Antarktīdas ģeoloģija un topogrāfija

Antarktīda nav ideāla vieta ģeologs strādāt - to plaši uzskata par vienu no aukstākajām, sausākajām, vējainākajām un ziemas laikā tumšākajām vietām uz Zemes. Kilometra biezā ledus kārta, kas atrodas virs 98 procentiem kontinenta, padara ģeoloģisko izpēti vēl grūtāku. Neskatoties uz šiem nelūgtajiem apstākļiem, ģeologi lēnām gūst labāku izpratni par piekto lielāko kontinentu, izmantojot gravitācijas mērītājus, ledu caurlaidošu radaru, magnetometrus un seismiskie instrumenti.

Antarktīdas kontinentālā daļa ir tikai daļa no daudz lielākās Antarktikas plāksnes, kuru galvenokārt ieskauj vidus okeāna grēdu robežas ar sešām citām galvenajām plāksnēm. Kontinentam ir interesanta ģeoloģiskā vēsture - tā bija daļa no superkontinentā Gondvāna notika vēl pirms 170 miljoniem gadu un pirms 29 miljoniem gadu izšķīrās no Dienvidamerikas.

Antarktīdu ne vienmēr ir pārklājis ledus. Daudzkārt ģeoloģiskajā vēsturē kontinents bija siltāks, jo ekvatoriālākais izvietojums bija atšķirīgs

Par Antarktīdu tradicionāli domāja sēdēt uz stabila, kontinentāla vairoga ar nelielu ģeoloģisko aktivitāti. Nesen zinātnieki kontinentā uzstādīja 13 pret laikapstākļiem izturīgas seismiskās stacijas, kas mērīja ātrumu zemestrīces viļņi caur pamatiezi un mantiju. Šie viļņi maina ātrumu un virzienu ikreiz, kad mantijā sastopas ar atšķirīgu temperatūru vai spiedienu vai atšķirīgs sastāvs pamatiežā, ļaujot ģeologiem izveidot pamatā esoša materiāla virtuālu attēlu ģeoloģija. Pierādījumi atklāja dziļas tranšejas, neaktīvus vulkānus un siltas anomālijas, kas liek domāt, ka teritorija var būt ģeoloģiski aktīvāka, nekā reiz domāts.

Kosmosā Antarktīdas ģeogrāfiskās īpatnības labāka vārda trūkuma dēļ neeksistē. Tomēr zem visa šī sniega un ledus atrodas vairākas kalnu grēdas. Visizcilākie no tiem, Transantarktikas kalni, ir vairāk nekā 2200 jūdžu gari un sadala kontinentu divās atšķirīgās pusēs: Austrumu Antarktīdā un Rietumu Antarktīdā. Austrumu Antarktīda atrodas Prekambrijas kratona virspusē, kuru galvenokārt veido metamorfie ieži piemēram, gneiss un schist. Virs tā atrodas nogulumiežu nogulsnes no paleozoiskā līdz agrīnajam cenozoiskajam vecumam. Turpretī Rietumantarktīdu veido pēdējos 500 miljonu gadu laikā esošās orogēnās jostas.

Transantarktīdu kalnu virsotnes un augstās ielejas ir dažas no vienīgajām vietām visā kontinentā, kuras neaptver ledus. Pārējās teritorijas, kurās nav ledus, var atrast siltākā Antarktikas pussalā, kas sniedzas 250 jūdzes uz ziemeļiem no Rietumantarktikas virzienā uz Dienvidameriku.

Vēl viena kalnu grēda - Gamburtsev Subglacial Mountains - paceļas gandrīz 9000 pēdu virs jūras līmeņa virs 750 jūdžu plakuma Austrumantarktīdā. Šos kalnus tomēr sedz vairāki tūkstoši pēdu ledus. Radara attēlveidošana atklāj asas virsotnes un zemas ielejas ar topogrāfija salīdzināms ar Eiropas Alpiem. Austrumu Antarktikas ledus lapa ir ieskauj kalnus un pasargājusi tos no erozijas, nevis izlīdzinot tos ledāju ielejās.

Ledāji ietekmē ne tikai Antarktīdas topogrāfiju, bet arī tās pamatā esošo ģeoloģiju. Ledus svars Rietumantarktīdā burtiski pazemina pamatiezi, nomācot zemu esošos apgabalus zem jūras līmeņa. Jūras ūdens netālu no ledus loksnes malas rāpo starp iežu un ledāju, izraisot ledus daudz ātrāku virzību jūras virzienā.

Antarktīdu pilnībā ieskauj okeāns, ļaujot jūras ledus ziemā ievērojami izplesties. Ledus parasti sedz aptuveni 18 miljonus kvadrātjūdzes maksimālajā septembra mēnesī (tā ziemā) un samazinās līdz 3 miljoniem kvadrātjūdzēm februāra minimuma laikā (tā vasara). NASA Zemes observatorija ir jauka blakus esoša grafika, kurā salīdzināts maksimālais un minimālais jūras ledus segums pēdējo 15 gadu laikā.

Antarktīda ir gandrīz ģeogrāfisks pretstats Arktikai, kas ir okeāns, kuru daļēji norobežo zemes masīvi. Šie apkārtējie zemes masīvi kavē jūras ledus mobilitāti, liekot ziemai to sakraut augstās un biezās grēdās. Nāc vasara, šīs biezās grēdas ilgāk paliek sasalušas. Arktika siltākajos mēnešos saglabā aptuveni 47 procentus (2,7 no 5,8 miljoniem kvadrātjūdzes) no sava ledus.

Antarktīdas jūras ledus apjoms kopš 1979. gada ir palielinājies par aptuveni vienu procentu desmit gadu laikā un sasniedza rekordlielu līmeni no 2012. līdz 2014. gadam. Šie ieguvumi neatlīdzina samazinās jūras ledus Arktikātomēr, un pasaules jūras ledus turpina izzust ar ātrumu 13 500 kvadrātjūdzes (lielākas nekā Merilendas štats) gadā.