Загадки озера Восток в Антарктиде

I региональный предметный проект

«Виртуальная энциклопедия «Эврика!»

Номинация: Естественные науки

Восток:

Антарктида открывает тайны

Выполнила Тинт Ангелина,

6 класс, филиал МОУ «СОШ

п. Петровский Краснопартизанского района Саратовской области»

в с. Раздольное.

Руководитель: Титкова Елена Анатольевна, учитель географии.

[email protected]

РАЗДОЛЬНОЕ 2016

"Разум человеку дан для того,

чтобы   активно участвовать

в познании мира и самого себя"

                                                     Александр Мень

Однажды на занятии нашего географического кружка учитель попросил назвать географические открытия, которые нам хорошо известны. Мы вспомнили открытия Колумба, Магеллана, Кука, Беллинсгаузена .

• А что вы знаете о современных масштабных открытиях в области географии?

На этот вопрос мы не смогли ответить. Действительно, а остались ли на нашей планете «белые пятна» или же всё уже давным-давно исследовано, описано? Меня этот вопрос очень заинтересовал, и оказалось, что есть еще много неизведанного. В особенности впечатлили открытия, совершенные в Антарктиде. Одно из них я решила рассмотреть более подробно. Данная проектная работа представлена в форме презентации. Ее можно использовать на уроках географии, биологии, астрономии и во внеурочной деятельности.

Тема исследования- Восток: Антарктида открывает тайны.

Цель исследования - изучение современных географических открытий и исследований, совершенных российскими учеными

Задачи : найти в Интернете статьи о современных географических открытиях; изучить литературу, связанную с открытиями российских ученых; собрать и систематизировать материалы об озере Восток; показать значимость открытия для мировой науки; приобрести навыки поиска информации в Интернете; ознакомить учащихся школы с результатами исследовательской деятельности.

Объект исследования : географические открытия, совершенные российскими учеными в XX-XXI веках.

Предмет исследования : открытие озера Восток в Антарктиде российскими учеными.

Гипотеза : на физической карте мира остались «белые пятна», и их больше всего в Антарктиде.

Методы исследования : исторический, картографический, изучение и обобщение СМИ и литературы, анализ.

История изучения вопроса

Великие географические открытия, принесшие миру знания о новых материках и

странах, произошли до XX века. Но и в XX-XXI веках исследователи продолжают удивлять мир открытием неизведанных мест на нашей планете, изменились только качество и характер этих открытий. Вместо путешествий по морям и континентам , ученые анализируют космические снимки. К услугам географов теперь методы геофизики и геохимии, аэрофотосъемка, радарная съемка со специальных спутников.

Само понятие «географическое открытие» расширилось и теперь включает в себя не только исследования суши и водных глубин, но и воздуха, потому что современная география выявляет законы и закономерности, управляющие каждым географическим компонентом и их взаимосвязи друг с другом. Именно в XX веке стало возможным определить точное положение Северного и Южного полюсов (1909-1911). Благодаря снимкам из космоса, географам удалось пространственно ориентировать объекты (горы, реки), дать им координатную основу. Посредством космической съемки удалось открыть много новых высокогорных озер в Гималаях и горный массив на Антарктиде, покрытый полукилометровым слоем льда (2009). Это горы Гамбурцева (названные в честь нашего летчика, который их и открыл) напоминают по своей территории и высоте Альпы, но в 10 раз их старше (Альпам около 50 млн. лет), поднимаются вверх на 3 тысячи метров, а об их существовании не догадывались даже географы. Значительным мировым географическим событием стало открытие российскими учеными подледного озера Восток. (1996)

Почти полвека назад огромные вездеходы 2-й Советской антарктической экспедиции после тяжелейшего пути достигли глубинных районов Центральной Антарктиды. Мощные машины остановились у Южного геомагнитного полюса — на этом месте прибывшим людям предстояло основать новую антарктическую научную станцию «Восток». Тогда, в 1957 году, никто из создателей станции и подумать не мог, что именно здесь, в самом сердце студеного шестого континента, где зимой царит буквально космический холод, под многокилометровой ледяной толщей будет обнаружен уникальный реликтовый водоем — крупнейшее в Антарктиде озеро, названное впоследствии Восток.

Полярная станция «Восток»

Первые данные об озере Восток были получены с помощью аэроэхолокации в середине 70‑х годов прошлого века. (Аэроэхолокация- способ, при помощи которого положение объекта определяется по времени задержки возвращений отражённой волны). Через 18 лет, в 1993 году, спутниковая съемка подтвердила существование гигантского озера, и дальнейшие сейсмо- и аэросъемки уточнили его характеристики.

Изучение озера ведется прежде всего российскими учеными на базе российской станции. Условия работы очень трудные.

Ледяные объятья Востока

Южнополярная станция «Восток» — полюс холода Земли (здесь зарегистрирована самая низкая на нашей планете температура воздуха –89,2°С, средняя температура –55,1°С) находится в глубине антарктического материка, в 1400 километрах от побережья, на высоте 3 488 метров от уровня моря. Вокруг «Востока» на тысячи километров — ничего, кроме льда и снега. Сюда из «Мирного» саннотракторный поезд добирается более чем за месяц, самолет долетает за 5 часов. Единственным ориентиром для летчиков служит тракторная колея. Если самолет проскочил «Восток», по правилам ему дается 20 минут на поиски станции. По прошествии этого времени нужно возвращаться.

Вновь прибывшие вынуждены как можно меньше двигаться, иногда просто все время лежать. Словно огромная тяжесть давит на человека, не давая ему свободно вздохнуть. Те грузы, которые в «Мирном» (на побережье) легко поднимал один человек, на «Востоке» перетаскивают вдвоем-втроем. Эвакуация со станции людей, казавшихся совершенно здоровыми, не редкость.

С начала антарктической осени (с марта и по декабрь) связь с «Востоком» возможна только по радио. Зимующим на станции в течение восьми, а то и девяти месяцев приходится рассчитывать исключительно на свои силы. Чтобы ни случилось, помощь прийти не сможет.

Озеро Восток- это самое большое из 145 известных подледных озер Антарктиды. Оно закрылось ледяным щитом около 15 млн. лет назад и таким образом представляет собой «капсулу времени». Все то, что оказалось подо льдом миллионы лет назад, сохранялось в более или менее изолированном виде. Четырехкилометровый слой льда (точнее 3769,3 м.) служит не столько посредником между внешним миром и озерной водой, сколько надежнейшей преградой для их сообщения.

Параметры озера:

В длину оно превышает 280 км, а в ширину 50 км. Площадь водного зеркала составляет более 10 тыс. кв.км. и соизмерима с такими озерами, как Онежское (Европа), Чад и Рудольф (Африка), Никарагуа (Центральная Америка) и Титикака (Южная Америка). Средняя глубина озера составляет 750 метров.

Температура воды –2,65°С, давление — около 400 атмосфер, а возраст воды, согласно расчетным результатам скорости обновления водной массы, составляет 15–20 тысяч лет. Западная часть озера Восток имеет огромное количество бухт, заливов, полуостровов. Она мелководна, в отличие от восточной, имеющей обрывистую глубоководную береговую кромку. Воды озера содержат приблизительно 5% общемирового запаса пресной вод ы.

Распределение глубин на озере Восток. Изображение из доклада С. Булата в ПИН РАН

Бурение на Востоке началось в январе 1970 года, когда про Озеро еще никто не знал. Целью буровых работ было получение ледяного керна и изучение палеоклимата. (Керн- цилиндрическая колонка ледяной породы, получаемая в результате бурения ледников). 

В конце января 1998 года скважина 5Г достигла отметки 3623 метра. На этой глубине уже был не "обычный" атмосферный лёд, сформированный выпавшим много-много лет назад снегом, а "конжеляционный" лед - т.е., образованный из замерзшей озерной воды. До Озера по оценкам геофизиков оставалось немногим больше 200 м, и по решению ученых бурение скважины было приостановлено - до тех пор, пока не будет разработана технология экологически чистого проникновения в Озеро. В декабре 2005 г. Бурение было возоблено. 5 февраля 2012 года скважина 5Г достигла озера Восток на глубине 3769,3 м.

Скважина 5Г на станции «Восток»

Бур, на который мгновенно намерзла озерная вода, хлынувшая вверх под огромным давлением.

Озерная вода отличается чрезвычайно высоким избыточным содержанием кислорода: от 70 до 700–1300 мг/л (в обычной пресной воде кислорода примерно в десять–сто раз меньше). Если микроорганизмы и выживают в таких условиях, то они вынуждены приспособиться к изнурительному для себя сверхкислородному стрессу. Предположим, такие существа будут обнаружены. Тогда это будут одни из самых удивительных созданий на Земле, приспособившихся к весьма неполезным для жизни соединениям. Чтобы убедиться в их существовании или, напротив, в невозможности выживания при избытке кислорода, или в том, что предположения и гипотезы ученых далеки от реальности, осталось только набраться немного терпения и подождать результатов исследований.

Значение открытия озера Восток

• Возможность открытия неизвестных науке организмов, обитающих в толще подледного озера;
• Точнейшее восстановление климата нашей планеты, его цикличности, химического состава и свойств атмосферы на протяжении всего периода образования антарктического льда, который насчитывает приблизительно 450 тыс. лет. По утверждениям академика А.Капицы поднималась температура атмосферы, а затем росло содержание в ней углекислого газа, а никак не наоборот.
• В керне антарктического льда, изъятого с глубины 3543 м, найдены следы ДНК. Они не совпадают с земными организмами.
• Проникновение в озеро Восток можно сравнить с освоением космоса – по значимости для науки и для увеличения престижа государства.

Тот же марсоход Curiosity ищет жизнь на Марсе, а мы идем вглубь и ищем жизнь в озере Восток и проекты эти по значимости не уступают друг другу. Кроме того, подобные системы могут существовать и подо льдом в полярных шапках Марса, на некоторых спутниках Юпитера. Таким образом, подледниковые озера Антарктиды являются отличным полигоном для отработки инженерных решений и технологий, которые будут направлены на другие объекты Солнечной системы.

Выводы:

Работая над данной темой, мною были сделаны следующие выводы:

• Я стала увереннее чувствовать себя при поиске информации в сети Интернет;
• Приобрела знания и умения сбора, отбора и анализа полученной информации;

3) Повысила свои знания в области новейших исследований по географии, в том числе и российскими учеными;

4) Убедилась, что Антарктида хранит еще много тайн;

5) Дальнейшее исследование озера Восток необходимо не только с целью изучения палеоклимата Земли, геологических процессов прошедших эпох, но и с целью отработки новейших технологий бурения для последующих космических исследований на других планетах Вселенной.

Таким образом, моя гипотеза о том, что на карте мира еще много «белых пятен» полностью подтвердилась.

Список использованной литературы и ИНТЕРНЕТ - ресурсов

• http://morexod.org/2012-04-25-18-09-04/23-noveishie-geograficheskie-otkritiya
• http://elementy.ru/novosti_nauki/431801/Ozero_Vostok_i_ego_obitateli/t116855/Psikhologiya
• http://www.aari.nw.ru/main.php?lg=0
• http://haritonoff.livejournal.com/291028.html
• http://www.nkj.ru/news/21810 /
• http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/165160