შედეგად, ამინდის პროგნოზები უფრო ზუსტი გახდა, აღდგა დედამიწის კლიმატური მატიანე მილიონობით წლის განმავლობაში, ნათელი მოეფინა დედამიწის მომავალს გლობალური დათბობის ეპოქაში. უმნიშვნელოვანეს აღმოჩენებსა და ყველაზე აქტუალურ პროექტებზე „რია ნოვოსტი“ მოგითხრობთ.
სამხრეთის ზღვების ათვისება
ადამიანებს უხსოვარი დროიდან სწამდათ, რომ სამხრეთის ოკეანეში იყო მატერიკი - წონასწორობისთვის, რომ დედამიწა თავდაყირა არ ამობრუნებულიყო. ამის დასტურად ძველისძველი რუკებიც გამოდგება, რომლებზეც სამხრეთ პოლუსის ირგვლივ გამოსახულია ხმელეთი სახელწოდებით - Terra Australis Incognita - უცნობი სამხრეთი მიწა.
სამხრეთ ოკეანეში გამოუკვლეველი ტერიტორიის არსებობას ვარაუდობდა მიხეილ ლომონოსოვიც. რადგან იქ აისბერგები დაცურავენ, ამბობდა მეცნიერი, ესე იგი ისინი გამოეყოფიან ყინულს, რომელიც ხმელეთზეა. ვინაიდან აისბერგი უზარმაზარია, ესე იგი მიწაც დიდია.
„ხმელეთს სამხრეთის წყლებში ეძებდა ჯეიმს კუკიც - XVIII საუკუნის ყველაზე ცნობილი ზღვაოსანი. თუმცა ყინულებამდე მან ვერ მიაღწია, რადგან ხომალდები იმ დროს მცირე ზომისა და აფრიანი იყო. მომდევნო ნახევარი საუკუნის განმავლობაში ყინულის მატერიკის ძებნა აღარავის უცდია. რუსეთის ექსპედიცია მსოფლიოს გარშემო პირველი აღმოჩნდა, რომელმაც ეს მოახერხა“, - აღნიშნავს უამრავი პოლარული კვლევის მონაწილე, გლაციოლოგი, აკადემიკოსი ვლადიმერ კოტლიაკოვი.
1819 წლის ივლისში კრონშტადტიდან სამხრეთის ზღვებისკენ ორი გემი გაემართა. „აღმოსავლეთისა“ და მთელ ექსპედიციას ფადეი ბელინსჰაუზენი ხელმძღვანელობდა, „მსოფლიოს გარშემო“ ექსპედიციას - მიხეილ ლაზარევი. 1820 წლის 28 იანვარს ექსპედიციის მონაწილეები მატერიკს აღმოსავლეთიდან მიუახლოვდნენ.
დაახლოებით იმ პერიოდში იმავე განედზე იმყოფებოდნენ ამერიკელებისა და ინგლისელების კარტოგრაფიული და სამრეწველო გემები, რომლებიც იუწყებოდნენ, რომ დაინახეს ხმელეთი. მაგრამ რუსული ექსპედიცია კვლევითი და კარგად აღჭურვილი იყო, მასში მონაწილეობდნენ სხვადასხვა სპეციალობის მეცნიერები. ანტარქტიკიდან ზღვაოსნებმა უზარმაზარი სამეცნიერო მასალა ჩამოიტანეს, რომელიც მოგვიანებით ფრანგულ ენაზე გამოიცა.
„ამიტომ ამ აღმოჩენას რუსებს პირდაპირ არავინ ედავება“, - აღნიშნავს კოტლიაკოვი.
ანტარქტიდა უზარმაზარი ყინულის ფენის ქვეშ მდებარეობს, რომელმაც დაახლოებით 35 მილიონი წლის წინ დაიწყო ფორმირება.
„ჩრდილოეთის ნახევარსფეროში ყინულები პერიოდულად დნებოდა. მაგალითად, მოსკოვის ტერიტორია ყინულით ათი ათასი წლის წინათ იყო დაფარული. ანტარქტიდაში კი ის არასდროს დნება. მისი სისქე ხმელეთზე ოთხ კილომეტრს აღწევს“, - განმარტავს მეცნიერი.
საერთაშორისო კონვენციის თანახმად, ანტარქტიდა მთელ კაცობრიობას ეკუთვნის, იქ აკრძალულია ნებისმიერი სამეურნეო საქმიანობა და გეოლოგიური კვლევები. შეიძლება მხოლოდ მეცნიერული კვლევების ჩატარება.
მყიფე წონასწორობა
მაშინ, როცა არქტიკას ჩრდილოეთი ნახევარსფეროს ამინდის „სამზარეულოს“ უწოდებენ, ანტარქტიდას სამხრეთი ნახევარსფეროს კლიმატზე პასუხისმგებელ მატერიკად მიიჩნევენ.
„უტყუარი ამინდის პროგნოზისთვის საჭიროა კოლოსალური რაოდენობის ნედლი მონაცემის დამუშავება. როდესაც ანტარქტიდიდან ინფორმაციის მიღება დავიწყეთ, ამინდის პროგნოზი მთელ დედამიწაზე გაუმჯობესდა“, - მოჰყავს მაგალითი ვლადიმერ კოტლიაკოვს.
ანტარქტიდა გარშემორტყმულია სამხრეთის ოკეანით - დედამიწის ბიორესურსების ყველაზე დიდი წყაროთი. ანტარქტიდის ცენტრში ტემპერატურა არასდროს არ ადის მინუს 20 გრადუს ცელსიუსზე ზევით. როგორც წესი - მინუს 50-60 გრადუსზე ნაკლებია. რეკორდი - მინუს 89,2 გრადუსი - დაფიქსირდა 1983 წელს.
„ასეთ პირობებში თოვლი არასდროს დნება. იქ აგვისტოს მიწურულს ვიყავი. ტემპერატურა მინუს 60 გრადუსი იყო, მოწმენდილი ცა, ღრუბლის ნასახიც არ ჩანდა, არც ქარი უბერავდა. ციდან კი ყინულის წმინდა კრისტალები ცვიოდა. ასე თოვს განუწყვეტლივ, ყინულის მასა იზრდება, თანდათანობით მიიწევს ზღვისკენ, სადაც მას აისბერგები გამოეყოფა. ასე ნარჩუნდება ყინულის მასის ბალანსი“, - ამბობს მკვლევარი.
ჩვენს დროში ყინულის მასას მუდმივად აკვირდებიან თანამგზავრებიდან. საფრთხეს დასავლეთი ანტარქტიდა წარმოადგენს, რომელიც მასას უფრო სწრაფად კარგავს, ვიდრე იძენს.
2010 წლამდე მეცნიერები მიიჩნევდნენ, რომ აღმოსავლეთ ანტარქტიდაში ყინულის მასა იზრდებოდა. ეს იმით აიხსნება, რომ დათბობის პერიოდში მეტი ნალექი მოდის. ახლა გაჩნდა მონაცემები, რომ ყინულის ფარის ამ ნაწილის ბალანსი უარყოფითს უახლოვდება. ოკეანეში ყინული უფრო სწრაფად ჩაედინება.
„აისბერგი ზღვაში მოხვედრის შემდეგ, არქიმედეს კანონით, გამოდევნის წყლის მოცულობას, რომლის წონაც აისბერგის წონის ტოლია. შედეგად, მსოფლიო ოკეანის დონე მილიმეტრის მეასედით იმატებს. გლობალური დათბობის ეპოქაში მთავარი საფრთხე დასავლეთ ანტარქტიდას უკავშირდება, რომლის ძირიც ზღვის დონის დაბლა მდებარეობს. თუ ზღვის წყალი ხმელეთის სიღრმეში აღწევს, წარმოიქმნება წყალში ყინულის უფრო დიდი ნატეხების მოხვედრის საფრთხე. იქ მომუშავე ამერიკელი კოლეგები აცხადებენ, რომ ასი წლის განმავლობაში დასავლეთ ანტარქტიდის ყინულის საფარი შეიძლება ნაწილობრივ ან მთლიანად დაიშალოს. უარეს შემთხვევაში ზღვის დონე ხუთი მეტრით აიწევს. თუმცა, არ არის გამორიცხული, ისინი საფრთხეს აზვიადებდნენ“, - დასძენს ვლადიმერ ლიპენკოვი.
აღმოსავლეთის ტბა
1961 წელს გეოგრაფიის ინსტიტუტის თანამშრომელმა იგორ ზოტიკოვმა გამოაქვეყნა სტატია გათვლებით, რომლებიც მიუთითებდა ანტარქტიდის ყინულოვანი საფარის ქვეშ მტკნარი წყლის ტბის არსებობას. მაშინ მას ბევრმა არ დაუჯერა. თუმცა ჰიპოთეზა მალევე დადასტურდა და 1970 წელს საბჭოთა მეცნიერებმა „აღმოსავლეთის“ სადგურზე ჭაბურღილის გაჭრა დაიწყეს. აღმოჩნდა, რომ სადგური სწორედ ერთ-ერთ ასეთ ტბაზე იდგა.
„იმ მომენტამდე ფიქრობდნენ, რომ გეოგრაფიული აღმოჩენების ეპოქა დასრულებული იყო. ჩვენ კი ანტარქტიდაში ყველაზე დიდი ტბა ვიპოვეთ. ახლა ორასამდე ასეთი ტბის შესახებაა ცნობილი. ჩვენ პირველებმა დავიწყეთ ბურღვა, სხვებზე ადრე მივაგენით ყინულის ქვეშ ტბას, რომლის არსებობაც ზოტიკოვმა იწინასწარმეტყველა. ეს უზარმაზარი მიღწევაა, აღიარებული მთელ მსოფლიოში“, - ხაზს უსვამს კოტლიაკოვი.
აღმოსავლეთის ტბა - დედამიწაზე მტკნარი წყლის სიდიდით მეხუთე ტბაა - დაახლოებით ექვსი ათასი კუბური კილომეტრი წყლით. მას ოთხი კილომეტრის სისქის ყინული ფარავს.
„ზედა 3318 მეტრი - არის ატმოსფერული ყინული დაურღვეველი სტრატიგრაფიით“, - ამბობს ვლადიმერ ლიპენკოვი.
სტრატიგრაფია - გეოლოგიური ფენების თანამიმდევრობაა. სწორედ მისი მეშვეობით არის შესაძლებელი ბოლო 420 ათასი წლის განმავლობაში დედამიწის ატმოსფეროს შემადგენლობისა და კლიმატის შესახებ ინფორმაციის მოპოვება.
მომდევნო 220 მეტრი ასევე ატმოსფერული ყინულისგან შედგება, მაგრამ ფენების დარღვეული თანამიმდევრობით. უფრო ქვემოთ 230 მეტრის მანძილზე სრულიად სხვა წარმომავლობის ყინულია. ესაა გაყინული ტბის წყალი, რომელიც ყინულის ქვედა ფენას ძალიან ნელა ეყინებოდა, დაახლოებით ხუთი მილიმეტრი წელიწადში. ყინული ძალიან სუფთაა, ფაქტობრივად, ორმაგი დისტილატია. ყველაფერი, რაც ტბის წყალზეა ცნობილი, ამ ყინულის შესწავლის შედეგია.
როგორც გაირკვა, აღმოსავლეთის ტბა გაჯერებულია აირებით, განსაკუთრებით ჟანგბადით, რაც მასში ცოცხალი ორგანიზმების არსებობას კითხვის ნიშნის ქვეშ აყენებს. ტბის გაყინულ ფენებში აღმოჩენილია ფსკერიდან ამოღებული მინერალები და თერმოფილური ბაქტერიების დნმ, რომლებიც 50-60 გრადუსამდე ცხელ წყაროებში ცხოვრებასთან არიან შეგუებული. ამიტომ ბიოლოგები მიიჩნევენ, რომ ის ყინულში მოხვდა არა წყლიდან, რომლის ტემპერატურაც მინუს 2,8 გრადუსია, არამედ წყალსატევის ქვეშ მდებარე მიწის ქერქის ნაპრალებიდან.
2012 წელს ჭაბურღილმა ყინულის ქვედა ზედაპირს მიაღწია. მოხდა გაუთვალისწინებელი რამ. სიღრმიდან ამოხეთქილი წყალი რეაქციაში შევიდა ფრეონთან (იყენებენ საბურღი ჭაურისთვის) და წარმოქმნა ჰიდრატული საცობი - წყალსატევის ერთგვარი ბუნებრივი დაცვა გარეშე გავლენისგან. მისი გაჭრა ტბის წყლის ნიმუშების ამოსაღებად შეუძლებელი იყო.
ლიპენკოვის თქმით, კვლევის ეს ეტაპი - ტბის გაჭრა - დასრულებულია, რადგან მან სასურველი შედეგი ვერ გამოიღო.
ფსკერისკენ
როგორც ვლადიმერ ლიპენკოვი აღნიშნავს, ახალი ჭაბურღილის გასაჭრელად, სხვადასხვა სიღრმიდან წყლის ნიმუშების ამოსაღებად და შესამოწმებლად საჭიროა უზარმაზარი ფინანსური რესურსი, რომელიც კოსმოსური პროექტების დაფინანსებას უტოლდება.
კიდევ უფრო გრანდიოზული ამოცანაა - ფსკერიდან ნალექის ამოღება. ის შეიძლება შეიცავდეს ინფორმაციას ანტარქტიდის ყინულით დაფარვისა და მის ცენტრში გიგანტური ყინულქვეშა წყალსატევების წარმოქმნის შესახებ, ასევე ბოლო რამდენიმე მილიონი წლის განმავლობაში ბუნებრივი გარემოს ცვლილების შესახებ.
ახლა მეცნიერთა უმრავლესობა ფიქრობს, რომ აღმოსავლეთის ტბა - არის ყინულის ფსკერის დნობის შედეგი და არა იმ ეპოქის რელიქტი, როდესაც ანტარქტიდა თავისუფალი იყო ყინულის საფარისგან.
„ვიცით, რომ ყინულქვეშ არსებობს დაქსაქსული ჰიდროლოგიური სისტემა - ტბები, მდინარეები, ჭაობები. აღმოსავლეთის ტბა - მისი უმსხვილესი ობიექტია. ისმის საინტერესო კითხვა: არსებობს თუ არა იქიდან წყლის გადინების შესაძლებლობა? წარსულში ისეთი კატასტროფული მოვლენები, როგორიცაა წყლის დიდი მოცულობის გამოდევნა, როგორც ჩანს, ხდებოდა, მაგრამ ჩვენს ეპოქაში ტბა სტაბილურ მდგომარეობაშია“, - დასძენს მეცნიერი.
საინტერესო იქნებოდა აღმოსავლეთის ტბის წარმოქმნის საიდუმლოს გარკვევა და იქ მიკროორგანიზმების აღმოჩენა. თუ ის რელიქტურია, ცოცხალ არსებებს შესაძლოა ევოლუცია ყველაზე უჩვეულო გზით განეცადათ. ეს კი უკვე არის პოტენციური კვლევის ობიექტი ასტრობიოლოგებისთვის.
თუ მიკრობები ტბაში გარედან მოხვდნენ, უნდა გაირკვეს, როგორ შეეგუენ ისინი ჟანგბადით გაჯერებულ და შესაბამისად, მომწამვლელ გარემოს. არანაკლებ უცნაური იქნებოდა ასეთ დიდ მტკნარ წყალსატევში ცოცხალი ორგანიზმების არარსებობა.
ახლა „აღმოსავლეთის“ სადგურზე შენდება ახალი კომპლექსი, რომლის ბაზაზეც შეიძლება დაიწყოს ტბის შესწავლის ახალი ეტაპი.
მახეში გაბმული ჰაერი
მეცნიერები ანტარქტიკის ყინულისგან დედამიწის კლიმატის შესახებ უმნიშვნელოვანეს ინფორმაციას მოიპოვებენ. მაგრამ მთელი ეს ინფორმაცია უსარგებლო იქნებოდა იმის ცოდნის გარეშე, თუ როდის წარმოიქმნა ეს ყინული. ტრადიციული, შემოწმებული მეთოდები მუშაობს, თუ ყინულის სტრატიგრაფია დარღვეული არ არის. ასე დადგინდა, რომ ევროპული სადგურის, „კონკორდიის“ ჭაბურღილიდან ამოღებული კერნი 800 ათასი წლისაა. „აღმოსავლეთის“ სადგურის ყინულის სვეტი შეიცავს კლიმატის უწყვეტ მატიანეს ბოლო 420 ათასი წლის განმავლობაში. უფრო ქვემოთ დეფორმირებული ატმოსფერული ყინულია. როგორ უნდა განისაზღვროს მისი ასაკი?
საქმე ისაა, რომ ყინული შეიცავს ჰაერის ბუშტუკებს. ახალი ფენების წარმოქმნისას ძველები უფრო ღრმად იმალება, ჰაერის წნევა ბუშტუკებში მატულობს. გარკვეული მაჩვენებლების შემთხვევაში ბუშტუკები გარდაიქმნება ჰაერის კლატრატული ჰიდრატების კრისტალებად. ყინულის ასაკის მატებასთან ერთად კრისტალების მოცულობაც იზრდება. ფიზიკოსები ამ პროცესს ოსტვალდის მომწიფებას უწოდებენ.
ყველაზე ღრმა ჭრილიდან ამოღებული კერნის შესწავლისას აღმოჩნდა, რომ ჰიდრატების კრისტალები მკვეთრად ფართოვდება სიღრმის მატებასთან ერთად. იმთავითვე ნათელი გახდა, რომ ეს ყინული ძალიან ძველია და მისი ასაკის გამოსათვლელად საჭირო იყო ყინულის მიმართ ჰიდრატების ზრდის მათემატიკური მოდელის შემუშავება.
მოდელი შეიქმნა მათემატიკის პროფესორ ანდრეი სალამატინის მონაწილეობით, მაგრამ კრისტალების გაფართოების ზოგიერთი პარამეტრი უცნობი რჩებოდა. ამ პროცესის აღდგენა ლაბორატორიის პირობებში შეუძლებელი იყო მისი მეტისმეტად ნელი ტემპის გამო.
ჰიდრატების ზრდის პარამეტრების განსასაზღვრად მეცნიერებმა გამოიყენეს ძველი, კარგად დათარიღებული ყინულის ნიმუშები „კონკორდიის“ სადგურიდან, რომლებიც ყინულის მინუს 55 გრადუს ტემპერატურაზე თოვლის ქვეშ, ქვაბულში ინახებოდა. მხოლოდ ამ პირობებში არ იშლება ჰიდრატების კრისტალები ჰაერის ბუშტუკებად. ნიმუშების გამოტანა კონტინენტიდან არ შეიძლება, რადგან ისინი შეიძლება გაფუჭდეს. საბოლოოდ „აღმოსავლეთის“ კერნის სვეტის ქვედა ნაწილის ყინულის ასაკის გამოთვლა მოხერხდა და ის 1,2 მილიონ წელზე ოდნავ მეტი აღმოჩნდა.
სიძველით მას უსწრებს ალან ჰილსის რაიონიდან ტრანსანტარქტიკულ მთებში ამერიკელების მიერ ამოღებული კერნი, რომლის ასაკიც 2,7 მილიონი წელია. ნიმუშები აღებულია სულ რაღაც 200 მეტრის სიღრმიდან. თუმცა ასაკი განსხვავებული მეთოდითაა გამოთვლილი და მისი ცდომილება 400 ათას წელიწადს შეადგენს.
„ჩვენ სამ მეთოდს ვიყენებთ. ერთი მათგანი არ აუმჯობესებს დათარიღებას, თუმცა ადასტურებს მას. ის მხოლოდ უხეში შეფასებისთვის გამოიყენება“, - ამბობს მეცნიერი და დასძენს, რომ „აღმოსავლეთის“ სადგურიდან უძველესი ყინულის დათარიღება და შესწავლა რუსეთის სამეცნიერო ფონდის მხარდაჭერით მიმდინარეობს.
სიღრმისეული რეკორდები
პრობლემა ის არის, რომ ალან ჰილსიდან და აღმოსავლეთიდან ნიმუშები აღებულია დარღვეული სტრატიგრაფიის ფენებიდან. მათ მიხედვით შესაძლებელია იმის გაგება, როგორი იყო ატმოსფეროს შემადგენლობა დროის გარკვეულ მონაკვეთში, მაგრამ შეუძლებელია მისი ევოლუციის რეკონსტრუირება. ყველა ისწრაფვის კლიმატური ცვლილებების რაც შეიძლება გრძელი უწყვეტი ჩანაწერის მიღებისკენ.
ეს მეცნიერებს იმის დადგენაში დაეხმარება, რატომ გარდაიქმნა კლიმატური სისტემა დაახლოებით მილიონი წლის წინ. ერთ-ერთი შესაძლო მიზეზი - ატმოსფეროში CO2-ის შემცირებაა. უძველესი ყინულის ნიმუშების ანალიზი აჩვენებს, რომ ეს თითქოს ასე არ არის. მაგრამ არც „აღმოსავლეთის“ ყინული, არც ალან ჰილსის ყინული დროითი კლიმატური რიგის მიღებისა და დედამიწის ატმოსფეროს ევოლუციის ისტორიის დადგენის შესაძლებლობას არ იძლევა.
შესაბამისად, საჭიროა თანამიმდევრული ფენების შემცველი უძველესი ყინულის პოვნა. მისი აღმოჩენა შესაძლებელია ანტარქტიდის ყინულოვანი გუმბათების საძირკველში, საიდანაც იწყება ყინულის საფარის გაშლა. იქ თოვლის აკუმულაციის დაბალი სიჩქარეა, ნელი დინებაა, ყინულის სისქე ყველაზე დიდი არ არის, ამიტომ არ მიმდინარეობს დნობის პროცესი.
საერთაშორისო სამეცნიერო საზოგადოება აქტიურად ეძებს ანტარქტიდაზე დედამიწის უძველეს ყინულს. ერთბაშად ოთხი პროექტი მოქმედებს. ჩინელები ბურღავენ A გუმბათზე, იაპონელები ეძებენ თავიანთი სადგურის მახლობლად, ევროპელების კონსორციუმი, რომელიც 10 ქვეყნის 14 ორგანიზაციას აერთიანებს, ბურღავს С გუმბათის რაიონში, რუსი მეცნიერები კი გეგმავენ უძველესი ყინულის მოძიებას В გუმბათის რაიონში.
ვლადიმერ ლიპენკოვი დარწმუნებულია, რომ ყინულის უძველესი ფენების აღმოჩენა დაურღვეველი სტრატიგრაფიით შესაძლებელია, თუ ჭაბურღილები სწორი მიმართულებით გაიჭრება.
ამ სეზონზე მეცნიერები В გუმბათზე მცირე ექსპედიციას მოაწყობენ. უახლოესი გეგმაა - იქ საველე სამუშაოების ორგანიზება, რადიოლოკაციური ზონდირება და თუ ყველაფერი გეგმის შესაბამისად განვითარდება, ყინულის ბურღვის დაწყება.
