Особенности климата арктики


1.7 Климат Арктики

Существуют 2 важнейших фактора, определяющих климат в ледяной зоне – это во-первых низкие температуры воздуха и во-вторых малая испаряемость по отношению к выпадающим осадкам. Обычно в течение года температура в Арктике не превышает 19° С.

В Арктике очень холодное лето, это является результатом того, что таяние льдов поглощает почти всю энергию солнца, которой оказывается недостаточной для нагревания воздуха. Средняя температура в Арктике зимой составляет – 36° С, а в летние месяцы 0° С. Вопреки общественному мнению температура редко опускается ниже -40°, происходит это из-за притока тепла от воды океана через морские льды. Минимальные температуры здесь достигаются только над плотными слоями льда и бывают ниже -50° С. Максимальная температура воздуха в Центральной Арктике как правило не превышает 5° С, тогда как на побережье арктических морей в Азиатской части континента она иногда может достигать 30° С.

 

1.8 Провинциальные различия островов


Несмотря на кажущееся однообразие природных условий, в ледяной зоне обособляются 3 ландшафтные области.

1) Западная приатлантическая область, включающая острова Земли Франца-Иосифа, северный остров Новой Земли и архипелаг Северная Земля, характеризуется повышенной циклонической деятельностью и энергичным переносом сравнительно теплых воздушных масс атлантического происхождения. Вследствие этого температура воздуха в холодный период необычно высока для этих широт. Но условия для развития органической жизни на суше здесь менее благоприятны, чем в других областях зоны. Например на всем архипелаге Земля Франца – Иосифа насчитывается лишь 37 видов цветковых растений и 176 видов лишайников и мхов. Объясняется это не только крайним северным положением островов, но и сильными ветрами и высокой влажностью воздуха. Обширные пространства здесь покрыты ледниками, площадь которых недавно была еще большей. Природа архипелага Северная Земля имеет много признаков, сближающих его со следующей – Центральносибирской областью.

2) Центральносибирская область (Новосибирские и Ляховские острова) отличается устойчивой антициклональной погодой в зимнее время года. Здесь чаще, чем на западе бывают тихие безоблачные очень холодные дни. Летом, напротив, циклоническая деятельность усиливается. Осадков выпадает мало – 200–100 мм в год и менее. Ландшафтную особенность области составляет присутствие мощных горизонтов ископаемых льдов и связанное с ними широкое развитие термокарстовых ландшафтов. В составе флоры Новосибирских островов 132 вида цветковых растений. Довольно обычны тундровые группировки, что дало повод некоторым исследователям относить эти острова, как и остров Врангеля, к арктическим тундрам.


3) Восточная притихоокеанская область (остров Врангеля) находится под воздействием Тихого океана. Климат теплее, а погода менее устойчива, чем в Центральносибирской области. Остров Врангеля, лежащий южнее других островов ледяной зоны, имеет по сравнению с ними более развитый растительный покров. Здесь найдено около 160 сосудистых растений, а в составе растительных группировок внутри острова встречаются кустарниковые ивы. Остров охотно посещают белые медведи, использующие его в качестве «родильного дома». Среди птиц особенно многочисленны белые гуси, имеющие промысловое значение.

2. Природные особенности Арктических островов

 

2.1 Новая Земля

Новая Земля состоит из двух больших островов Северного и Южного и ряда мелких. Острова отделяют Баренцево море от Карского. Рельеф Новой Земли гористый с максимальными отметками 1000–1500 м и представляет собой пенеплен, расчлененный глубокими речными долинами, превращенными в сквозные троги и фьорды. Многочисленные фьорды западного склона заходят вглубь Северного острова на 30–40 км. По ним к морю спускаются мощные ледники. На восточном побережье фьордов значительно меньше.

Острова Новой Земли являются продолжением герцинских складчатых структур Урала. Интенсивные неотектонические движения подняли их на высоту более 100 м, поэтому Новая Земля выделяется среди всех арктических островов своими высотами. В плейстоцене все острова были покрыты материковым льдом. Здесь находился центр оледенения, откуда льды спускались на Восточно-Европейскую и Западно-Сибирскую равнины.


Климат определяется положением островов между более теплым Баренцевым и очень холодным Карским морями, активной циклонической деятельностью и радиационным режимом. Зимой на острова распространяется восточная окраина ложбины пониженного давления, идущей от Исландского минимума. Вдоль нее проходит арктический фронт с широким развитием циклонической деятельности и внедрением на Новую Землю относительно теплых атлантических воздушных масс. Поэтому зима здесь отличается сравнительно небольшими морозами, особенно на западном побережье. Средняя температура самого холодного месяца составляет -14 °С на западе и -20… – 21 °С на северо-востоке. Зимой часто наблюдаются продолжительные и очень сильные ветры, поэтому Новую Землю иногда называют «страной ветров». Большая сила ветра связана и с влиянием горного рельефа, создающего на западном побережье фёновые ветры, напоминающие новороссийскую бору. Ветры здесь часто достигают скорости 40 м/с, а иногда и 60 м/с. С вторжением циклонов, приносящих атлантический воздух, связаны оттепели и гололед. Лето холодное, ветреное, с резкими и частыми переменами погод, с моросящими дождями и туманами, с высокой относительной влажностью воздуха. Средняя температура самого теплого месяца в связи с большой протяженностью архипелага с севера на юг изменяется от + 1 до +6 °С. Климат побережья Карского моря более холодный и континентальный: осадков выпадает около 400 мм, снежный покров меньшей высоты и плотности. В области питания ледников годовая сумма осадков составляет около 700 мм.


Современное оледенение Новой Земли занимает самую большую площадь среди ледниковых районов России. Развитие мощного оледенения обусловлено особенностями географического положения архипелага и его высотой. Бoльшая часть Северного острова занята ледниковым покровом с выводными ледниками. Лишь местами на морских террасах здесь встречаются арктические пустыни. На севере Южного острова преобладают горнодолинные ледники и снежники. Южная часть острова – увалисто-озерная, моренно-карстовая равнина.

Главная роль в формировании фитоценозов принадлежит мхам, лишайникам и арктическим травянистым многолетникам. Кустарниковая растительность отсутствует. Холодное лето и сильные ветры создают облик растений: низкорослость, подушкообразные формы. Лишайники представлены видами кладонии с высотой не более 3–4 см. Арктические тундры, распространенные здесь, обычно имеют два яруса: мохово-лишайниковый (надпочвенный) и кустарничково-травяной, слагающийся из пушицы, щучки, мятлика, осоки. Видовой состав разнотравья очень беден. Большие площади в арктической тундре занимают полигональные гипновые болота. Среди типичных представителей арктических пустынь и тундр важнейшее значение имеют белый медведь и новоземельный северный олень, внесенный в Красные книги. Олень – редкий подвид, населяющий только Новую Землю. Из других наземных животных распространены песец, лемминг, белая куропатка и др. Своеобразный облик ландшафту Новой Земли придают птичьи базары его скалистых побережий.

 

Источник: www.KazEdu.kz


Природные условия зоны арктических пустынь

Особенности климата арктики

Для определения природных условий арктической пустыни, ниже приведена краткая характеристика и таблица основных факторов (географическое положение, рельеф, почвы, климат, природные ресурсы, флора и фауна), которые оказывают влияние на жизнь людей этой природной зоны.

Географическое положение

Условные обозначения: Особенности климата арктики — Антарктическая пустыня.

Природная зона арктической пустыни располагается выше 75° северной широты и примыкает к Северному полюсу Земли. Она охватывает общую площадь более 100 тыс км². Арктическая пустыня покрывает Гренландию, Северный полюс и несколько островов, многие из которых населены людьми и животными.

Рельеф

Рельеф арктической пустыни состоит из различных физических особенностей: горы, ледники и равнинные участки.


Горы: арктическая пустыня содержит горные районы, где преобладает холодный и сухой климат. На вид некоторые горы региона, напоминают горы в Центральной Америке.

Ледники: из-за чрезвычайно низких температур, арктическая пустыня изобилует многочисленными ледниками разных форм и размеров.

Равнинные участки: составляют основную часть территории региона и имеют отчетливую узорную текстуру, что является результатом циклов таяния и замерзания воды.

Если вы смотрели сериал «Игра престолов», то земли за Стеной дают общее представление, как выглядит арктическая пустыня. Эти сцены были сняты в Исландии, которая официально не считается частью арктической пустыни, но имеет с ней внешнее сходство.

Почвы

На основной части территорий природной зоны арктической пустыни, почвы остаются замерзшими большую часть года. Вечная мерзлота достигает 600-1000 м в глубину, и затрудняет дренаж воды. Летом, поверхность арктической пустыни покрывается озерцами из талой воды верхнего почвенного слоя. Щебень и горные породы, из-за движения ледников раскиданы по всей территории природной зоны.

Почвенный горизонт арктических пустынь очень тонкий, бедный на питательные вещества, а также включает много песка. В более теплых районах, встречаются типы почв содержащие немного органических веществ, и способные поддерживать рост небольших кустарников, водорослей, грибов и мхов. Одним из таких типов почв являются коричневые почвы.


Климат

Климат природной зоны арктической пустыни характеризуется длинной, очень холодной зимой и коротким прохладным летом. В холодные месяцы (как правило, с декабря по январь), температура может опускаться до -50° С. В теплые месяцы (как правило, июль), температура может подняться до + 10° С. Тем не менее, на протяжении многих месяцев, средние температуры варьируются в диапазоне от -20° до 0° С.

Арктическая пустыня получает очень мало осадков. Среднегодовое количество осадков ниже 250 мм. Осадки, как правило, выпадают в виде снега и небольшой измороси, чаще в теплое время года.

На протяжении летних месяцев солнце в арктической пустыне не заходит вообще. На самом деле, в течение 60 дней, солнце круглосуточно находится выше линии горизонта.

Животные и растения

В общей сложности около 700 видов растений и около 120 видов животных, встречаются в природной зоне арктических пустынь. Флора и фауна адаптировались, чтобы выжить и даже процветать в столь экстремальных условиях. Растения смогли приспособится к бедным на питательные вещества почвам, низким температурам окружающей среды и малому количеству осадков. Животные Арктики, как правило, имеют толстый слой жира и густую шерсть для защиты от холода. Они размножаются в период короткого лета и зачастую впадают в спячку или мигрируют зимой. Птицы обычно улетают на юг в течение холодных зимних месяцев.

Лишь около 5% территорий природной зоны арктической пустыни имеет растительный покров. Хотя это не удивительно, если учитывать статус пустыни. Большая часть растительной жизни состоит из следующих растений: лишайники, мхи и водоросли, которые могут выжить в экстремальных условиях Арктики.


Ежегодно (особенно в теплое время года), цветут некоторые виды невысоких (от 5 до 100 см) кустарниковых растений. Как правило, они включают осоки, печеночники, травы и различные виды цветов.

Жизнь животных в арктической пустыне весьма разнообразна. Есть множество млекопитающих, птиц, рыб и насекомых. Все эти животные адаптированы к чрезвычайно низким температурам. Вот некоторые примеры животных природной зоны арктических пустынь:

  • Млекопитающие: песцы, полярные медведи, волки, белки, зайцы, арктические полевки, лемминги, северный олень, тюлени, моржи и киты.
  • Птицы: вороны, соколы, гагары, кулики, бекасовые, крачки и различные виды чаек. Большинство из этих птиц являются мигрирующими (т.е. проводят лишь часть своего жизненного цикла в арктической пустыне).
  • Рыбы: форель, лосось, камбала и треска.
  • Насекомые: кузнечики, арктические шмели, комары, мотыльки, мошки и мухи.

Природные ресурсы

Арктика включает в себя значительные запасы природных ресурсов планеты (нефть, газ, полезные ископаемые, пресная вода и промысловые виды рыбы). Также в последние годы значительно вырос интерес к этому региону со стороны туристов, что также обеспечивает дополнительную экономическую выгоду.


Нетронутые и бескрайние пустыни Арктики, играют немаловажную роль в сохранении биоразнообразия из-за растущего присутствия человека, а также фрагментации жизненно важных мест обитания. Арктические пустыни особенно восприимчивы к истощению почвенного покрова и нарушению среды обитания редких животных, характерных для региона. Арктика также содержит 20% мировых запасов пресной воды.

Таблица природной зоны арктических пустынь

Географическое положение Рельеф и почвы
Климат Флора и фауна Природные ресурсы
Арктические регионы, расположенные выше 75° северной широты и получающие малое количество осадков (менее 250 мм в год). В большей степени рельеф равнинный, но иногда встречаются горные районы.

Почвы очень бедны на органические питательный вещества, а также большую часть года остаются замершими.

Климат сухой и холодный. Средние температуры колеблются от 0° до -20° С. Зимой температура воздуха может падать ниже -50° С, а летом подыматься до +10° С. Животные

млекопитающие: полярные песцы, белые медведи, волк, северный олень, зайцы, белки, полевки, лемминги, моржи, тюлени и киты;

птицы: вороны, соколы, гагары, кулики, бекасовые, крачки и чайки;

рыбы: форель, лосось, камбала и треска;

насекомые: кузнечики, арктические шмели, комары, мотыльки, мошки и мухи.

Растения

кустарники, травы, лишайники, мхи и водоросли.

нефть, газ, полезные ископаемые, пресная вода, промысловые виды рыбы.

Народы и культуры

Особенности климата арктики

Самыми многочисленными жителями арктических пустынь являются инуиты. Если слово «инуиты» непонятно для вас, то, скорее всего, вы слышали про эскимосов.

Инуиты адаптировали свою жизнь к трудным условиям арктической пустыни. Как правило, в Арктики практически нет строительных материалов. Эскимосы строят снежные хижины под названием Иглу. Летом, когда Иглу таят, они живут в палатках, сделанных из шкур и костей животных.

Учитывая экстремальные условия пустыни, инуиты не выращивают зерновые и овощные культуры. Они питаются в основном мясом и рыбой. Таким образом, их главным источниками пищи являются рыбная ловля, а также охота на тюленей, моржей и китов.

Для передвижения, инуиты обычно используют собачьи упряжки. Сани сделаны из шкур и костей. Их тянут сильные, выносливые, ездовые породы собак (хаски, малмуты, самоеды). При движении по воде, они используют байдарки или умиаки. Байдарки — небольшие суда, пригодные для перевозки одного или двух человек. Умиаки достаточно велики, чтобы нести несколько человек, собак и материалы.

Эскимосские общины находятся в различных частях арктической пустыни и тундры. В Гренландии, они известны как инупиаты или юпики. В России их называют эскимосами. Вне зависимости от названия или географического положения, инуиты говорят на одном языке инуктитут. Они также имеют схожие культурные традиции и быт.

Значение для человека

Особенности климата арктики

В последние годы, арктическая пустыня испытывает рост туризма. Посетители холодной пустыни приезжают сюда ради уникальной экосистемы и завораживающих снежных пейзажей. Озера, реки, ручьи и горы, обеспечивают дополнительный досуг для туристов со всего мира. Некоторые развлекательные мероприятия включают в себя морские круизы, катание на лодках, спортивную рыбалку, альпинизм, охотничьи экскурсии, рафтинг, походы, катание на собачьих упряжках, катание на лыжах, прогулки на снегоступах, и многое другое. Незаходящее солнце в период арктического лета является еще одной причиной интереса у туристов, которые посещают арктическую пустыню ради этого ирреалистичного явление. Посетители также получают опыт культуры и быта инуит, посещая их поселения. Арктическая пустыня, будучи полярным регионом планеты, играет ключевую роль в регулировании климата Земли.

Экологические угрозы

Особенности климата арктики

Численность население людей в природной зоне арктической пустыни и прилегающих к ней районах является довольно низкой. Наиболее выраженная угроза исходит от разведки месторождений полезных ископаемых и их добычи. Глобальное потепление, также оказывает негативное воздействие на окружающую среду арктической пустыни, нарушая хрупкий баланс этой экосистемы. По мере повышения температуры планеты, вечная мерзлота нагревается и тает, в результате чего из почвы в атмосферу высвобождается углерод, которые ускоряет процессы изменения климата. Из-за глобального потепления таят полярные льды, что способствует повышению уровня моря и повышает угрозу затопления прибрежных регионов планеты. Таяние ледяных шапок также угрожает полярным медведям. Лед необходим им для охоты, а таяние льдов сокращает и разделяет на фрагменты их охотничьи угодья. Кроме того, осиротевших медвежат имеют еще более низкие показатели выживаемости, поскольку оставлены на произвол судьбы.

Охрана арктических пустынь

Особенности климата арктики

Для защиты природной зоны арктических пустынь необходимо обеспечить содействие, сотрудничество, координацию и взаимодействию между государствами при участии общин коренных народов Арктики по вопросам устойчивого развития и защиты окружающей среды региона.

Главные цели охраны арктических пустынь включают:

  • Сохранение богатого биоразнообразия региона;
  • Устойчивое использование возобновляемых природных ресурсов;
  • Снижение уровня загрязнения окружающей среды и расточительного потребления.

Для решения поставленных целей необходимо сосредоточить международное внимание на следующих проблемных аспектах:

  • Морская среда;
  • Пресная вода;
  • Биоразнообразие;
  • Изменение климата;
  • Загрязнения;
  • Нефть и газ.

Лишь политическая воля и взаимодействие государств способны дать положительный результат в борьбе за сохранения, как природной зоны арктической пустыни, так и природы мира в целом.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

Климат

Эти места характеризуются постоянным климатом. Низкие температуры — главная особенность, отличающая арктический пояс. Температура в январе и июле здесь отрицательная, даже до нуля воздух почти никогда не прогревается. Метеорологические показатели этой области обусловлены холодными воздушными массами. Солнечные лучи, падающие на планету под углом, не прогревают вечную мерзлоту.

Особенно суровы зимы в Антарктиде. На советской станции «Восток» здесь была зарегистрирована рекордно низкая температура в -89 °C. Пока что этот показатель остается рекордным.

Осадков на полюсах планеты выпадает очень мало — менее 250 мм за год. Арктический пояс занимают арктические и антарктические пустыни. Они представляют собой многокилометровый панцирь ледников.

арктический пояс температура в январе и июле амплитуда

День и ночь

Большинство землян привыкло к тому, что световой день длится от половины до трети суток. Ночь и день по полгода — обычное явление, характерное для территорий, входящих в арктический пояс. Температура в январе и июле, амплитуда которой составляет около 50 оС, почти никогда не поднимается выше нуля. Ее показатели колеблются от -10 до -60 оС, опускаясь порой до -70 и даже ниже. Наклон оси планеты обуславливает это уникальное явление, характерное исключительно для полюсов. Потому полугодовые день и ночь называют полярными.

Льды

Арктический пояс лишен броской роскоши. Его красота сурова и сдержанна, но не в этом ли настоящее величие? Исследователи Арктики и Антарктики пишут об этих местах, не скупясь на выражения в превосходной степени. Огромные ледяные пустыни, сверкающие громады айсбергов, дрейфующие торосы и коварные паковые льды — это всё вызывает одновременно страх и восхищение.

арктический пояс температура в январе и июле

Льды формируют рельеф Антарктиды, самого южного материка. Они же покрывают большую часть Северного полюса. Арктика, воспевая Рождественским в самых трогательных выражениях, занята мощным ледниками. Большая часть акватории Северного Ледовитого океана состоит из льдов. Сезонное таяние их характерно только для южных широт пояса, граничащих с Евразийским материком. Лето в этих широтах короткое, но оно все же есть. В это время прибрежные материковые льды начинают подтаивать, теряя до 10% объема. С наступлением зимы все возвращается на круги своя.

Флора и фауна

Сколь монументальна природа арктического пояса, столь величественны его обитатели. Вершиной пищевой цепочки является опасный хищник — белый медведь. Он забредает даже в человеческие поселения, его нередко видят, к примеру, жители Шпицбергена и Новой Земли. Настоящий король Арктики, он не имеет ни одного природного врага, кроме человека. Сегодня этот зверь находится под охраной, за численностью популяций следят экологи.

В этих краях водятся огромные киты, моржи, нарвалы. Прибрежные зоны — излюбленное обиталище тюленей.

Есть в полярной зоне обитатели поскромнее. К примеру, лемминги — проворные грызуны, не страшащиеся низких температур. В некоторых районах встречаются огромные оленьи стада. Самыми опасными хищниками после белого медведя считаются волки и полярные лисы — песцы.

арктический пояс температура летом и зимой

Арктический пояс не может похвастаться огромным разнообразием флоры. Но здесь растут даже цветы! Полярный мак и камнеломка встречаются в южных широтах пояса. А кое-где в горной местности можно встретить даже эдельвейсы.

Наибольшее значение принадлежит лишайникам и мхам, они покрывают районы, не занятые ледниками.

Насыщенный кислородом воздух — еще одна особенность, характеризующая арктический пояс. Температура летом и зимой в южном приграничье редко бывает плюсовой, но прекрасный воздух и чистейшая вода являются лучшими факторами развития обитателей водного царства. В арктических водах водится огромное количество ценной рыбы.

Источник: BusinessMan.ru

«ВЫМЕРШИЙ» КЛИМАТ АРКТИКИ

Особенности климата арктики

Климат нашей планеты постоянно менялся в течение геологической истории и наиболее контрастно в арктических широтах, охватывающих значительную часть территории России. Во второй половине мелового периода (99,6 — 65,5 млн. лет назад) он разительно отличался от нынешнего. Другим был растительный и животный мир.

"ПЛАТАНЫ" В 1000 КМ ОТ ПОЛЮСА

Современная Арктика летом — это незаходящее солнце, необычно голубое яркое небо, чистейшие ручьи, текущие со снежников, не успевающие растаять зеленовато-голубые наледи на реках. Зимой — долгая полярная ночь, снег, закованный в ледовый панцирь океан. А еще эти края ассоциируются с бесчисленными стадами северных оленей, тучами комаров, низкорослой растительностью. Весной она бурно расцветает, чтобы за короткое лето произвести на свет семена, которые, перезимовав, дадут начало новой жизни. Но так было не всегда.

В позднемеловую эпоху глобальный климат Земли был необычно теплым. Ледовые полярные шапки тогда если и существовали, то по размерам значительно уступали современным. Теплолюбивые животные и растения проникали далеко в высокие широты Северного и Южного полушарий, леса распространялись вплоть до 85° с.ш. Словом, климат Арктики был схожим с современным умеренно-теплым гумидным: температуры наиболее теплого месяца, рассчитанные по строению листьев произраставших на этих территориях двудольных, составляли 17 — 22°С, наиболее холодного — от -2 до + 9, среднегодовые -в пределах 7 — 14°С, а среднемесячное количество осадков за вегетационный период колебалось в пределах 100 — 160 мм. Но наиболее удивительно то, что все это сочеталось с резкой световой сезонностью: наклон земной оси и 100 млн. лет назад, скорее всего, мало отличался от современного, и, значит, в высоких широтах солнце зимой надолго, как и сейчас, скрывалось за горизонтом.

За год суммарное количество солнечной энергии в приполярных широтах ныне примерно вдвое меньше, чем в приэкваториальных, к тому же там наблюдается явный дефицит света зимой. Летом же его почти столько, как в низких широтах, за счет длительности дня, достигающей 3 — 5 месяцев. Кроме того, в высоких широтах выше содержание рассеянного света — он лучше чем прямой поглощается при фотосинтезе. Преобладание первого объясняется относительно низким положением солнца над горизонтом, а значит, и большей толщиной слоя воздуха, через который проходят лучи, высоким содержанием водяных паров в атмосфере, частой облачностью и туманами. Два фактора — долгий непрерывный день и обилие рассеянного света — создавали в теплой и влажной Арктике в эпоху позднего мела очень благоприятные условия для развития растительности.

И действительно, по всему северу Сибири, на северо-востоке России и на севере Аляски встречаются богатые захоронения древних растений этого возраста, причем наиболее северное из них на острове Новая Сибирь располагалось, судя по реконструкции положения полюса в меловом периоде, на северной палеошироте 82°. Новосибирская флора (возраст 89 — 93 млн. лет) отличалась богатством и разнообразием видов, среди которых преобладали родственники современных платанов с необычно крупными листьями. Растительность напоминала современные леса юга нашей страны, вот только располагалась она менее чем в тысяче километров от полюса!

Позднемеловой климат Арктики, таким образом, характеризовался умеренно теплыми температурами, большим количеством осадков и значительной световой сезонностью. Аналогов ему нет на современной Земле, его с полным правом можно назвать "вымершим". Он, вероятно, обеспечивал бурное развитие трав и деревьев летом, что давало обильный корм для крупных растительноядных динозавров, остатки которых находят в породах той эпохи на Чукотке и на севере Аляски. Высокая продуктивность растительности, видимо, способствовала и широкому распространению угленакопления в приполярных областях Азии и Северной Америки. В частности, ресурсы, сформировавшиеся в это время на северном побережье Аляски, оцениваются в 2,5×1012 т высококачественных углей, что составляет около трети их запасов в США. Отложения такого рода известны также на севере Сибири и северо-востоке России, огромны запасы углей мелового периода и в бассейне реки Лены.

ТЕПЛЫЕ ТЕЧЕНИЯ

Что же поддерживало сравнительно высокую, положительную температуру в течение долгой полярной ночи в Арктике? Можно предположить: на этот показатель здесь главным образом влиял теплый Арктический бассейн, в котором льды если и образовывались зимой, то лишь в небольшом количестве. Да и был он гораздо теплее нынешнего Северного Ледовитого океана, о чем красноречиво свидетельствует отсутствие верхнемеловых ледниковых отложений в Северной Евразии. Арктический бассейн, по-видимому, демпфировал сезонные колебания температур вблизи побережья, существенно повышая их зимой и не давая им опускаться ниже нулевой отметки.

Чем же объяснить существование тогда необычно теплого Арктического бассейна, изолированного в то время от древнего Тихого океана Берингийской сушей, соединявшей Евразию с Северной Америкой? Автор статьи и английский палеоботаник и палеоклиматолог Роберт Спайсер предположили: он "подогревался" водами, поступавшими из приэкваториальных широт по Западному внутреннему проливу на Североамериканском континенте. На всем протяжении этот пролив был сравнительно мелководным, длина его составляла приблизительно 4800 км, ширина в фазы трансгрессии достигала 1600 — 1800, а при регрессиях сокращалась до 800 км. Столь крупное образование российский геолог Дмитрий Найдин предложил именовать морем-проливом. О связи Западного внутреннего пролива с Арктическим бассейном и далее с Западно-Сибирским морем и более южными районами Азии свидетельствует распространение некоторых морских моллюсков, остатки которых найдены в указанных регионах.

Что же приводило в движение этот мощный поток вод? На наш взгляд, в роли "двигателя" оказывалось Северопассатное течение, пересекавшее в низких широтах океан Тетис и акваторию нынешней Центральной Атлантики с востока на запад. При встрече с материковым барьером в виде южной оконечности Северной Америки и цепей островов и отмелей между последней и северной частью Южной Америки оно поворачивало по часовой стрелке. Из-за этого происходило "подпруживание" в районе Карибского бассейна и возникал сильный сток в северном направлении вдоль восточного края Западного внутреннего пролива. По-видимому, наряду с этим мощным потоком существовало более слабое противотечение с севера на юг вдоль западного края пролива. Об этом красноречиво говорит распространение в Северной Америке крупных нелетающих зубастых морских птиц — гесперорнисов. Поданным доктора геолого-минералогических наук Льва Несова, опубликованным в конце XX в., они размножались скорее всего в высоких широтах: остатки молодых особей обнаружены лишь в Арктике, а на широте Канзаса встречаются только кости взрослых. Молодь, по-видимому, мигрировала к югу вдоль пролива по его западной стороне, и южных пределов своего распространения достигали птицы, за время долгого плавания становившиеся взрослыми. Обратная их миграция к северу перед периодом размножения проходила, очевидно, вдоль восточного края Западного внутреннего пролива.

Отток вод из Арктического бассейна предположительно происходил по узкому Атлантическому проливу между Фенноскандией и Гренландией (Атлантический океан в то время не существовал) и проливам, соединявшим Западно-Сибирский бассейн с Тетисом, о чем свидетельствует связь позднемеловых фаун Западно-Сибирского и Восточно-Европейского (или Русского пролива) бассейнов. Связующим звеном выступал Тургайский пролив, причем обмен водными массами и фаунами по нему происходил как в северном, так и в южном направлениях. По этому же проливу, вероятно, молодь гесперорнисов мигрировала на юг из области их размножения в Арктическом бассейне на севере и северо-востоке Фенноскандии. По восточной стороне пролива между Скандинавией и Британией, где, возможно, существовало течение с юга на север, эти птицы могли опять, будучи уже взрослыми, попадать в Арктический бассейн.

Таким образом, приведенные выше палеонтологические данные говорят: в течение всего позднего мела (исключая самый его конец) Арктический бассейн был относительно тепловодным, что предположительно является следствием более интенсивного, чем ныне, переноса тепла морскими течениями из экваториальной области по Западному внутреннему проливу-морю, и в конце мелового периода — по Тургайскому проливу.

КАК ПЕРЕЖИТЬ ТЕПЛУЮ ПОЛЯРНУЮ ЗИМУ?

На современной Земле аналога позднемеловой флоры Арктики нет. Глобальный климат теплее нынешнего существенным образом сказался на распределении типов растительности. Листопадные хвойно-лиственные леса в Арктике — одна из особенностей биосферы того периода, свидетельство влажного умеренного или умеренно-теплого климата высоких широт. Приполярные растения, по-видимому, не испытывали недостатка тепла и влаги в течение длительного (5 — 8 месяцев) вегетационного периода, а благодаря продолжительному дню и повышенному содержанию рассеянного света в общем потоке солнечной радиации получали достаточную для эффективного фотосинтеза энергию, вполне сопоставимую с получаемой растениями низких и средних широт. Следовательно, вопреки распространенному мнению, не недостаток света летом, а недостаток тепла ныне ограничивает распространение лесов в Арктике.

Позднемеловая флора произрастала здесь в условиях резко сезонного по световому режиму климата. Сейчас на 75° с.ш. "глухая" полярная ночь длится около шести недель, до и после которых в течение еще примерно трех недель в дневное время суток наступают сумерки — солнце не поднимается над горизонтом. Средняя температура наиболее холодного месяца, реконструируемая по морфологии листьев покрытосеменных растений, редко опускалась ниже 0°С, для большинства из них была положительной и составляла 4 — 7, доходя почти до 9°С. Как известно.

скорость метаболизма, как и всех химических реакций, пропорциональна температуре. Следовательно, отсутствие света зимой в комбинации с положительной зимней температурой ставило флору Арктики в сложные условия, когда фотосинтез невозможен, а температура воздуха недостаточно низка для существенной приостановки метаболизма в листьях. Такие условия могли вести к чрезмерному расходу ресурсов растений, что особенно пагубно для молодой поросли. Организовать зимний покой в условиях сравнительно высоких температур растениям значительно труднее, чем при низких температурах. Как же такая задача решалась в Арктике?

В большинстве своем деревья были ветко- и листопадными, т.е. сбрасывали листву и даже облиственпри такой стратегии было необходимо максимально снизить зимний метаболизм. Скорее всего, приобретение ксероморфных признаков способствовало предотвращению чрезмерной потери влаги в течение зимы, и растения тем самым достигали снижения интенсивности функционирования корневой и проводящей систем.

Интересно, что у современных вечнозеленых кустарничков (рододендрон, брусника, вереск), широко распространенных в зонах северных таежных и хвойно-лиственных лесов и зимующих под снегом в облиственном состоянии, ксероморфизм листьев связан с иной причиной, а именно с недоступностью воды зимой из-за ее замерзания.

Следовательно, позднемеловой флоре Арктики были присущи две стратегии перезимовки: в безлистном и в облиственном состоянии. Каждая из них обладала своими преимуществами и недостатками, и пока трудно сказать, при какой экономия ресурсов была больше. В древних высокоширотных флорах, не подвергавшихся в неблагоприятный сезон значительному стрессу, способному погубить листву (например, морозу при отсутствии снежного "укрытия"), преимущества листопадности над вечнозеленостью можно ожидать там, где зимы были относительно теплыми, а в вегетационный период растения не испытывали недостатка в ресурсах или тепле, необходимых для формирования новой кроны. Соотношение листопадных растений к вечнозеленым в таких флорах, вероятно, отражает доступность ресурсов в начале вегетационного периода, а реальное преобладание первых свидетельствует о том, что условия для интенсивного роста весной были благоприятны. Напротив, преимущества перезимовки без опада листьев возможны там, где зимние температуры снижались до отметок, при которых существенно замедлялся метаболизм.

ЗАЧЕМ НУЖНЫ КРУПНЫЕ ЛИСТЬЯ?

Еще одной удивительной особенностью позднемеловых растений Арктики было наличие необычно крупных широких листьев, порой достигавших в длину 40 см и более. Распространение в позднем мелу в приполярных районах Азии и Северной Америки крупнолистных покрытосеменных растений можно объяснить особенностями высокоширотного климата того времени. В рассеянном солнечном свете почти полностью отсутствуют инфракрасные лучи, практически не поглощаемые хлорофиллом, но способные вызвать перегрев и гибель крупных листьев. Давно замечено: у многих современных видов Северного полушария листья крупнее у особей, растущих на более северных территориях. Объяснение этому ботаники видят в более продолжительном воздействии освещения небольшой интенсивности. Сильный прямой солнечный свет задерживает рост побегов. У большинства растений листья, развившиеся в затененном месте, шире и крупнее выросших на свету, а наиболее крупнолистные обитают под пологом леса в тропических дождевых лесах, где преобладает слабый рассеянный свет и прямые солнечные лучи почти полностью отсутствуют. Изучение фотосинтеза у широколиственных деревьев показало: интенсивность этого процесса достигает максимума при относительной освещенности 30% от полной и даже меньше.

Помимо количества и качественного состава света, важна и влажность: формирование крупных листьев возможно лишь при высоком ее уровне, что ограничивает испарение ими влаги, и при обильном снабжении растений водой, обеспечивающим интенсивный рост. Арктические аналоги не испытывали недостатка в увлажнении: среднемесячное количество осадков за вегетационный период, как упоминалось, составляло 100 — 160 мм.

Следовательно, широкое распространение в позднем мелу в Арктике покрытосеменных растений с необычно крупными листьями можно объяснить особенностями высокоширотного климата того времени — он был влажным, теплым и характеризовался продолжительным в течение суток, сравнительно слабым и преимущественно рассеянным освещением в летний вегетационный период.

Сейчас уже ясно: в позднемеловую эпоху в высоких широтах Северного полушария климат, ландшафты и биота были существенно иными, чем в современной Арктике. Чем важен этот вывод? Не следует забывать, что климатическая система планеты динамична, находится в постоянном развитии. За последнее столетие мощным фактором, влияющим на нее, стала деятельность человека. Техногенное глобальное потепление климата и влияние этого процесса на биосферу Земли все больше и больше тревожит умы не только академических ученых.

Сведения о климатах геологического прошлого, особенно в высокоширотных областях, дают нам бесценные материалы для лучшего понимания того, что ожидает человечество в будущем. Речь, конечно, не идет о появлении в обозримое время платановых лесов где-нибудь на широте Тикси, но представление о биоте Арктики в геологические эпохи глобального потепления позволит оценить характер, масштабы и возможные последствия климатических изменений, с которыми может столкнуться цивилизация.

Тафономия — раздел палеонтологии, изучающий закономерности процессов естественного захоронения организмов и образования местонахождений ископаемых остатков этих организмов. Заложил основы тафономии (и предложил термин) палеонтолог и писатель Иван Ефремов (1907 — 1972).

Доктор геолого-минералогических наук Алексей ГЕРМАН, Геологический институт РАН

Источник: kocmi.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.