Как най-сухото място на Земята съхранява две трети от прясната вода на планетата

Южният полюс на нашата планета получава по-малко количество сняг в рамките на една календарна година, отколкото районът на Финикс в пустинята Сонора получава под формата на дъжд. В американската научноизследователска станция „Амундсен-Скот“, където учени и персонал поддържат непрекъснато човешко присъствие от 1957 година насам**,** средните годишни валежи са под 80 милиметра воден еквивалент. Тази стойност е по-ниска дори от финия и оскъден ръмеж, който оросява северноамериканската пустиня Сонора. Именно в това географско и физическо несъответствие се крие най-значимият парадокс на нашата планета: Антарктида е класифицирана като класическа пустиня според всяка съществуваща метеорологична дефиниция, но в същото време тя съдържа приблизително 70 процента от запасите от прясна вода на Земята. Този колосален обем е концентриран в масивен леден щит, чиято средна дебелина надвишава два километра за целия континент. Ледът тук е изключително стар, сух и дълбок – три фундаментални факта, чието съвместно действие обяснява почти всички необичайни природни явления в тази полярна област.

Официалното определение за пустиня няма никаква връзка с високите температури или наличието на пясъчни дюни. В метеорологичната наука за пустинна се счита всяка област, която регистрира по-малко от 250 милиметра валежи годишно. Използвайки този научно установен критерий, вътрешността на Антарктида категорично се дефинира като най-сухият континент на Земята. Високото плато около станция „Восток“ и Южния полюс получава едва около 50 милиметра валежи (воден еквивалент) годишно под формата на сняг, докато пустинята Сахара регистрира средно около 100 милиметра, а граничните райони на Сахел надхвърлят 200 милиметра. Причината за това явление е изцяло атмосферна, тъй като изключително студеният въздух на практика не притежава капацитет да задържа влага. Когато температурите на полюса паднат под минус 60 градуса по Целзий по време на полярната зима, съдържанието на водна пара в атмосферата се срива почти до нула и процесът на кондензация става физически невъзможен. Снегът, който все пак успява да падне, се проявява главно под формата на така наречения „диамантен прах“ – микроскопични, игловидни ледени кристали, които се утаяват директно от привидно ясно небе и улавят слънчевата светлина в деликатни призматични отблясъци. Полярните изследователи описват престоя си там като преминаване през пространство, което е забравило дефиницията за влага: човешката кожа се напуква за часове, ноздрите болят при вдишване, а оставената на открито храна се лиофилизира по естествен път. Течните валежи, доколкото изобщо се случват, са ограничени единствено до тесните крайбрежни ивици на континента, но дори и там те представляват изключително рядко изключение. Според данни, цитирани от специализирания научен портал SpaceDaily, липсата на течна фаза на водата във вътрешността принуждава теренните работници да се подготвят изключително за защита от екстремен студ и слънчева радиация, без изобщо да предвиждат екипировка за влажно време.

Механизми на хилядолетно натрупване и архивите на древната атмосфера
Обяснението на въпроса как една толкова суха пустиня може да съдържа по-голямата част от прясната вода на планетата се крие във фактора време. Всеки оскъден годишен слой от снежен прах, възлизащ на едва няколко сантиметра, никога не се топи поради постоянно ниските температури. Вместо това той бива затрупан от следващия, и от следващия, в продължение на стотици хиляди години. Под тежестта на горните слоеве долните кристали преминават през процес на спичане в междинно състояние, наречено фирн, преди да се превърнат в плътен и монолитен глетчеров лед. В самата основа на ледения щит се намират пластове, чието първоначално отлагане е станало преди повече от 800 000 години. Най-дълбоките нива, достигнати при сондирането на ледени ядки в станция „Восток“, надхвърлят възраст от 420 000 години, а най-новите сондажни проекти на международната научна общност имат за цел да извлекат проби, датирани отпреди милион и половина години. Леденият щит достига средна дебелина от над два километра, а в определени географски точки дебелината му наближава пет километра, което е повече от дълбочината на Гранд Каньон. Под това огромно натоварване земната кора и скалната основа на континента са били физически притиснати и деформирани до нива под морското равнище. Скорошни радарни и гравиметрични изследвания откриха масивни скрити планински структури под Източноантарктическия леден щит, които до този момент оставаха напълно невидими за науката поради огромната маса над тях.

Ако целият този леден обем бъде превърнат обратно в течна вода, резултатът би възлизал на приблизително 26,5 милиона кубични километра. Това представлява около 70 процента от наличната прясна вода на Земята и около 90 процента от общото количество лед на планетата, като вторият по големина резервоар в Гренландия остава далеч назад в тази статистика. Всички останали езера, реки, подземни водоносни хоризонти и облаци в глобален мащаб представляват незначителна статистическа грешка в сравнение с антарктическия масив. Въпреки широко разпространената представа за равен терен, вътрешността на Източна Антарктида всъщност представлява плато със средна надморска височина над 3000 метра. Въздухът в тези региони е изключително разреден, което принуждава пилотите на хеликоптери да планират мерки срещу височинна болест наред с тези срещу замръзване, тъй като ефективната височина на Южния полюс, съобразена с ниското атмосферно налягане, се усеща като близо 3700 метра. Комбинацията от ниски температури, изключително ниска влажност и голяма надморска височина съставлява универсалната физическа формула за образуване на пустиня. Именно това прави пустините Атакама, Гоби и Тибетското плато сходни по характер, но Антарктида остава най-крайната им форма върху територия, по-голяма от съвкупната площ на САЩ и Мексико.

Най-ниската надеждно измерена температура на въздуха на повърхността на Земята от минус 89,2 градуса по Целзий е регистрирана именно в съветската станция „Восток“ през юли 1983 година. Спътникови измервания на самата ледена повърхност в зоната между куполите Аргус и Фуджи показват стойности под минус 98 градуса по Целзий, при които всяко директно вдишване без предпазни средства би довело до почти мигновено замръзване на влагата в горните дихателни пътища.

Изключения от общото заледяване и бъдещето на климатичната стабилност
Не цялата територия на Антарктида е покрита от вечен лед. Сухите долини Макмърдо, разположени в близост до море Рос, представляват съвкупност от басейни, които са защитени от навлизането на ледници от Трансантарктическите планини в продължение на милиони години. Някои от тези участъци не са получавали валежи от сняг или дъжд от близо два милиона години. Поради тази причина Националната аерокосмическа агенция на САЩ (NASA) провежда там експерименти, симулиращи условията на Марс още от 70-те години на миналия век, изпитвайки спускаеми апарати и инструменти за откриване на живот в среда, която е най-близкият земен аналог на повърхността на Червената планета.

По дъното на тези долини лежат мумифицирани, изсушени от вятъра трупове на тюлени, някои от които са на възраст от няколко хиляди години. Процеси на гниене не протичат, тъй като в почвата липсват необходимите бактерии за разграждане на органичната материя, което прави Сухите долини най-стерилния природен ландшафт на Земята.

Тъй като ледът във вътрешността на континента никога не се топи, той функционира като перфектен архив. Всеки снеговалеж улавя и консервира микроскопична проба от тогавашната атмосфера: мехурчета въздух, температурни изотопи, вулканичен прах, морски соли и индустриални остатъци от по-ново време. Ледените ядра от станция „Восток“ предоставиха на климатолозите първите непрекъснати и директни измервания на нивата на въглероден диоксид за стотици хиляди години назад, разкривайки фундаменталната за съвременната наука закономерност за синхронното колебание на температурите и нивата на парниковите газове.

Настоящото състояние на този гигантски воден резервоар обаче се характеризира с нарастваща нестабилност. Тъй като по-топлият въздух съдържа повече водна пара, затоплянето на атмосферата води до увеличаване на снеговалежите във вътрешността на континента, но успоредно с това крайбрежните зони губят ледена маса със скорост, която надвишава вътрешното натрупване. Западноантарктическият леден щит е разположен върху скална основа под морското равнище, което го прави изключително уязвим към затоплящите се океански течения, които го разрушават отдолу.

Ледникът Твайтс, чиято площ е съизмерима с тази на Великобритания, би повишил глобалното морско равнище с над половин метър при пълното си разрушаване. Общият потенциал за повишаване на океанското ниво при пълно разтапяне на антарктическия лед възлиза на около 58 метра, като загубата на ледена маса се ускорява от 90-те години на миналия век насам.

Както отбелязват публикации в авторитетното научно издание SpaceDaily, историческите данни от минали междуледникови епохи показват, че макар загубите на лед да са били последвани от бавно възстановяване при последващо охлаждане, този процес отнема хиляди години – време, с което съвременната човешка цивилизация не разполага.

Засега вътрешното плато запазва своето равновесие и тишина, докато фините снежни кристали продължават да се утаяват при минус 60 градуса по Целзий, добавяйки поредния микронен пласт към ледения щит, чието изграждане е започнало далеч преди първите хора да напуснат пределите на Африка.