Основные массы пресного льда — до 90% — сосредоточены в Антарктиде, и это определяет ее значение в гляциологии. По ме­ре развития планетарной геофизи­ки все яснее становится роль оле­денения Антарктики в формиро­вании климата и круговороте влаги на земном шаре, в механиз­ме энергетических связей с дру­гими природными процессами. По данным спутниковых измере­ний эффективное излучение в об­ласти южнее 70° ю. ш. очень ве­лико (8,7•1018 ккал/год) и ведет к формированию в южнополяр­ном районе обширного центра охлаждения атмосферы. Кроме того, ежегодно 5•1018 ккал тепла забирается из атмосферы на таяние 25 тыс км3 морских льдов и айсбергов в Антарктике. Эти про­цессы активизируют циркуляцию атмосферы и океанических вод. Однако главную роль в приро­де Южного полушария играет соб­ственно ледниковый покров Ан­тарктиды. Его исследования по существу начались с середины 50-х гг. в связи с проведением Международного геофизического года. К середине 60-х гг. стали ясны главные черты рельефа по­верхности антарктического ледни­кового покрова, однако многие его детали оставались неизвестны­ми; было открыто несколько круп­ных орографических единиц под­ледного рельефа, но о толщине льда и рельефе коренных пород знали еще очень мало; были изу­чены процессы, происходящие на поверхности ледника, однако о ре­жиме всей ледниковой толщи и характере процессов на границе с коренными породами строились лишь предположения; стали из­вестны контуры береговой линии материка, но получено очень мало данных о ее изменчивости; были изучены следы геологической дея­тельности ледника, но история оледенения Антарктиды остава­лась в области гипотез.

В конце 60 — начале 70-х гг. за­дачей антарктической гляциологии стало углубленное изучение ре­жима ледникового покрова для выяснения прошлого антарктиче­ского оледенения, его современ­ного состояния и возможной эволюции в будущем. За послед­ние 10 лет произошел важный пе­реход от комплексных националь­ных программ к долговременным международным научным проек­там.

Главный среди них — Междуна­родный антарктический гляциоло­гический проект (МАГП), в кото­ром участвует пять стран — СССР, США, Австралия, Англия и Фран­ция, исследующих обширную и малоизученную часть Восточной Антарктиды.

В результате исследований по­следних лет выяснено, что акку­муляция осадков за год изменяется от 50 мм и менее в центре Восточной Антарктиды до 600 мм на побережье Восточной и до 900 мм на побережье Западной Антарктиды и показывает связь областей повышенного снегона­копления с районами частых цик­лонов.

Аккумуляция в среднем в Ан­тарктиде составляет 156 мм, или 2000 км3 в год, на всю площадь материка (с ошибкой ±15%).

Несмотря на то что приведен­ные цифры показывают превыше­ние расхода над приходом, кате­горического заключения о знаке баланса сделать нельзя из-за ма­лой точности определения отдель­ных составляющих.

Сток с Антарктиды в виде айс­бергов составляет не менее 6% стока в океан со всей поверхности суши, а в Южном океане одно­временно находится около 15 тыс. км3 пресного льда (в пересчете на воду). Известно, что для изме­нения уровня Мирового океана на 1 мм достаточно прибавить или изъять 360 км3 воды — всего немногим более 2% объема айс­бергов, плавающих вокруг Ан­тарктиды. Следовательно, огром­ный объем айсбергов, продуци­руемых Антарктидой, может су­щественно влиять на водный ба­ланс Земли. Вполне вероятно, что наблюдаемое сейчас повышение уровня Мирового океана связано с уменьшением массы ледниково­го покрова Антарктиды, однако это предложение еще требует до­казательств.

Теплофизические расчеты по­казывают, что на значительных пространствах Восточной Антарк­тиды под толщей льда мощностью 3—4 км на ледниковом ложе идут процессы таяния, приводящие к существованию обширных под­ледных бассейнов. Несколько таких «озер» было обнаружено с помощью радиозондирования с борта самолета, в том числе и в районе станции Восток; к северу от этой станции подо льдом окон­турен водный бассейн площадью более 8000 км2.

Такой режим на ложе антаркти­ческого ледникового покрова мо­жет быть причиной его нестацио­нарности и вызывать периодиче­ские резкие наступания, приво­дившие к выбросам льда в океан, что оказывало влияние на природу всей Земли. Подобные выбросы льда приводили к существенному повышению уровня Мирового океана, заметному увеличению площади вокруг материка с высо­кой отражательной способностью, охлаждению Южного океана из-за дополнительного таяния больших масс льда после подвижек.

Сейчас очень популярна гипоте­за о сильной изменчивости оледе­нения Западной Антарктиды, со­гласно которой происходившие в недавнем прошлом климатиче­ские изменения и колебания уров­ня моря вызывали сильное разрас­тание западноантарктического ледникового покрова в эпохи по­холоданий и почти полный его распад в эпохи потеплений. Посте­пенные сокращения покрова за­вершались его катастрофическими разрушениями, приводившими к скачкообразным подъемам уров­ня Мирового океана на несколько метров и глобальным похолода­ниям. Такое развитие событий мо­жет поставить серьезные пробле­мы перед человечеством и тре­бует более глубокого изучения оледенения Антарктиды.

Один из действенных методов изучения истории оледенения — изотопно-геохимические анализы ледяного керна из глубоких сква­жин. К настоящему времени мы имеем три изотопных профиля в ледниковых покровах (рис. 2). На всех профилях хорошо виден рез­кий изотопный сдвиг в слоях льда, отложенных 15—11 тыс. лет назад, на границе плейстоцена и голоце­на. На станциях Кемп Сенчури, Берд и Восток он равен соответст­венно 12; 8 и 5%.

Вертикальные профили вариаций в ледниковых покровах Антарктиды и Гренландии за последние 20000 лет...

Вертикальные профили вариаций в ледниковых покровах Антарктиды и Гренландии за последние 20000 лет…

Сопоставление изотопных данных с газовым содержанием льда из скважин показывает значи­тельную изменчивость и гренланд­ского и западноантарктического ледниковых покровов, что снижает палеоклиматическое значение этих данных. В последний макси­мум оледенения (18—20 тыс. лет назад) ледник в районе станции Кемп Сенчури был на 1300 м, а в районе станции Берд на 500— 600 м выше (толще) современного. Вместе с тем высота поверхности в районе станции Восток, близком к ледоразделу Восточной Ан­тарктиды, на протяжении всего четвертичного периода изменя­лась мало.

Следовательно, изотопный профиль ледяной толщи на стан­ции Восток свидетельствует о климатических похолоданиях или потеплениях в чистом виде, не осложненных воздействием собст­венно высоты ледникового покро­ва. В этом большое палеогляциологическое значение данных из скважины со станции Восток, вскрывшей толщу льда, отложен­ную за 50 тыс. лет. Согласно этим данным изотопный сдвиг 15—11 тыс. лет назад свидетельствует о потеплении климата примерно на 5° на рубеже верхнего плейсто­цена и голоцена. В целом же ос­новные температурные измене­ния в обеих полярных областях Земли происходили синхронно. Вся сумма имеющихся данных из глубоких скважин в ледниковых покровах приводит к выводу, что климатические условия, близкие к современным, установились 10±1 тыс. лет назад, наибо­лее холодный период был 20±3 тыс. лет назад, когда температура в Антарктиде была на 6—8° ниже современной, последняя леднико­вая эпоха продолжалась от 50 до 100 тыс. лет, а в более ранний период температура в Антарктиде и Гренландии была на 2—3° выше, чем сейчас.

Интенсивные исследования в Антарктиде дают основания пред­положить, что в начале 80-х гг. через всю толщу материкового ледника удастся пробурить не­сколько глубоких скважин. Будут составлены детальные карты под­ледного рельефа Антарктиды и значительно уточнены карты рельефа ее поверхности, с боль­шей точностью подсчитан водный баланс континента. Ученые соз­дадут математическую модель климатической системы южной полярной области с учетом взаимодействия атмосферы, океа­на (с морскими льдами) и ледни­кового покрова.