„Połyskująca biel, lśniący błękit, krucza czerń, ta ziemia w słonecznym świetle wygląda bajkowo. Wzniesienie za wzniesieniem, szczyt za szczytem – spękany, jak żaden na naszej planecie, leży dotąd nieoglądany, nietknięty ludzką stopą dziki ląd…”
Roald Amundsen
Położenie geograficzne i środowisko przyrodnicze Antarktyki
Ogólna charakterystyka
Antarktyka to strefa polarna Ziemi, położona wokół bieguna południowego. W jej skład wchodzą: kontynent Antarktyda, otaczający go Ocean Południowy oaz leżące tam wyspy. Nazwa Antarktyka pochodzi od greckiego antarktikós (ant i- naprzeciw, arktos – niedźwiedź) i oznacza obszar znajdujący się naprzeciw Arktyki, która leży pod gwiazdozbiorem Niedźwiedzicy. Po raz pierwszy nazwy „Antarktyk” użył John Mandeville w rękopisie z 1366. Określenie „antarktyczny kontynent” wprowadził Charles Wilkes w 1848 roku.
Powszechnie akceptowaną granicę Antarktyki stanowi tzw. Konwergencja antarktyczna, czyli stosunkowo wąski, miejscami zaledwie kilkukilometrowej szerokości, powierzchniowy pas wody oddzielający zimne wody antarktyczne oblewające Antarktydę od cieplejszych i bardziej zasolonych wód subantarktycznych. Konwergencja ta okrąża kulę ziemską w szer. geograficznych od 47 do 62° S, sięgając najbardziej na pd. w sektorze pacyficznym i przesuwając się ku pd. latem, a ku pn. zimą. Wskutek mieszania się wód występują tu największe różnice ich temperatury, zasolenia i gęstości. Konwergencja stanowi też naturalną barierę dla organizmów żywych występujących po jej obu stronach.
Antarktyda jest piątym pod względem wielkości kontynentem Ziemi. Zajmuje pow. Ok. 14 mln km² , licząc łącznie z lodowcami szelfowymi (ok. 1500 tys. km² ). Prawie cała Antarktyda leży na pd. od koła podbiegunowego pd. (66°33’S).
Antarktyda dzieli się na Wschodnią i Zachodnią. Granicą są Góry Transantarktyczne ciągnące się od Morza Wedella do Morza Rossa. Antarktyda Wschodnia liczy ponad 10 mln km² . Prawie trzykrotnie mniejsza Antarktyda Zachodnia jest bardziej rozczłonkowana, a wysunięty w kierunku Ameryki Południowej Półwysep Antarktyczny wykracza znacznie poza koło podbiegunowe, dochodząc na przylądku Prime Head do 63°13’S. Odległość między Ziemią Grahama w Antarktydzie Zachodniej a Wybrzeżem Knoxa w Antarktydzie Wschodniej wynosi ok. 5700 km, zaś między Morzem Weddella a Morzem Rossa ok. 1500 km.
Kontynent w ok. 98% pokryty jest lodem. Wznoszące się ponad lód najwyższe partie górskie, nunataki, niezlodowacone fragmenty wybrzeża i tzw. oazy wolne od lodowców zajmują ok. 330 tys. km² . Średnia wysokość lądolodu wynosi 2040 m n.p.m., co powoduje, że Antarktyda jest średni najwyższym kontynentem świata (zajmująca 2 miejsce Azja ma średnią wysokość 960 m n.p.m.). Najwyższe wzniesienie lądolodu znajduje się w Antarktydzie Wschodniej na tzw. Kopule Argus (4030 m n.p.m.), a najwyższym punktem kontynentu jest szczyt Vinson (5140 m n.p.m.) w Górach Ellswortha w Antarktydzie Zachodniej.
Historia odkrycia i poznania
Już w starożytności zakładano, że jeżeli Ziemia jest kulą, to na półkuli pd. musi istnieć duży ląd, który niejako równoważy masę kontynentu półkuli pn. Ten hipotetyczny ląd nazywano Antypody, Alter Orbis, Terra Ancognita. Pogląd ten był podtrzymywany aż do czasów nowożytnych, dzięki czemu podejmowano wiele prób odnaleziena tego lądu. Podróże morskie (m.in. Amerigo Vespucciego, Francisa Drake’a, Dirka Cherritza, Jakoba de Maine’a, Willema i Jana Schoutenów, Abla Tasmana) w XVI i XVII w. pozwoliły stwierdzić, że żaden z kontynentów nie łączy się z domniemanym lądem południowym. Dalsze wyprawy doprowadziły do odkrycia kilku wysp antarktycznych: Wyspy Bouveta (1739), Wysp Księcia Edwarda i Wysp Crozeta (1772), Wysp Kerguelena(1772), a także dotarcia w 1772 na Oceanie Spokojnym do 62°30’S.
Celem wyprawy Jamesa Cooka w latach 1772-75 było ostateczne wyjaśnienie problemu istnienia lądu południowego. Cook opłynął Antarktydę, trzykrotnie przekroczył koło podbiegunowe docierając 30 stycznia 1774 na Morzu Amundsena do 71°10’S, odkrył wyspy Sandwich Południowy. Nie znalazłszy lądu, Cook powrócił do Europy przekonany, że na pd. nie ma żadnego kontynentu.
Wyniki wyprawy Cooka zniechęciły ówczesne mocarstwa do dalszych poszukiwań. Natomiast informacje o bogactwie wielorybów i fok na tych wodach sprawiły, że rozpoczęto tam od końca XVII w. polowania, które w XIX w. stały się bardzo intensywne (np. w 1820 działało tu 50 statków brytyjskich i amerykańskich). Odkrycia tych lat należą gł. do łowców fok i wielorybów, jakkolwiek ich pełna skala nie jest znana, bo ze względu na konkurencje niechętnie dzielili się informacjami . W tym okresie odkryty wyspy Auckland (1806), Campbell i Macquarie (1810), a także Szetlandy Południowe (1819).
Nie można wykluczyć, że któryś ze statków wielorybniczych w sprzyjających warunkach dopłynął na tyle blisko Antarktydy, że można było zobaczyć ląd. Prawdopodobnie pierwszymi ludźmi, którzy zobaczyli Antarktydę, byli uczestnicy rosyjskiej wyprawy T. Bellinghausena na statkach „Wostok” i „Mirnyj”. 27 stycznia 1820 wyprawa dopłynęła do 69°25’S, skąd było widać „lodowe pagórki”. Rosjanie byli ok. 20 mil od Antarktydy i widzieli Wybrzeże Księżnej Marty. Ten dzień należy uznać za formalną datę odkrycia Antarktydy, chociaż odkrywcy byli tego nieświadomi. W drugim etapie wyprawy Rosjanie odkryli Wyspę Piotra I i Wyspę Aleksandra I (1821). Były to pierwsze lądy wewnątrz koła podbiegunowego, których istnienie stwierdzono jednoznacznie.
30 stycznia 1820 brytyjska wyprawa kierowana przez Edwarda Bransfielda, na statku „Williams”, odkryła pn.-zach. wybrzeże Półwyspu Antarktycznego i nazwała je Trinity Land. Bransfield sporządził mapę tego obszaru, która jest pierwszą mapą fragmentu Antarktydy (1822). Mimo różnicy trzech dni można uznać uczestników wyprawy za współodkrywców Antarktydy.
Kolejne lata XIX w. to okres stopniowego poznawania zarysu kontynentu, jego wielkości, charakteru oraz okolicznych wysp. W latach 1821-42 odkryto: Archipelag Palmera, Orkady Południowe, Morze Weddella, Ziemię Kempa, Ziemię Enderby, wyspy Biscoe, Ziemię Grahama, wyspę Heard, Wybrzeże Sagrina, Wyspy Balleny’ego, Morze Rossa, Ziemię Wiktorii, Barierę Lodową Rossa, Ziemię Ludwika Filipa, Ziemię Marie Claire.
Od lat 40. Spadło zainteresowanie wyprawami, zarówno naukowymi, jak łowieckimi. Dopiero w latach 90. Następują nowe odkrycia. C. Larsen odkrył Wybrzeże Oskara II i Wybrzeże Fyon (1894). 24 stycznia 1895 pierwsi ludzie stają na kontynencie Antarktydy. C. Bochgrevink, L. Kristensen, H. Bull i trzech marynarzy ląduje na przylądku Adare na Ziemii Wiktorii. W latach 1898-99 belgijska wyprawa pod kierunkiem A. de Gerlache’a, w której brali udział Polacy H. Arctowski i A.B. Dobrowolski, na statku „Belgica”, zmuszona była zimować uwięziona w lodach na Morzu Bellinghausena.Było to pierwsze zimowanie na pd. od koła podbiegunowego. W latach 1899-1900 na przylądku Adare zimowała wyprawa C. Borchgrevinka (pierwsze zimowanie na kontynencie).
Wyprawa O. Nordensjolda zimowała dwukrotnie na Ziemi Grahama (1901-1903), wyprawa E. Drygalskiego odkryła Ziemię Wilhelma II (1902), R. Scott – Wybrzeże Edwarda VII (1902), W. Bruce – Ziemię Coastów (1903), W. Filchner – Barierę Lodową Filchnera na Morzu Wedella (1911-12), D. Mawson badał Ziemię Adeli i Wybrzeże Jerzego V (1911-14). Grupa z wyprawy Shacketlona dotarła do bieguna magnetycznego (1909).
W tym okresie trwał też wyścig do bieguna pd. Po nieudanych próbach R. Scotta (82°17’S) w 1902 i E. Shackletona (88°23’S) w 1909, 17 grudnia 1911 biegun został zdobyty przez wyprawę norweską pod kierunkiem R. Amundsena. 18 stycznia 1912 grupa brytyjska R. Scotta również osiąga biegun, lecz jej uczestnicy giną w drodze powrotnej. Zdobycie bieguna pd. zakończyło okres „heroiczny” w odkrywaniu i poznawaniu Antarktydy.
W latach międzywojennych kilkanaście wypraw prowadziło badania, a Wielka Brytania, Stany Zjednoczone, Niemcy i Argentyna wysyłają wyprawy „polityczno-wojskowe” mające zabezpieczyć interesy tych państw na przyszłość. Wtedy tez zaczęto używać do badań samolotów. Pierwszych przelotów w rejonie Ziemi Grahama dokonał G. Wilkins w 1928. 29 listopada 1929 R. Byrd przeleciał nad biegunem pd., a w 1935 L. Ellsworth nad kontynentem od Półwyspu Antarktycznego do Morza Rossa.Po II wojnie światowej, w latach 1946-48, dwie duże wyprawy amerykańskie wykonały zdjęcia lotnicze 2500 tys. km² pow. kontynentu. W latach 1945-55 swoje ekspedycje na Antarktydę wysłały też Wielka Brytania, Argentyna, Chile, Australia, Republika Południowej Afryki, Francja, Nowa Zelandia, ZSRR. W sumie w tym okresie zorganizowano 144 wyprawy antarktyczne.
Badania naukowe
W trakcie III Międzynarodowego Roku Geofizycznego naukowcy z 12 państw biorących udział w badaniach powołali w 1958 Naukowy Komitet Badań Antarktyki – SCAR. SCAR jest instytucją pozarządową koordynującą badania w Antarktyce i Subantarktyce. W jego skład wchodzą przedstawiciele narodowych komitetów naukowych państw prowadzących czynnie badania w Antarktyce poprzez posiadanie stacji naukowych (członkowie rzeczywiści) oraz prowadzących badania w ograniczonym zakresie (członkowie stowarzyszeń). Obecnie do SCAR należy w pierwszej grupie 25 państw (Polska od 1978), a w drugiej 7.
Koordynacja badań odbywa się poprzez Stałe Grupy Robocze utworzone dla poszczególnych dziedzin nauki: biologii, geologii, geodezji i danych geograficznych, glacjologii, fizyki i chemii atmosfery, badań astrofizycznych Słońca i Ziemi, geodezji lądu stałego, biologii człowieka i medycyny. Powołane są też interdyscyplinarne grupy specjalistów dla planowania i koordynowania określonych zagadnień, np. struktura i zmiany litosfery antarktycznej, ekologia Oceanu Południowego, zagrożenie środowiska przyrodniczego i jego ochrona, foki antarktyczne, zmiany globalne a Antarktyka.
Antarktyczne komitety narodowe maja obowiązek publikowania dla SCAR corocznych raportów z przeprowadzonych badań i obserwacji. Większość badań i obserwacji dokonuje się dzięki stacjom naukowym. Obecnie (1997) działają w Antarktyce 42 stałe stacje 18 państw, z czego 35 na pd. od 600S, w tym dwie we wnętrzu kontynentu. Najwięcej – 8 jest ich na Wyspie Króla Jerzego, gdzie w Zatoce Admiralicji znajduje się też stacja polska im. Arctowskiego.
Naukowe badania na Antarktydzie dały nowe możliwości w zakresie monitorowania i zrozumienia skutków globalnego ocieplenia i zmian klimatycznych. Topnienie pokrywy lodowej i lodowców wpływają na klimat i poziom wód na świecie, jak również warunki środowiska naturalnego w regionie. Ustalenie przyczyny takich zmian jest skomplikowane. Wahania klimatyczne, prądy, i wiatr mogą być efektem wyższego poziomu dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w atmosferze.
Wysoki poziom promieniowania ultrafioletowego światła z otworów w ochronnej warstwie ozonowej mogą być szkodliwe dla życia morskiego, jak również do ptaków i ssaków. Zanieczyszczenia przyprowadzone przez wiatry i prądy wchodzą do łańcucha pokarmowego i zostały wykryte u dzikich zwierząt na Antarktydzie.
Badaniem zmian antarktycznch miał zajmować się Międzynarodowy Rok Polarny (IPY) 2007/2008, w okresie od marca 2007 do marca 2008. Angażował on tysiace naukowców z ponad 60 narodów w ponad 200 projektów, koncentrujących się na Arktyce i Antarktyce. Tematyka badań obejmowała biologię, geologię, klimatologię, meteorologię, oceanografię i geofizykę. Trwają również badania organizacji CAML. Jest ona częścią międzynarodowej organizacji CoML, od 2000 roku zajmującej się badaniem życia w Oceanach. Satelity w przestrzeni regularnie monitoruje mapę Antarktydy.
Oprócz takich specjalnych projektów, naukowcy z kilkudziesięciu państw w ponad 40 stacjach biorą udział w całorocznych badaniach na Antarktydzie. Większość stacji znajdują się na skalistym wybrzeżu lub nadbrzeżnych stokach lodowych. Kilka stacji to stacje śródlądowe, mające tylko radiowy kontakt ze swiatem zewnętrznym. Małe stacje mają do kilkunastu naukowców i personelu pomocniczego, a w większych stacjach może być ich dwa lub trzy razy więcej. Największą jest stacja McMurdo, który może pomieścić kilka tysięcy turystów w sezonie letnim.
Chociaż niektórzy ludzie spędzają tutaj jeden lub dwa lata, większość przebywa tu tylko w miesiącach letnich. Naukowcy, którzy pracują w pomieszczeniach zamkniętych, w laboratoriach lub w biurach, mają trudne życie w zimie.
Geolodzy i geofizycy prowadzą badania dotyczące płyt skorupy ziemskiej. Antarktyda jest cenionym źródłem skamieniałości, które pochodzą jeszcze z superkontynentu Gondwany. Chociaż większość Antarktydy jest pokryta lodem, niektóre skały w Górach Transantarktycznych, na wyspach oraz Półwyspe Antarktycznym są narżone na zniszczenie. Paleontolodzy znaleźli skamieniałości dinozaurów, morskich gadów, ptaków, ssaków i innych prehistorycznych zwierząt, jak również roślin. Dzięki temu możemy się dowiedzieć, że dawniej klimat tu był dużo bardziej umiarkowany, chociaż światła słonecznego nie docierało wiecej. Wiercenia w warstwie lodu pozwoliły naukowcom śledzić zmiany klimatu w ciągu dziesiątek tysięcy lat.
Astronomowie zainstalowali teleskopy w Antarktyce dzięki czemu mogą korzystać z nocy i dnia polarnego, aby prowadzić badania. Naukowcy zbierają meteoryty, które okazało się, że pochodzą z Księżyca i Marsa.
Biolodzy prowadzą badania roślin i zwierząt. Naukowcy na kontynencie budują stosunkowo prosteekosystemy, badają reakcję roślin i zwierząt i mierzą wpływ ludzi na środowisko polarne. Biolodzy morscy badają morskie łańcuchy pokarmowe. Cieplejsza tamperatura oceanu i zwiększone promieniowanie ultrafioletowe może mieć poważne skutki dla życia morskiego w regionie Antarktydy.
Atmosfera nad Antarktyką stanowi wańny obszar badań. Jest źródłem informacji dotyczących stałego przepływu ciepłego powietrza w kierunku biegunów i zimnego powietrza w kierunku równika. Antarktyda jest stosunkowo niezanieczyszczona, cienka i sucha atmosfera pozwala naukowcom badać zjawiska takie jak auroras i przekazywać drogą radiową. Prowadzi się badania poziomu ozonu – gazu, który chroni życie na Ziemi przed promieniowanie ultrafioletowym. W 1985 r. udało sie zidentyfikować tzw dziurę ozonową – region o zmniejszonej ilości ozonu. Stałe monitorowanie wykazało, że wielkość otworu nadal wzrasta.
Aby zmiejszyć dziurę ozonową wiele narodów zmniejszyła lub wyeliminowła wykorzystanie chlorofluorowęglowodorów (CFC). W 1987 roku, 36 krajów, w tym Stany Zjednoczone, podpisało Protokół Montrealski, traktat w celu ochrony warstwy ozonowej. W latach 1990 dalsze kroki zostały podjęte w celu zakazu produkcji CFC. Wielu naukowców wierzy, że obecność CFC w atmosferze osiągnęła maksymalny poziom w 2001 r., a następnie zaczęła spadać.
Prowadzi się także badania lekarskie życia naukowców i personelu pomocniczego w Antarktyce. Lekarze badali zachowanie wirusów w chłodni, odizolowanych od środowiska. Prowadzi się też badania dotyczących odporność zakażenia. Badania psychologiczne i badania snu są często prowadzone w okresie zimowym.
Budowa geologiczna
Historia geologiczna Antarktydy ściśle związana jest z przeszłością geologiczną takich kontynentów, jak Afryka, Australia, Ameryka Południowa oraz subkontynent Indii. Kontynenty te przed górną jurą tworzyły jeden superkontynent – Gondwanę. Z tego powodu wielkie struktury geologiczne Australii, Afryki czy Ameryka południowej znajduje swoje odpowiedniki na kontynencie antarktycznym. Pierwsze pęknięcia skorupy kontynentalnej Gondwany pojawiły się już w jurze, ok. 160 – 140 mln lat temu, na linii rozłamu antarktyczno – australijskiego. Wylały się tam wtedy lawy bazaltowe występujące dzisiaj na rozległych obszarach Antarktydy i Tasmanii. Dopiero w trzeciorzędzie, ok. 53 – 55 mln lat temu, nastąpiło ostateczne oddzielenie się obu kontynentów.
Tempo dryftu kontynentu australijskiego wynosiło ok. 5 cm na rok; w wyniku postępowania tego procesu Australia odsunęła się do dzisiaj na odległość ponad 3000 km od Antarktydy. Z danych paleomagnetycznych wynika, że kontynent antarktyczny znajdował się w swej polarnej pozycji już od wczesnego mezozoiku. 25 – 30 mln lat temu nastąpiło ostateczne oddzielnie się Ameryki południowej od Półwyspu Antarktycznego – powstała w tym czasie Cieśnina Drake’a.
– Antarktyda Wschodnia</em></p>
Antarktydę Wschodnia tworzy tarcza wschodnioantarktyczna, znajdująca swoje odpowiedniki w tarczach krystalicznych i ich pokrywach osadowych Afryki Południowej, Ameryki Południowej, Indii i Australii. Zach. jej granicę stanowi pasmo Gór Transantarktycznych. Tarcza krystaliczna Antarktydy Wschodniej składa się z silnie zdeformowanych i głęboko zmetamorfizowanych skał wieku archaicznego i staroproterozoicznego. W późniejszych okresach geologicznych na speneplenizowanej powierzchni tarczy utworzyła się klastyczna pokrywa platformowa wieku młodo proterozoicznego – staro paleozoicznego. Na niej zalegają permskie osady lądowe z węglem poprzecinane kredowymi intruzjami. Działalność wulkaniczna na Antarktydzie Wschodniej zakończyła się w okresie dolnego miocenu – plejstocenu, a jej przejawem jest bazaltowy stożek wulkanu Gaussberg o wys. 368 m n.p.m., położony na granicy między Ziemią Królowej Mary a Ziemią Księżniczki Elżbiety, blisko 90° E.
Budowa geologiczna
Zach. obrzeżenie tarczy wschodnioantarktycznej tworzą odsłaniające się wzdłuż Gór Transantarktycznych osady platformy paleozoiczno – mezozoicznej wieku od dolnego dewonu przez karbon, perm, trias, do jury włącznie. W dominującej części są to permskie utwory kontynentalne z pokładami węgli dochodzącymi do 5 m miąższości. Warunki kontynentalne na tarczy wschodnioantarktycznej utrzymywały się jeszcze w triasie. W dolnej i środkowej jurze kompleksy osadowe zostały intrudowane licznymi silami i dajkami dolerytów (bazaltów). Intruzje te wiąże się z pierwszymi wielkimi pęknięciami w obrębie superkontynentu Gondwana, które poprzedziły jego rozpad.
– Antarktyda Zachodnia
Wzdłuż Gór Transantarktycznych przebiega zasadnicza linia podziału między Antarktydą Wschodnią, tj. tarczą wschodnioantarktyczną wraz z jej pokrywą platformową, a Antarktydą Zachodnią, której wschodnie obrzeżenie tworzy orogen Rossa.Antarktyda Zachodnia składa się z kilku orogenów wieku paleozoicznego i mezozoicznego, które kolejno przyrastały do tarczy wschodnioantarktycznej. Są to:
Orogen Rossa – ciągnący się wzdłuż Gór Transantarktycznych, sfałdowany we wczesnym ordowiku;
Orogen Borchgrevinka – wydzielany na brzegu Morza Rossa, sfałdowany w czasie dewonu i dolnego karbonu;
Orogen Ellswortha – położony skośnie w stosunku do tarczy wschodnioantarktycznej pomiędzy orogenami Rossa, Borchevinka i Arctowskiego, sfałdowany na granicy triasu i jury;
Orogen Arctowskiego (Antarktandy) lub orogen andyjski – obejmujący Półwysep Antarktyczny i przyległe do niego archipelagi, sięgające przez Ziemię Mary Byrd aż po Morze Rossa, sfałdowany w czasie jury, kredy i starszego trzeciorzędu.
Orogeny te stanowią kolejne etapy rozwoju (ekspansji, kompresji i inwersji) geosynkliny gondwańskiej, która obrzezała superkontynent Gondwany w ciągu ponad 600 mln lat.
Utwory neogenu wsch. części Półwyspu Antarktycznego (od strony Morza Weddella) to grube pokrywy law bazaltowych wieku mioceńsko – plioceńskiego, wśród których podrzędnie występują zlepieńce z bogatą fauną morskich bezkręgowców. Od strony zach., szczególnie w rejonie Szetlandów Południowych, znajduje się zespół osadów morsko – lodowcowych złożony z osadów i wulkanitów trzeciorzędowych ze śladami trzech kolejnych zlodowaceń.
W strefie orogenu Arctowskiego do dnia dzisiejszego zaznacza się działalność wulkaniczna, wyrażająca się obecnością dobrze zachowanych stożków wulkanicznych plejstoceńskich i holoceńskich na obszarze od Morza Rossa aż po Cieśninę Drake’a. Współcześnie czynne są na Antarktydzie wulkany Erebus i Deception.
Klimat
Klimat Antarktydy jest najsurowszym na kuli ziemskiej. Wpływa na to przede wszystkim położenie lądu w polarnych szerokościach geograficznych wokół bieguna południowego i ścisła izolacja od ciepłych prądów morskich przez dryf wiatrów zachodnich okrążających Ziemię wokół Antarktydy. W rezultacie tego powstała obejmująca kontynent pokrywa lodowa. Ma ona ogromną miąższość, warunkującą duże, średnio największe wśród kontynentów wzniesienie jej powierzchni nad poziom morza. To wzniesienie przyczynia się dodatkowo do jeszcze większego oziębienia klimatu i trwania lądolodu, oziębiającego od trzeciorzędu całą kulę ziemską.
Występowanie dni i nocy polarnych, których czas trwania zwiększa się w miarę wzrostu szer. geograficznej, rzutuje na cyrkulację atmosferyczną i warunki termiczne. Przez cały rok nad kontynentem, dzięki nagromadzaniu się zimnych i ciężkich mas powietrza, występuje Wyż Antarktyczny. Obszary niskiego ciśnienia przeważają nad przybrzeżnymi morzami sięgając nad wybrzeże. Z niżami przemieszczają się wilgotne i nieco cieplejsze masy powietrza, powodując pogodę sztormową. Niże przedostają się nad kontynent przeważnie od Zach., gdzie linia brzegowa jest urozmaicona. Nad Antarktydę Wschodnią docierają niezmiernie rzadko, gdyż ich drogę blokuje wyż. W efekcie słoneczna pogoda wyżowa występująca nad kontynentem kontrastuje z niżowym, bardzo pochmurnym obszarem oceanów.
Średnia roczna temp. powietrza waha się od -10°C na wybrzeżach w okolicy koła podbiegunowego pd. do 60°C w centralnej części kontynentu. W lecie, podczas dnia polarnego, docierająca do powierzchni energia słoneczna jest osłabiona w wyniku silnego odbicia od białej pokrywy śnieżnej i zużywania na tajanie śniegu i lodu, dlatego też nawet w ciepłej połowie roku temp. powietrza jest niższa od 0°C. W środku lata, w styczniu, temp. powyżej 0°C występuje na Ziemi Grahama, uznawanej za najcieplejsze miejsce Antarktydy, oraz wzdłuż Zach. wybrzeża, gdzie podczas napływu cieplejszych mas powietrza polarnomorskiego temp. Może wzrosnąć do 15° C. Na wysoko położonym środkowym obszarze Antarktydy Wschodniej temp. nawet w najcieplejszym miesiącu wynosi -30° C. W zimie, podczas nocy polarnej, przy braku dopływu energii słonecznej, występują bardzo niskie temp. powietrza, szczególnie w przygruntowej warstwie nad śniegiem i lodem, gdzie stale utrzymują się duże inwersje termiczne. Temp. średnia miesięczna w tym okresie waha się od -15° C do -70° C, ale temperatura minimalna może spaść nawet do -90° C. Dlatego też okolice stacji Wostok, gdzie zanotowano najniższą temp. powietrza na kuli ziemskiej, określa się jako biegun zimna.
Występowanie skrajnie niskich temp. Powietrza potęgują bardzo silne wiatry wiejące z prędkością 3-4 m/s z centrum kontynentu ku jej wybrzeżom, gdzie ich siła wzrasta do 15-20 m/s. Antarktyda należy do najbardziej wietrznych regionów kuli ziemskiej. Tzw. biegun wiatrów występuje na Ziemi Adeli, gdzie przez ok. 340 dni w roku wieją wiatry o prędkości 10-20 m/s, a nawet dochodzą do 90 m/s. Silne wiatry powodują powstawanie zamieci śnieżnych. Między 62 a 65°S przeważają wiatry wiejące z zach. na wsch.
Charakterystyczną cechą większości obszarów polarnych, poza niskimi temp. powietrza, jest występowanie niewielkich sum rocznych opadów, co w połączeniu z ich małym parowaniem przyczynia się do powstawania tzw. pustyni lodowej. Opady, gł. W postaci śniegu, najczęściej pojawiają się na zach. wybrzeżu Antarktydy i wynoszą 600-700 mm rocznie. Ich suma szybko maleje ku wnętrzu kontynentu, do ok. 50-100 mm. Ocenia się również, iż od 35 do 50% opadów przypada na szadź, bardzo często występującą w tych szerokościach geograficznych.
Ze względu na zróżnicowanie warunków termicznych i opadowych Antarktykę można podzielić na trzy regiony: wysokogórski wewnątrzkontynentalny, stoków lodowcowych oraz strefę wybrzeży wraz z wyspami.
Wnętrze kontynentu charakteryzuje się skrajnie niskimi temp. i niewielkimi sumami opadów. Na tych samych szerokościach geograficznych we wsch. części Antarktydy jest jednak o wiele chłodniej niż w zach., nad która docierają cieplejsze masy powietrza, a wys. n.p.m. jest nieco mniejsza. Różnica temp. sięga nawet 30° C. Stoki lodowcowe, narażone na silne wiatry zboczowe wiejące z centralnego płaskowyżu, wyróżniają się zróżnicowaniem termicznym ze względu na wysokość zboczy. Temperatury i sumy opadów rosną od -50° C i 100 mm na szczytach do -20° C i 500 mm w dolnych partiach zboczy. Region wybrzeża i wysp ma najłagodniejszy klimat. Szczególnie wyróżniają się tu tzw. Oazy antarktyczne, tj. wolne od lodu i śniegu fragmenty wybrzeża Antarktydy Wschodniej. Latem temp. Gruntu wzrasta tam do 30° C, a powietrza do 10-15° C.
Ukształtowanie powierzchni
– UKSZTAŁTOWANIE POWIERZCHNI LODOWEJ
Wielki lądolód osadzony na podłożu skalnym przykrywa je prawie całkowicie na pow. 12,2-12,5 mln km² . Na wielu odcinkach wybrzeża, o dł. ok. 17800 km, zewnętrzne części tego lądolodu pływają na wodach morskich w postaci gigantycznych płyt zwanych lodowcami szelfowymi, które zajmują następne 1.4-1.6 mln km² . Do tego dochodzi ok. 50 tys. km² licznych pojedynczych lodowców. W sumie tylko od 2 do 2,4% Antarktydy, tj. nie więcej niż 330 tys. km2, nie jest pokryte lodem. Podawanie dane liczbowe są przybliżone, ponieważ po wielkich odkryciach geograficznych w 1. poł. XX w. Następuje coraz bardziej wnikliwe rozpoznawanie lodowego kontynentu, wciąż jednak dalekie od ustaleń równie szczegółowych, jak w innych częściach świata. Rozproszenie obszarów niezlodowaconych powierzchniowo na Antarktydzie jest ogromne i dlatego są one tak małe, że giną w skali półstronicowej mapy.
Średnia wys. Antarktydy wynosi 2040 m n.p.m., tj. najwięcej ze wszystkich kontynentów. Lądolód Antarktydy składa się z trzech nierównych części. Największa z nich leży w Antarktydzie Wschodniej (10,35 mln km² ), przekraczając w tzw. Kopule Argus 4000 m n.p.m. Druga część lądolodu, oddzielona od pierwszej Górami Transantarktycznymi i tworząca rdzeń Antarktydy Zachodniej, jest znacznie mniejsza (1,97 mln km² ). Powierzchnia lądolodu opada tu od kopuł przekraczających znacznie 2000 m n.p.m. do wielkich barier lodowych, tj. stromych krawędzi (klifów) stanowiących czoła lodowców szelfowych na morzu Weddella i Morzu Rossa (obydwa liczą po 0,53-0,54 mln km² ). Części centralne i czołowe lodowców szelfowych mają bardzo mały spadek (ok. 0,5%), czyli są prawie płaskie. Tempo ich spływu u czoła wynosi od kilkuset metrów do 2 km rocznie. Dwa największe: Lodowiec Szelfowy, Ronne-Filchnera (na Morzu Weddella) i Lodowiec Szelfowy Rossa, rozciągają się z pd. na pn. odpowiednio 700 i 850 km, a równoleżnikowo – obydwa po 1000 km. Lodowce szelfowe Antarktydy Wschodniej, o szerokości od 100 do 250 km, choć w sumie kilkakrotnie mniejsze niż dwa wyżej wymienione, tworzą znacznie większą część linii brzegowej niż one, o dł. ponad 10000 km (na 17800 km lodowych barier szelfowych i 31000 km wszystkich barier lodowych).
Ubytek lodu z Antarktydy następuje gł. poprzez odrywanie gór lodowych od klifowych brzegów morskich lądolodu. Najliczniejsze góry lodowe odrywają się od czołowych barier lodowców szelfowych. Są one stosunkowo płaskie i rozległe, tzw. (od kształtu) stołowe. Największe z nich mają z reguły kilkadziesiąt km długości i szerokości (rzadko ponad 100 km) i kilkaset metrów grubości. Unoszone są prądami morskimi, najpierw najczęściej na wschodu na zachód przez Antarktyczny Prąd Okołobiegunowy, potem często przez śródoceaniczny Dryf Wiatrów Zachodnich. Topnieją zwykle w ciągu 6-12 lat.
Wewnątrz Antarktydy Zachodniej wznoszą sie Góry Ellswortha z pasmem Sentinel, w którym znajduje się najwyższy szczyt kontynentu – Vinson (5140 m n.p.m.). Półwysep Antarktyczny jest trzecią i najmniejszą częścią lodowego kontynentu (0,52 mln km² ), z małymi (jak na Antarktydę) czaszami lodowymi pokrywającymi góry i wyspy przybrzeżne oraz lodowcami szelfowymi u wybrzeży.
UKSZTAŁTOWANIE POWIERZCHNI PODLODOWEJ
Pomimo tego, że Antarktyda ma najwyższą średnią wysokość bezwzględną ze wszystkich kontynentów, mniej więcej połowa jej podłoża skalnego leży poniżej poziomu morza. Pamiętać jednak należy, że większość tych depresji powstała wskutek wgniecenia litosfery pod ciężarem lodu i w razie deglacjacji nastąpiłoby izostatyczne podniesienie niższych partii dzisiejszej powierzchni podlodowej (szacunkowo o kilkaset metrów w ciągu kilku tys. lat)
Generalnie rzecz biorąc, większość powierzchni podlodowej Antarktydy Wschodniej leży nad poziomem morza, a większość powierzchni podlodowej Antarktydy Zachodniej – poniżej poziomu morza. W centrum Antarktydy Wschodniej , na pd. – wsch. Od tzw. bieguna względnej niedostępności, powierzchnia podlodowa przekracza w dwóch miejscach 2000 m n.p.m., a w jednym z nich 3000 m n.p.m. Tam tez znajdują się najrozleglejsze partie powierzchni podlodowej o wys. ponad 1000 m n.p.m. Niemniej jednak, w dużym sektorze Antarktydy Wschodniej między 100 a 1600E, powierzchnia podlodowa schodzi poniżej poziomu morza, do -2341 m. Powierzchnia podlodowa Antarktydy Zachodniej znajduje się w większości poniżej poziomu morza, schodząc najniżej na kontynencie do -2555 m, a poza łańcuchami górskimi tylko w kilku miejscach przekracza 2000 m n.p.m.
Oczywiście, najwyżej sięga powierzchnia podlodowcowa w wysokich górach, do ok. 5000 m n.p.m., ale często bywa tam ona przykryta cienką warstwą lodu, w dodatku poprzerywaną nunatakami. Równocześnie w górach lub ich sąsiedzie znajdują się wypełnione lodem doliny lub kotliny o podłożu schodzącym 1000 m n.p.m.
MIĄŻSZOŚĆ LODU
Duże miąższości pokrywy lodowej Antarktydy nawiązuje do obniżeń powierzchni podłoża skalnego. Średnia miąższość lądolodu kontynentalnego wynosi 1880 m. Najgrubsza warstwa lodu, ponad 4000m, występuje nad pięcioma obniżeniami powierzchni podlodowej o charakterze głębokich kotlin depresyjnych, w Antarktydzie Wschodniej i Zachodniej w sektorze od 90°E do 90°W, po obydwu stronach Lodowca Szelfowego Rossa. Trzy obszary w pokrywą lodową ponad 4000 m w Antarktydzie Wschodniej, między Ziemią Wilkesa a Ziemią Wiktorii, są znacznie rozleglejsze od dwóch takich obszarów w centralnej części Antarktydy Zachodniej. Podobnie jest z występowaniem, pokrywy lodowej o miąższości ponad 4000 m – zajmuje ona znacznie większą część Antarktydy Wschodniej niż Zachodniej. Najgrubszą warstwę lodu (do 4776 m) stwierdzono na Ziemi Adeli (ponad 400 km w głąb kontynentu od stacji Dumont d’Urville)
Miąższość lądolodu wyraźnie spada w kierunku wybrzeży stanowiących najczęściej barierę lodowcową o grubości u czoła od kilkudziesięciu do 250 m. Większość lodowców szelfowych ma miąższość od 100 do 500 m. Tylko wewnętrzne części lodowców szelfowych Amery’ego, Rossa i Ronne-Filchnera są grubsze, nie przekraczając jednak 1000 m.
W górach miąższość lodu może być bardzo znaczna, przekraczając 1000 m nad dolinami powierzchni podlodowej, ale maleje ona aż do całkowitego braku lodu na grzbietach lub masywach o charakterze nunataków.
Nad podlodowymi wzniesieniami i górami miąższości lodu z reguły maleje, ale i tak w wielu miejscach pozostaje bardzo znaczna. Np. w centrum Antarktydy Wschodniej (Kopuła Argus) na wzniesieniach 1000-2000 m n.p.m. zalega ponad 2000 m lodu.
Obszarami lądowymi wolnymi od pokrywy lodowej są tzw. oazy, położone zwykle na podobnej wysokości lub niżej niż otaczający je lądolód. Ich istnienie uwarunkowane jest przede wszystkim położeniem w takich miejscach, które są omijane przez grubsze strumienie lodowe. Równocześnie małe albedo ciemnych powierzchni skalnych przy silnym promieniowaniu słonecznym w lecie, małej wilgotności powietrza i wyjątkowo niskich opadach rocznych, umożliwia coroczną letnią ablacje zimowego śniegu i lodu. Niewykluczone są też inne, dodatkowe przyczyny istnienia oraz natury geofizycznej. Opisane dotychczas oazy, w liczbie nie większej niż kilkanaście, położone są w przybrzeżnych obszarach Antarktydy Wschodniej i mają ukształtowanie z reguły pagórkowate. Tylko największa oaza, Dry Valleys (Suche Doliny) na Ziemi Wiktorii nad Morzem Rossa, o pow. ponad 1000 km² , ma ukształtowanie górskie i sięga ponad 2000 m n.p.m. Druga pod względem powierzchni jest zbadana przez Polaków Oaza Bungera (Bunger Hills), ma ona 428 km2, a trzecia z kolei – Vestfold Hills – 411 km² . Sama nazwa „oazy” jest z biologicznego punktu widzenia mylna, jeśli weźmiemy pod uwagę ich pustynny charakter z bardzo skąpą roślinnością złożoną z glonów, porostów i mchów. W oazach antarktycznych występują jeziora o różnej genezie, zarówno słodkowodne, jak i zasolone.
Gleby i roślinność
Przeważająca część Antarktydy znajduje się w strefie polarnej. Obejmuje ona swoim zasięgiem kontynent Antarktydy, jak również większość rozrzuconych wokół niej wysp subantarktycznych. Sam kontynent Antarktydy, pokryty grubą powłoką lądolodu, jest prawie zupełnie pozbawiony szaty roślinnej. Wyjątkiem są nieliczne nadmorskie oazy, wystające ponad lód nunataki i dość znaczne powierzchniowo terytorium na zach. wybrzeżach Półwyspu Antarktycznego. Brak pokrywy lodowej pozwala na działalność procesów glebotwórczych i powstawaniu gleby. Na skalnym podłożu kontynentu Antarktydy wytworzyły się płytkie litosole i regosole, natomiast w bardziej wilgotnym klimacie morskim Antarktydy dominują inicjalne gleby poligonowe (strukturowe) i rumoszowe (regosole), a w zatorfionych zagłębieniach gleby torfowe (histosole). Podstawową formację roślinną stanowi tu tundra złożona z różnorodnych gatunków mchów, porostów, grzybów i glonów. Flora tego obszaru jest jednak bardzo uboga (chociażby w porównani do podobnych terenów Arktyki i położonych wokół bieguna północnego).
Spośród rodzimych gatunków roślin naczyniowych (kilka innych zostało przypadkowo zawleczonych) jedynymi przedstawicielami są kolobant i śmiałek antarktyczny, które występują jedynie na półwyspie Antarktycznym i pobliskich wyspach. Charakterystyczne jest to, że na bardzo wilgotnych siedliskach na stokach o ekspozycji pn., porośniętych bujnie właśnie tymi gatunkami, mogą zaznaczać się procesy prowadzące do powstawania gleb brunatnych. W głębi kontynentu dominującą rolę w budowie zbiorowisk tundrowych odgrywają mchy (90 gatunków), porosty (ok. 300 gatunków) i glony, miejscami tworzące wspólnie kolorowe „oazy”. Najbardziej rozwinięte zbiorowiska istnieją w pobliżu kolonii ptactwa morskiego (gł. pingwinów). Nagromadzenie dużych ilości ptasich odchodów prowadzi do powstawania w tych miejscach charakterystycznych gleb ornitogenicznych (wzbogaconych w substancje mineralne, szczególnie azot i fosfor), dostarczających roślinom (gł. porostom ornitokoprofilnych) niezbędnych do życia składników.
Na znajdujących się także w strefie polarnej subantarktycznych wyspach (m.in. Szetlandy południowe, Orkady Południowe, Sandwich Południowy, Wyspa Bouveta, Wyspy Kerguelena, Heard, Macquarie) zbiorowiska tundrowe są nieco bogatsze w gatunki. Charakterystycznym elementem flory wysp jest też bardzo wysoki poziom endemizmu, wynikający z długotrwałej izolacji. Do najbardziej znanych rodzajów endemicznych należą Lyalliab i Pringlea.
Kilka wysp (Auskland, Antypodów, Bounty, Campbell) znajduje się w zasięgu strefy umiarkowanej chłodnej. Tutaj szatę roślinną tworzą lasy liściaste, niskie zarośla krzewiaste oraz zbiorowiska trawiaste.
Pod względem fitogeograficznym cała Antarktyda znajduje się w granicach jednego państwa florystycznego (Holantarctis) i czterech jego obszarów florystycznych. Większa cześć tego regionu obejmuje obszar antarktyczny, zajmujący prawie cały kontynent Antarktydy. (bez zach. części Półwyspu Antarktycznego) oraz liczne wyspy leżące tuż przy jej wybrzeżach. Poza tym odrębne obszary florystyczne tworzą: wyspy subantarktyczne między Ameryką Południową i Antarktydą wraz z zach. fragmentem Półwyspu Antarktycznego i Wyspą Bouveta (obszar patagoński), wyspy subantarktyczne leżące na pd. Oceanów Atlantyckiego i Indyjskiego (obszar wysp subantarktycznych) oraz wyspy subantarktyczne na pd. części Oceanu Spokojnego (obszar nowozelandzki).
Świat zwierzęcy i krainy zoogeograficzne
Świat zwierzęcy Antarktyki, w odróżnieniu od innych regionów świata, charakteryzuje się niewielką różnorodnością gatunków i bardzo małym udziałem form endemicznych (gł. wśród bezkręgowców).
W przeważającej części świat organiczny rozwija się na otaczających kontynent Antarktydy morzach i wyspach, gdyż ogromna pokrywa lądolodu antarktycznego nie pozwala na zasiedlenie jej terenów. Niedogodne warunki klimatyczne (przede wszystkim niskie temp.) sprawiły, że w regionie tym brak jej zmiennocieplnych płazów i gadów.Porośnięte zbiorowiskami tundrowymi subantarktyczne wyspy są terenem lęgowym dla wielu gatunków ptaków morskich. Największe kolonie tworzą pingwiny, stanowiące 99% biomasy wszystkich ptaków w tym, regionie. Największy zasięg geograficzny – w zasadzie na większości terytoriów subantarktycznych – mają: pingwin maskowy, pingwin białobrewy, pingwin królewski i skocz Eudyptes chrysocome, natomiast pingwin żółtooki występuje wyłącznie w okolicy wysp Auckland i Bounty.
W pobliżu kolonii pingwinów zakładają swe gniazda również inne gatunki ptaków. Warto tu wspomnieć doskonale szybujące albatrosy wędrowne i albatrosy czarnobrewe, pięknie ubarwione warcabniki czy też odbierające złowiony pokarm innym ptakom wydrzyki południowe. Na obrzeżach samego kontynentu antarktycznego najczęściej występują: pingwin cesarski, pingwin Adeli, petrel śnieżny, petrel antarktyczny i wydrzyk antarktyczny, a także jedyny przedstawiciel rzędu wróblowatych w Antarktyce – świergotek antarktyczny.
W wodach morskich w bezpośrednim sąsiedztwie kontynentu spotkać można endemiczne dla Antarktydy gatunki płetwonogich (Pinnipedia). Należą do nich: foka Rossa, lampart morski, słoń morski, a także słynna z rekordów w nurkowaniu (nawet do głęb. 300 m, ponad godzinę wstrzymując oddech) foka Wedella oraz najpospolitsza foka antarktyczna – krabojad. Charakterystyczna jest również uchatka antarktyczna, czyli kotik antarktyczny. Bogate w tlen i substancje pokarmowe wody tzw. Oceanu Lodowego Południowego są środowiskiem bytowania kryla (drobne skorupiaki z rzędu Eufauzji), stanowiącego na tym obszarze jedno z najważniejszych ogniw łańcucha pokarmowego. Krylem żywią się ryby, pingwiny, foki i największe zwierzęta tego regionu, rozmaite wieloryby-fiszbinowce, w tym m.in.: sejwal i finwal.
W podziale zoogeograficznym prawie cała Antarktyda znajduje się w granicach królestwa Antarktis, w jedynej krainie tego królestwa – Krainie Antarktycznej. Wyjątkiem są tylko Wyspy Antypodów i Bounty, należące do Krainy Australijskiej (Królestwo Notogea).
Cechą charakterystyczną fauny zasiedlającej Krainę Antarktyczną jest występowanie niedużej liczby gatunków, przy jednoczesnej wysokiej liczebności poszczególnych populacji. Wynika to z niedogodnych warunków do życia (niskie temp., bardzo sine wiatry, specyficzny cykl oświetleniowy, uboga baza pokarmowa, istnienie pustyni lodowej), które pozwalają przetrwać niewielu gatunkom. Pokrywająca większą część obszaru lodowa pustynia jest przyczyną gromadzenia się wielkich kolonii zwierząt prawie wyłącznie na granicy lądu i morza. To z kolei wynika z faktu, iż tylko w wodach morskich czerpać mogą one pokarm (w postaci ryb, małży i skorupiaków), natomiast na niezlodowaconym lądzie przystępują do rozrodu. Osobliwym wyjątkiem jest pingwin cesarski, który na okres lęgowy wędruje na przybrzeżne pola lodowe. Do najbardziej znanych charakterystycznych gatunków tej krainy należą: antarktyczne gatunki fok, kotiki i słoń morski, a z ptaków pingwiny, albatrosy oraz niektóre gatunki petreli.
Ochrona przyrody
Historia ochrony przyrody w Antarktyce sięga lat 20. XIX w. W 1924 zostały objęte ochroną należące do Francji wyspy Św. Pawła, Amsterdam, Wyspy Crozeta i Wyspy Kerguelena, które wspólnie utworzyły park narodowy Antarctique Francaise. Dziesięć lat później podobne kroki podjęła Nowa Zelandia, która na terytorium wysp Auckland powołała ścisły rezerwat mający na celu zachowanie unikalnego ekosystemu archipelagu, wraz z licznymi gatunkami ptactwa morskiego (albatrosy, petrele, pingwiny) regularnie odbywającego tu lęgi.
W tym samym czasie na forum międzynarodowym toczyła się dyskusja dotycząca podziału terytorium Antarktydy. Jednak państwa wysuwające roszczenia terytorialne myślały raczej o skorzystaniu z jej bogatych zasobów naturalnych, niż o zakładaniu tam obiektów chronionych.
obiekty chronione (gł. rezerwaty) istnieją na większości wysp subantarktycznych, ponadto ich terytoria wraz z otaczającymi je akwenami morskimi podlegają konwencji o ochronie antarktycznych fok (konwencja CCAS) podpisanej w 1972 oraz konwencji o zachowaniu żywych zasobów morskich Antarktyki (konwencja CCAMLR) sygnowanej w 1980. Sam kontynent nie posiada wprawdzie żadnego formalnego statusu obszaru chronionego, ale nienaruszalność jego środowiska przyrodniczego została zadeklarowana w 1959 przy podpisywaniu Traktatu Antarktycznego oraz dodatkowo zagwarantowana w „Zasadach ochrony fauny i flory Antarktyki” uchwalonych przez Naukowy Komitet Badań Antarktyki (SCAR) w 1962. Dokumentami regulującymi ważne dla ochrony przyrody zagadnienia w tym regionie są ponadto: sygnowana w 1988 konwencja o zachowaniu zasobów mineralnych Antarktyki (konwencja CRAMRA) oraz podpisany w 1991 Protokół do Traktatu Antarktycznego (tzw. Protokół Madrycki).
Ustanowienie kontynentu Antarktydy szczególnej ochrony sprawiło, że prawnie jednocześnie zostały wytypowane miejsca charakteryzujące się wyjątkowymi w skali kontynentu walorami środowiska przyrodniczego.
W zależności od celu i formy ochrony od 1998 powołano: 19 miejsc specjalnie chronionych (SPA) mających na celu zachowanie interesujących z punktu widzenia nauki naturalnych systemów ekologicznych, 35 miejsc specjalnych zainteresowań naukowych (SSSI) chroniących obszary o szczególnym znaczeniu naukowym, ale gdzie ingerencja człowieka w środowisko znajduje się pod kontrolą oraz 3 rezerwaty fok (SR), w których wprowadzono zakaz ich łowienia na skale przemysłową.
Do najbardziej znanych obszarów chronionych położonych na subantarktycznych wyspach należą:
rezerwat Macquarie (pow. 128 km² ), obejmujący kilka skalistych, wulkanicznych wysp na podmorskich wzniesieniu zwanym grzbietem Macquarie z bogatą fauną ptaków (72 gatunki); wpisany w 1977 na listę rezerwatów biosfery, a w 1997 na listę Światowego Dziedzictwa UNESCO;
– rezerwat Heard and McDonald Islands (pow. 386 km² ), chroniący unikatowe ekosystemy tych dwóch wysp i wpisany na listę Światowego Dziedzictwa UNESCO w 1997
– rezerwat Auckland Islands, będący największym (pow. 625 km² ) i jednym z najstarszych obiektów chronionych w tym regionie;
– rezerwat Bouvetoya (pow. 57 km² ), obejmujący niewielką, wulkaniczną wysepkę, będącą miejscem gniazdowania i rozrodu kilkunastu gatunków ptactwa morskiego.
Zasoby Antarktyki
ŻYWE ZASOBY ANTARKTYKI
Pod pojęciem żywych zasobów rozumiemy ogół gatunków roślin i zwierząt, które obecnie lub w przyszłości mogą być wykorzystywane gospodarczo przez człowieka. Antarktyka, mimo iż jest jednym z najuboższych faunistycznie regionów świata, posiada kilkadziesiąt gatunków ważnych z punktu widzenia działalności człowieka. Do najważniejszych należy zaliczyć szereg planktonicznych gatunków skorupiaków nazywanych krylem, które zasiedlają wody morskie wokół Antarktydy i stanowią tu podstawę łańcucha pokarmowego. Na kryl składają się gatunki z rodziny Eurazji, przede wszystkim kryl antarktyczny, jak też inne gatunki z tej rodziny. Stanowi on doskonałe źródło białka zwierzęcego i aktualnie szacuje się, że całkowita biomasa kryla w wodach Antarktyki wynosi ok. 500 mln t, co przy połowach nie zagrażających wyniszczeniu jego populacji pozwala na zdobycie 550 tys. t czystego białka rocznie.
Z ponad 270 gatunków ryb opisanych w rejonie Antarktyki z punku widzenia rybołówstwa największe znaczenie mają: nototenie, błękitek południowy, georgianka, kłykacz, kergulena i Bielanka szczękata czyli szczękacz. Ponadto uwagę zwrócono też na kilka gatunków niedużych ryb, w których ciele odkryto substancje obniżające temperaturę zamarzania. Obecnie prowadzone są badania nad ewentualnym otrzymaniem sztucznego substytutu tego związku. Intensywna eksploatacja ryb, jaka rozpoczęła się w Antarktyce w latach 70., doprowadziła do gwałtownego spadku ich zasobów. Aktualnie limity połowów reguluje konwencja o zachowaniu żywych zasobów morskich Antarktyki (konwencja CCAMLR).
Spośród ssaków najważniejszymi gospodarczo grupami zwierząt są płetwonogie i walenie. Ze względu na tłuszcz i cenne futra były one przedmiotem polowań już od początku XIX w., co w dużym stopniu przyczyniło się do redukcji ich pogłowia (szczególnie wielorybów). Współcześnie połowy uchatek i fok regulowane SA ustaleniami konwencji o ochronie antarktycznych fok (konwencja CCAS) uchwalonej w 1972. Pozwala ona na pozyskanie w przeciągu roku 12 tys. lampartów morskich, 5 tys. fok Weddella oraz 175 tys. krabojadów, z całkowitej liczby wszystkich fok antarktycznych (szacowanej na ok. 17-18 mln). Całoroczną ochroną objęte są natomiast: słoń morski, foka Rossa i uchatki z rodzaju Arctocephalus.
Do końca lat 80. Na morskich wodach Antarktyki zostało zabitych ok. 1,5 mln wielorybów. Największe znacznie gospodarcze (wytop tłuszczu i oleju, pozyskanie mięsa) miały ogromne płetwale błękitne, finwale i sejwale, dlatego tez do czasów dzisiejszych ich pogłowie zmalało o 80-90%, w stosunku do pierwotnego. Aktualnie istnieje całkowity zakaz połowu wielorybów zgodnie z ustaleniami konwencji wielorybniczej podpisanej w 1947, jednak nielegalne połowy pod przykrywką badań naukowych prowadzi m.in. Japonia.
SUROWCE MINERALNE
Zasoby mineralne Antarktyki są bardzo słabo rozpoznane. Dotychczas stwierdzono występowanie na Antarktydzie węgla kamiennego, rud miedzi, molibdenu, chromu, kobaltu, platyny, niklu, litu, cynku, cyny, srebra, złota, żelaza, uranu, manganu, ołowiu, tytanu. Szelf antarktyczny przypuszczalnie kryje w sobie bogate zloża ropy naftowej i gazu ziemnego, który szacuje się na 45 bln baryłek i 115 trln m3.Zasoby mineralne Antarktydy nie są przedmiotem eksploatacji, co formalnie potwierdzono w Protokole do Traktatu Antarktycznego w 1991. Wprowadza on 50-letni zakaz wszelkiej działalności związanej z wydobywaniem surowców mineralnych. Jedynym aktualnie używane są piaski, żwiry i skruszone skały, na budowę stacji naukowych.
Chociaż tylko około 1% kontynentu tj. obszary wolne od lodu było badane w poszukiwaniu minerałów, dowody wskazują, że Antarktyda zawiera bogate złoża mineralne. W Górach Transantarktycznych znajduja się olbrzymie złoża węgla, a także miedzi, ołowiu, cynku, srebra, cyny i złota. The Prince Charles Góry Wschodnie Antarktyda są bogate w rudy żelaza; Półwysep Antarktyczny zawiera rudy miedzi i molibdenu oraz Dufek Masyw zawiera rudy chromu, platyna, miedź i nikiel.Prawdopodobnie złoża ropy naftowej i gazu ziemnego istnieją w szelfie kontynentalnym takich obszarów jak Morz Rossa. Istnieją obawy o potencjalne ekologiczne i polityczne skutki rozwoju mineralnego Antarktydy.
Turystyka
Wyjątkowo niesprzyjające egzystencji człowieka warunki środowiska przyrodniczego oraz peryferyjne położenie Antarktydy sprawiły, że przez długi czas kontynent ten znajdował się poza zasięgiem wyjazdów turystycznych. Jego egzotyką zaczęto się szerzej interesować dopiero pod koniec XIX i na początku XX w., dzięki relacją podróżników docierających do coraz odleglejszych rejonów kontynentu. Pierwsze wizyty turystów rozpoczęły się w 2.poł. lat 50. XX w. W grudniu 1956 r. chilijski samolot z 66 pasażerami na pokładzie dokonał pierwszego przelotu nad kontynentem, a w październiku 1957 r. towarzystwo lotnicze Pan American Airways zorganizowało lot turystyczny na Antarktydę połączony z lądowaniem. Z biegiem czasu wycieczki w ten region kuli ziemskiej stawały się coraz częstszą ofertą biur turystycznych (zwł. W Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Wielkiej Brytanii, Niemczech, Włoszech, Hiszpanii, Chile, Australii i Nowej Zelandii), do czego w dużej mierze przyczyniało się powstawanie stacji naukowo-badawczych, stanowiących miejsce pobytu turystów.
Rejonem koncentracji ruchu turystycznego jest Antarktyda Zachodnia, szczególnie rejon Półwyspu Antarktycznego. Oprócz przelotów nad kontynentem, rejsów statkami turystycznymi i wizyt w stacjach naukowo-badawczych, celem wycieczek jest obserwacja fauny antarktycznej, m.in. wielkich kolonii pingwinów.
Rozwój ruchu turystycznego na Antarktydzie wskazuje na coraz większa dynamikę tego zjawiska. W ciągu 40 lat kontynent ten odwiedziło kilkadziesiąt tys. turystów, z tego ponad połowa w latach 90, np. w latach 1977-1990 polską stację Arctowski na Wyspie Króla Jerzego odwiedziło ok. 10 tys. turystów, a w latach 1991-95 już ok. 7 tys. Ruch turystyczny stwarza zagrożenie dla środowiska przyrodniczego Antarktydy, dlatego też coraz głośniejsze są protesty międzynarodowych organizacji ekologicznych sprzeciwiających się dalszemu rozwojowi turystyki w tym regionie.
Wyspy antarktyczne i subantarktyczne
Wyspy antarktyczne znajdują się na pd. od konwergencji antarktycznej, wyspy subantarktyczne leżą pomiędzy konwergencją antarktyczną a subtropikalną. Szereg wysp położonych w najbliższym sąsiedztwie Antarktydy połączonych jest stale lodowcami szelfowymi z kontynentem. Przykładem są Wyspy: Aleksandra I (43 200 km² ) i Charcota (5620 km² ) u pd.-zach. wybrzeży Półwyspu Antarktycznego, Rossa i Roosevelta w obrębie Lodowca Szelfowego Rossa, Berkenera w obrębie Lodowca Szelfowego Ronne-Filchnera.
Drugą grupę stanowią wyspy przybrzeżne leżące 20-30 km od brzegów Antarktydy, oddzielone od kontynentu rozmarzającymi okresowo w lecie kanałami. Największe skupienie wysp przybrzeżnych znajduje się wokół Półwyspu Antarktycznego. Przy jego Zach. i pn.-zach. brzegach leżą m.in. wyspy: Adelajdy, Biscoe, Archipelag Palmera (Brabant, Anvers, Wiendke), Trinity, zaś po stronie pn.-wsch. M.in. wyspy: d’Urville’a, Joinville, Dundee, Jamesa Rossa, Vega. Pozostałe wyspy leżą w większym, często bardzo dużym oddaleniu od Antarktydy, w poszczególnych basenach Oceanu Południowego.
Basen pacyficzny:
– Wyspa Piotra I (Peter I)
Pochodzenia wulkanicznego o pow. 157 km² , zlodowacona w 95%; najwyższe wzniesienie 1640 m n.p.m. (Lars Christensentoppen); odkrycie 1821; pierwsze lądowanie 1929; niezamieszkała; anektowana przez Norwegię w 1928.
<p style="text-align: justify;"><em>– Wyspa Scotta (Scott Island)</em></p>
Pochodzenia wulkanicznego o pow. 0,4 km² , w większości zlodowacona; najwyższe wzniesienie 63 m n.p.m. (Haggits Pillar); odkrycie i pierwsze lądowanie 1902; niezamieszkała.
– Wyspy Balleny’ego (Balleny Islands)
Grupa trzech wysp pochodzenia wulkanicznego (Young, Buckle, Sturge) o pow. 400 km² , zlodowacona w 95%; najwyższe wzniesienie 1524 m n.p.m. (Brown); odkrycie i pierwsze lądowanie 1839; niezamieszkałe
– Wyspa Macquarie (Macquarie Island)
Pow. 128 km² ; najwyższe wzniesienie 433 m n.p.m. (Hamilton); odkrycie i pierwsze lądowanie 1810; w latach 1888-1917 baza łowców fok i pingwinów; od 1948 australijska baza naukowa; należy do Australii.
– Wyspa Campbell (Campbell Island)
Pow. 113 km² ; najwyższe wzniesienie 567 m n.p.m. (Honey); odkrycie i pierwsze lądownie 1810; w latach 1909-1914 baza wielorybnicza; od 1941 nowozelandzka stacja naukowa; należy do Nowej Zelandii. Basen atlantycki:
– Szetlandy Południowe (South Shetland Islands)
Archipelag składający się z czterech grup większych wysp: 1. Elephant i Clarence, 2. Króla Jerzego (King George) i Nelson, 3. Robert, Greenwich, Livingstonea, Snow I Deception, 4. Smith I Low, oraz z kilkunastu mniejszych wysp, wielu wysepek I skał. W sumie archipelag liczy 62 wyspy o pow. 4662 km² , z których największa jest Wyspa Króla Jerzego (1310 km² ). Archipelag oddzielony jest od Półwyspu Antarktycznego cieśniną Bransfield (ok. 120 km), a od Ameryki Południowej Cieśniną Drake’a (ok. 500 km). Wyspy SA pochodzenia wulkanicznego, zlodowacone w 80%; najwyższe wzniesienie 2105 m n.p.m. (Foster). Odkrycie i pierwsze lądowanie 1819. Od 1820 okresowo na wyspach działali łowcy fok i wielorybnicy oraz naukowcy. Od 1943 na Szetlandach Południowych przebywają stale ekipy naukowe, obecnie w 8 stacjach. Polska stacja im. Henryka Arctowskiego otwarta została w 1977.
– Orkady Południowe (South Orkney Islands)
Archipelag składa się z czterech głównych wysp (Coronation, Signy, Powell, Laurie) i kilkunastu mniejszych o pow. 622 km² , zlodowacony w 85%; najwyższe wzniesienie 1265 m n.p.m. (Nivea); odkrycie i pierwsze lądowanie 1821; w latach 1920-1926 baza wielorybnicza; stała stacja naukowa od 1903.
– Sandwich Południowy (South Sandwich Islands)
Archipelag kilkunastu wysp i wysepek pochodzenia wulkanicznego o pow. 310 km² , zlodowacony w 80%; najwyższe wzniesienie 1375 m n.p.m. (Belinda); odkrycie 1775, pierwsze lądowanie 1818; niezamieszkały, okresowo badania naukowe; należy do Wielkiej Brytanii (roszczenia Argentyny).
– Wyspy Bouveta (Bouvetoya)
Pochodzenia wulkanicznego o pow. 54 km² , zlodowacona w 93%; najwyższe wzniesienie 780 m n.p.m. (Olavtoppen); odkrycie 1739, pierwsze lądowanie 1822; niezamieszkała; anektowana przez Norwegię w 1928.
– Georgia Południowa (South Georgia)
Pow. 3755 km² , zlodowacona w 57%; najwyższe wzniesienie 2934 m n.p.m. (Paget); odkrycie 1675,pierwsze lądowanie 1775. Stale zamieszkała od 1904, w latach 1904-1965 baza łowców fok i wielorybników (największa w Grytviken), obecnie zamieszkiwana przez 20-30 osób personelu stacji naukowej, radiostacji, poczty i administracji. Należy do Wielkiej Brytanii (roszczenia Argentyny). 74 km na pd.-wsch. Od Georgii Południowej leży Clerke Rocks, a 250 km na pn.-zach. Shag Rocks.
– Wyspa Gough (Gough Island)
Pochodzenia wulkanicznego o pow. 65 km² ; najwyższe wzniesienie 910 m n.p.m. (Edinburgh); odkrycie prawdopodobnie 1505, pierwsze lądowanie 1675; okresowo zamieszkiwana przez łowców fok, od 1955 stała stacja naukowa; należy do Wielkiej Brytanii.
Basen indyjski:
– Wyspy MacDonald (MacDonald Islands)
Grupa trzech wysp pochodzenia wulkanicznego (McDonald, Flat, Meyer) o pow. 2,6 km² ; najwyższe wzniesienie 212 m n.p.m. (Maxwell); odkrycie 1854, pierwsze lądowanie 1971; niezamieszkała; należy do Australii.
– Wyspa Heard (Heard Island)
Pochodzenia wulkanicznego o pow. 385 km² , zlodowacona w 80%; najwyższe wzniesienie 2745 m n.p.m. (Mawson); odkrycie prawdopodobnie 1833, na pewno 1853, pierwsze lądowanie 1855; w latach 1947-55 stacja naukowa, obecnie niezamieszkała; należy do Australii.
– Wyspy Kerguelena (Iles Kerguelen)
Archipelag składający się głównej Wyspy Kerguelena (Grande Terre), kilkunastu mniejszych oraz ok. 300 wysepek i skał, pow. 7215 km² , zlodowacona w 10%; najwyższe wzniesienie 1850 m n.p.m. (Grand Ross); odkrycie i pierwsze lądowanie 1772, baza łowców fok i wielorybników w latach 1908-1914, 1920-1929 i 1951-1956, od 1951 działa stale stacja naukowa; należy do Francji.
– Wyspy Księcia Edwarda (Prince Edward Islands)
Dwie wyspy (Księcia Edwarda i Marion) o pow. 317 km² , zlodowacone w 1%; najwyższe wzniesienie 1230 m n.p.m. (State President Swart); odkrycie 1663, pierwsze lądowanie 1799; od 1947 działa stacja naukowa; należą do Republiki Południowej Afryki.
– Wyspy Crozeta (Iles Crozet)
Grupa wysp (Cochon, Apotres, Pingouins, Possessino, I’Est) o pow. 325 km² ; najwyższe wzniesienie 1090 m n.p.m. (Marion-Dufresne); odkrycie i pierwsze lądowanie 1772; od 1963 działa stacja naukowa; należą do Francji.
Położenie geograficzne i środowisko przyrodnicze Arktyki
Ogólna charakterystyka
Arktyka to obszar Ziemi otaczający biegun północny. Centrum Arktyki zajmuje pokryty lodem Ocean Arktyczny. Otaczają go bezleśne obszary lądowe o przemarzniętym gruncie (wieloletnia zmarzlina). Ocean Arktyczny zajmuje przestrzeń około 14,4 mln km², (powierzchnia podobna jak kontynent Antarktydy). Ocean Arktyczny łączy się wyraźnie z Oceanem Atlantyckim przez: szerokie Morze Grenlandzkie i węższe cieśniny w Arktyce Kanadyjskiej oraz z Pacyfikiem przez Cieśninę Beringa. Dzieli się na ocean głębszy i płytszy (zalany szelf kontynentalny). Największa dotychczas znana głębokość wynosi 4 850 m.
Części składowe Arktyki
Największe wyspy Arktyki to: Grenlandia, Ziemia Baffina, Wyspa Wiktorii, W. Ellesmere’a, Nowa Ziemia, Spitsbergen. Główne półwyspy to : Płw. Kolski, Płw. Tajmyr i Płw. Czukocki. Powierzchnia lądowa Arktyki to ok. 10 mln km2, jest w większej części nizinna, należą do niej krańce niziny Wschodnioeuropejskiej, Zachodniosyberyjskiej, Północnosyberyjskiej, Jańsko-Indygirskiej i Kołymskiej oraz niziny nad Oceanem Arktycznym w Ameryce Północnej.
Budowa geologiczna
Na dnie oceanu znajduje się grzbiet śródoceaniczny, Grzbiet Gakkela, będący strefą bardzo powolnego rozrostu dna oceanu. Arktyka leży na tarczach krystalicznych: kanadyjskiej, bałtyckiej, angarskiej i ałdańskiej. Góry Grenlandii, Svalbardu, Uralu i Tajmyru podlegały wypiętrzaniu w orogenezach kaledońskiej i hercyńskiej, góry Syberii i Alaski w orogenezie alpejskiej. Dno Oceanu Arktycznego bogate jest w różne surowce mineralne – w tym zwłaszcza ropę naftową i gaz ziemny. Amerykanie wydobywają zresztą ropę naftową na północnych wybrzeżach Alaski – w Prudhoe Bay. Wydobycie ropy naftowej i gazu ziemnego spod dna Morza Barentsa planują Rosjanie i Norwegowie.
Ukształtowanie powierzchni
Pokrywa lodowa Arktyki zaczęła się tworzyć w neogenie. W czwartorzędzie lód pokrywał już znaczną powierzchnię Arktyki. W tym okresie wielokrotnie dochodziło też do formowania (i cofania) lądolodu. Poza obszarami zlodowaconymi, rzeźba Arktyki jest peryglacyjna. W tej strefie jej powierzchnia jest poddawana intensywnym procesom wietrzenia mrozowego, soliflukcji i działalności lodu gruntowego. W plejstocenie pokrywa lodowa na północnej półkuli była dużo rozleglejsza. Współcześnie tworzą ją głównie: lądolód grenlandzki (o powierzchni ok. 1,7 mln km² , silnie topniejący), czapy lądowe na Ziemi Baffina i wyspach Archipelagu Arktycznego Kanady oraz lody morskie na powierzchni Oceanu Arktycznego. Współcześnie ok. 28% powierzchni arktycznych lodów morskich to lód stały, nie topniejący w ciągu lata – ma on średnio grubość ok. 2-3 m (maksymalnie – w regionach spiętrzenia lodów morskich do ok. 20 m). Reszta lodów morskich to sezonowe lody pojawiające się w chłodnej połowie roku (o grubości do 1 m). Prawie 40% powierzchni morskiego lodu z lat 70.tych uległo roztopieniu do 2007 roku. Latem 2012 roku zanotowano najmniejszą od początku pomiarów powierzchnię arktycznych lodów morskich – ok. 3,5 mln km² .
Klimat
Klimat Arktyki cechuje się długotrwałymi niskimi temperaturami (klimat subpolarny i polarny) i małymi opadami. Średnia temperatura najchłodniejszego miesiąca (stycznia) zawiera się w przedziale od poniżej -50°C we wnętrzu Grenlandii do ok. –25°C na południowych granicach części lądowej i do -3° na południowej granicy M. Grenlandzkiego. Temperatura najcieplejszego miesiąca (lipca) waha się od poniżej 0°C na Grenlandii do 10°C na południowych granicach części lądowej Arktyki. Najniższą temperaturę -52°C zanotowano w rejonie bieguna północnego. Sumy roczne opadów są niskie, od poniżej 100 mm w części środkowej (w postaci śniegu), do 300–400 mm na krańcach południowych (miejscami gł. w postaci śniegu). W zimie bardzo częste są silne wiatry powodujące zamiecie śnieżne.F) Świat roślin i zwierząt
Mimo tego, że znaczna część Arktyki pokryta jest lodem obszar ten tętni życiem, na które składa się bogata fauna i flora morska, zwierzęta lądowe, ptaki oraz społeczności ludzkie. Dominuje tu tundra – bezdrzewna formacja roślinna, z mchami, porostami (np. chrobotek reniferowy), ale również rośliny zielne, czy nawet krzewinki (karłowate wierzby, brzoza karłowata). Tundra przechodzi w polarną pustynię lodową. Fauna Arktyki (zwłaszcza lądowa) jest bogatsza od fauny Antarktydy. Wśród saków występują tu renifery/karibu (zimą wędrujące daleko na południe), piżmowoły, niedźwiedzie polarne, pieśce, lemingi, zające bielaki oraz saki morskie – fokowate (nerpa, mors i inne) oraz walenie (wieloryb grenlandzki, narwal, białucha). Występują tu też ptaki – sowa śnieżna i ptaki morskie (alki, nurzyki, rybitwy).
Ludność
Rdzenna ludność Arktyki m.in. Eskimosi, Lapończycy, Czukcze i Nieńcy, dostosowała się do niezwykle trudnych warunków życia tworząc wyjątkowe kultury.
Eskimosi Lapończycy Czukcze
Zarówno w Arktyce, jak i Antarktyce, poza kręgiem polarnym występuje zjawisko dnia polarnego i nocy polarnej, podczas których Słońce nie zachodzi lub nie wschodzi przez co najmniej 24 godziny. W regionach polarnych położone są też bieguny magnetyczne Ziemi, do których zbiegają się linie pola magnetycznego naszej planety. W okresach dużej aktywności słonecznej wzdłuż linii pola magnetycznego cząstki wiatru słonecznego przedostają się na nieduże wysokości nad powierzchnią ziemi, powodując świecenie atomów gazów – zorze polarne i okresowy zanik łączności radiowej.
Zmiany w środowisku przyrodniczym obszarów okołobiegunowych
Jedną z przyczyn zmian jakie zachodzą w środowisku przyrodniczym obszarów okołobiegunowych jest topnienie lodowców spowodowane tzw. globalnym ociepleniem czego skutkiem są: zmniejszanie się powierzchni/objętości lodowców, a tym samym zmniejszenie ziemskich zasobów słodkiej wody pitnej oraz ogólnego podwyższenia poziomu wód mogącego spowodować zmiany nie tylko w środowisku naturalnym strefy okołobiegunowych. Innym skutkiem globalnego ocieplenia jaki możemy zauważyć w strefie okołobiegunowej jest zagrożenie wymieraniem coraz większej liczby gatunków roślin i zwierząt.
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE