8).

Фото, помещенные в Приложении 3, выполнены сотрудниками кафедры физической географии и природопользования Ю. А. Кублицким и П. А. Леонтьевым в 2019 г. во время проведения палеолимнологических исследований на острове Кинг-Джордж в рамках сезонных работ 65-й Российской Антарктической экспедиции.

119

Литература

Основная

1.Власова Т. В., Аршинова М. А., Ковалева Т. А. Физическая география материков и океанов. М.: Академия, 2009.

2.Физическая география материков и океанов / под ред. А. М. Рябчикова. М.: Высшая школа, 1988.

Дополнительная

3.Антарктика: Геоморфологический атлас. СПб.: ЗАО «Карта», 2011.

4.Бабаев А. Г., Зонн И. С., Дроздов Н. Н., Фрейкин З. Г. Пустыни. М.: Мысль, 1986.

5.География Антарктиды. М.: Мысль,1968.

6.Зотиков И. А. За разгадкой тайн Ледяного континента. М.: Мысль, 1984.

7.Исаченко А. Г., Шляпников А. А. Ландшафты. М.: Мысль, 1989.

8.Кист А. Австралия с островами Тихого океана. М.: Прогресс, 1980.

9.Котляков В. М., Глазовский А. Ф., Москалевский М. Ю. Динамика массы льда в Антарктиде в эпоху потепления // Лед и снег. 2017.Т. 57. № 2.

10.Ладем Г. Капитан Скотт. Л.: Гидрометеоиздат, 1989.

11.Магидович И. П., Магидович В. И. Очерки по истории географическихоткрытий. М.: Просвещение, 1986. Т. 4 и 5.

12.Моусон Д. Страна штормов и туманов. М.: Мысль, 1970.

13.Пристли Р. Антарктическая Одиссея. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

14.Scambos T. A., Campbell G. G., Pope A., Haran T., Muto A., Lazzara M. et al. Ultralow surface temperatures in East Antarctica from satellite thermal infrared mapping: The coldest places on Earth. Geophysical Research Letters. 2018. V. 45. № 12.