Чем отличаются горы суши от подводной части земли: Урок 16. рельеф земли. горы и равнины — География — 5 класс

Горы делят на \(3\) группы по высоте над уровнем моря: высокие, низкие и средние.

Облик гор зависит от их высоты. Низкие горы, такие как Средний Урал, имеют пологие склоны и округлые вершины.

Крутые склоны, не покрытые растительностью, с снеговыми шапками и ледниками на вершине, — так выглядят высокие горы, например, Гималаи, Анды, Кавказ. Долины между склонами глубокие и узкие, реки — быстрые и порожистые.

Гималаи — самые высокие горы на суше. В Гималаях расположены \(11\) вершин, высота которых превышает \(8\) км. Эверест, или Джомолунгма. — самая высокая точка планеты (\(8848\) м) — также расположена в Гималаях. Самая высокая вершина точка Российской Федерации расположена на Кавказе (гора Эльбрус).

Горы постоянно растут или разрушаются, из-за внутренних и внешних сил Земли.

Внутренние силы Земли с помощью вертикальных движений земной коры поднимают горы вверх, а внешние силы, такие как выветривание, их разрушают. Горы со временем становятся ниже, склоны покрываются осадочными пародами и становятся всё более пологими. Постепенно расширяются долины горных рек. Горы сначала теряют свою высоту, а затем и вовсе превращаются в равнины.

Разрушение гор внешними силами

Источники:

https://ru.wikipedia.org

http://schoolgeo2015.blogspot.com.by/

Home

Что станет с Землёй через сто, тысячу, миллион лет — Будущее на vc.ru

Глава «Будущее» из книги профессора геологии Роберта Хейзена «История Земли».

50 497 просмотров

Сценарии будущих изменений Земли. Возраст Земли: следующие 5 млрд лет

Является ли прошлое прологом к будущему? Что касается Земли, то можно ответить: и да и нет.

Как и в прошлом, Земля продолжает оставаться беспрерывно меняющейся системой. Планету ожидает череда потеплений и похолоданий. Ледниковые периоды вернутся, так же как периоды экстремальных потеплений. Глобальные тектонические процессы продолжат двигать континенты, смыкать и размыкать океаны. Падение гигантского астероида или извержение сверхмощного вулкана могут снова нанести жестокий удар по жизни.

Космический полёт или гибель. Чтобы выжить в отдалённом будущем, мы должны колонизировать соседние планеты. Вначале надо создать базы на Луне, хотя наш светящийся спутник ещё долго останется негостеприимным миром для жизни.

Но будут происходить и иные события, столь же неизбежные, как образование первой гранитной коры. Мириады живых существ вымрут навсегда. Обречены на исчезновение тигры, белые медведи, горбатые киты, панды, гориллы. Высока вероятность того, что и человечество тоже обречено.

Многие подробности земной истории по большей части неизвестны, а то и вовсе непознаваемы. Но изучение этой истории, а также законов природы даёт представление о том, что может произойти в будущем. Давайте начнём с панорамного обзора, а потом постепенно сосредоточимся на нашем времени.

Эндшпиль: следующие 5 млрд лет

Земля почти наполовину прошла путь к своей неизбежной кончине. В течение 4,5 млрд лет Солнце светило достаточно стабильно, постепенно увеличивая яркость по мере сжигания своих колоссальных запасов водорода. Следующие пять (или около того) миллиардов лет Солнце продолжит вырабатывать ядерную энергию за счёт преобразования водорода в гелий. Именно так поступают почти все звёзды большую часть времени.

Рано или поздно запасы водорода закончатся. Звёзды помельче, достигая этой стадии, просто затухают, постепенно уменьшаясь в размерах и излучая всё меньше энергии. Будь Солнце таким красным карликом, Земля просто промёрзла бы насквозь. Если бы на ней и сохранилась какая-то жизнь, то только в виде особо выносливых микроорганизмов глубоко под поверхностью, где ещё могли бы оставаться запасы жидкой воды.

Однако Солнцу такая жалкая смерть не грозит, поскольку оно обладает достаточной массой, чтобы иметь запас ядерного топлива для другого сценария. Вспомним, что каждая звезда удерживает в равновесии две противоборствующие силы.

С одной стороны, гравитация притягивает звёздное вещество к центру, насколько возможно уменьшая её объём. С другой — ядерные реакции, подобные бесконечной серии взрывов внутренней водородной бомбы, направлены наружу и соответственно пытаются увеличить размер звезды.

Нынешнее Солнце находится в стадии сжигания водорода, достигнув стабильного диаметра около 1,4 млн км — этот размер продержался 4,5 млрд лет и продержится ещё примерно 5 млрд.

Солнце достаточно велико, чтобы после окончания фазы выгорания водорода началась новая, мощная фаза выгорания гелия. Гелий, продукт слияния атомов водорода, может соединяться с другими атомами гелия, образуя углерод, но эта стадия эволюции Солнца будет иметь катастрофические последствия для внутренних планет.

За счёт более активных реакций на основе гелия Солнце будет становиться всё больше и больше, вроде перегретого аэростата, превращаясь в пульсирующий красный гигант. Оно распухнет до орбиты Меркурия и просто проглотит крошечную планету. Оно достигнет орбиты нашей соседки Венеры, проглотив заодно и её. Солнце распухнет в сто раз больше нынешнего своего диаметра — вплоть до орбиты Земли.

Прогнозы земного эндшпиля весьма мрачные. Согласно некоторым чёрным сценариям, красный гигант Солнце просто уничтожит Землю, которая испарится в раскалённой солнечной атмосфере и перестанет существовать. По другим моделям Солнце выбросит более трети своей нынешней массы в виде невообразимого солнечного ветра (который будет беспрестанно терзать мёртвую поверхность Земли).

Поскольку Солнце утратит часть своей массы, земная орбита может расшириться — в таком случае она, возможно, избежит поглощения. Но даже если нас не пожрёт огромное Солнце, всё, что останется от нашей прекрасной голубой планеты, превратится в бесплодную головешку, продолжающую обращаться по орбите. В недрах могут ещё на миллиард лет сохраниться отдельные экосистемы микроорганизмов, но её поверхность уже никогда не покроется сочной зеленью.

Пустыня: 2 млрд лет спустя

Медленно, но верно, даже в нынешний спокойный период выжигания водорода, Солнце всё больше разогревается. В самом начале, 4,5 млрд лет назад, свечение Солнца составляло 70% от современного. Во времена Великого кислородного события, 2,4 млрд лет назад, интенсивность свечения составляла уже 85%. Спустя миллиард лет Солнце станет светить ещё ярче.

Какое-то время, возможно, даже много сотен миллионов лет, обратные связи Земли сумеют смягчать это воздействие. Чем больше тепловой энергии, тем интенсивнее испарение, следовательно, увеличение облачности, что способствует отражению большей части солнечного света в космическое пространство. Увеличение тепловой энергии означает ускорение выветривания пород, усиленное поглощение углекислого газа и снижение уровня парниковых газов. Таким образом, отрицательные обратные связи довольно долго будут сохранять условия для поддержания жизнедеятельности на Земле.

Но переломный момент неизбежно наступит. Сравнительно небольшой Марс достиг такой критической точки миллиарды лет назад, потеряв всю жидкую воду на поверхности. Через какой-нибудь миллиард лет земные океаны начнут испаряться с катастрофической скоростью и атмосфера превратится в бесконечную парилку. Не останется ни ледников, ни заснеженных вершин, и даже полюса превратятся в тропики.

В течение нескольких миллионов лет жизнь может сохраняться в таких тепличных условиях. Но по мере разогревания Солнца и испарения воды в атмосферу водород начнёт всё быстрее улетучиваться в космос, что вызовет медленное высыхание планеты. Когда океаны полностью испарятся (что, возможно, произойдёт через 2 млрд лет), поверхность Земли превратится в бесплодную пустыню; жизнь окажется на краю гибели.

Новопангея, или Амазия: 250 млн лет спустя

Кончина Земли неизбежна, но случится она очень и очень нескоро. Взгляд в менее отдалённое будущее рисует более привлекательную картину динамично развивающейся и относительно безопасной для жизни планеты. Чтобы представить себе мир через несколько сотен миллионов лет, следует в прошлом поискать ключи к пониманию будущего.

Глобальные тектонические процессы продолжат играть свою важную роль в изменении облика планеты. В наше время континенты отделены друг от друга. Широкие океаны разделяют Америку, Евразию, Африку, Австралию и Антарктиду. Но эти громадные участки суши находятся в постоянном движении, и его скорость составляет примерно 2–5 см в год — 1500 км за 60 млн лет.

Мы можем установить довольно точные векторы этого движения для каждого материка, изучая возраст базальтов океанского дна. Базальт возле срединных океанских хребтов довольно молод, не старше нескольких миллионов лет. В отличие от него возраст базальта у континентальных окраин в зонах субдукции может достигать более 200 млн лет.

Несложно учесть все эти возрастные данные состава океанского дна, перемотать ленту глобальной тектоники назад во времени и получить представление о подвижной географии земных континентов за последние 200 млн лет. На основе этой информации можно также спроецировать движение континентальных плит на 100 млн лет вперёд.

С учётом современных траекторий этого движения по всей планете оказывается, что все континенты движутся к очередному столкновению. Через четверть миллиарда лет большая часть земной суши снова станет одним гигантским суперконтинентом, и некоторые геологи уже пророчат его название — Новопангея. Однако точное устройство будущего единого континента остаётся предметом научной полемики.

Сборка Новопангеи — мудрёная игра. Можно учесть современные подвижки континентов и предсказать их путь на ближайшие 10 или 20 млн лет. Атлантический океан расширится на несколько сотен километров, в то время как Тихий океан сузится примерно на то же расстояние.

Австралия сдвинется на север по направлению к Южной Азии, и Антарктида слегка удалится от Южного полюса в сторону Южной Азии. Африка тоже не стоит на месте, медленно продвигаясь на север, вдвигаясь в Средиземное море. Через несколько десятков миллионов лет Африка столкнётся с Южной Европой, сомкнув Средиземное море и воздвигнув на месте столкновения горный хребет размером с Гималаи, по сравнению с которым Альпы покажутся просто карликами.

Таким образом, карта мира через 20 млн лет покажется знакомой, но слегка перекошенной. Моделируя карту мира на 100 млн лет вперёд, большинство разработчиков выделяют общие географические признаки, например, соглашаясь, что Атлантический океан обгонит по размеру Тихий и станет самым крупным водным бассейном на Земле.

Однако с этого места модели будущего расходятся. Согласно одной теории, экстраверсии, Атлантический океан продолжит раскрываться и в результате обе Америки в конце концов столкнутся с Азией, Австралией и Антарктидой.

На поздних стадиях этой сборки суперконтинента Северная Америка замкнёт на востоке Тихий океан и столкнётся с Японией, а Южная Америка загнётся по часовой стрелке с юго-востока, соединившись с экваториальной частью Антарктиды. Все эти части удивительно совмещаются друг с другом. Новопангея окажется единым материком, протянувшись с востока на запад вдоль экватора.

Основной тезис экстраверсионной модели заключается в том, что крупные конвекционные ячейки мантии, расположенные под тектоническими плитами, сохранятся в их современном виде. Альтернативный подход, называемый интроверсией, придерживается противоположной точки зрения, ссылаясь на предыдущие циклы смыкания и размыкания Атлантического океана.

Реконструируя положение Атлантики за последний миллиард лет (или аналогичного океана, расположенного между двумя Америками на западе и Европой вместе с Африкой на востоке), специалисты утверждают, что Атлантический океан смыкался и размыкался трижды циклами по несколько сотен миллионов лет — этот вывод предполагает, что теплообменные процессы в мантии носят изменчивый и эпизодический характер.

Судя по анализу горных пород, в результате движений Лаврентии и других континентов около 600 млн лет назад образовался предшественник Атлантического океана, называемый Япетус, или Япет (по имени древнегреческого титана Япета, отца Атласа). Япетус оказался замкнутым после сборки Пангеи. Когда этот суперконтинент начал раскалываться 175 млн лет назад, образовался Атлантический океан.

Согласно сторонникам интроверсии (пожалуй, не стоит называть их интровертами), продолжающий расширяться Атлантический океан последует тем же путём. Он замедлит ход, остановится и отступит примерно через 100 млн лет. Затем, ещё через 200 млн лет обе Америки снова сомкнутся с Европой и Африкой.

Одновременно Австралия и Антарктида соединятся с Юго-Восточной Азией, образуя суперконтинент под названием Амазия. Этот гигантский материк в форме горизонтально расположенной латинской буквы L включает те же самые части, что и Новопангея, но по этой модели обе Америки образуют его западную окраину.

Сейчас обе модели суперконтинентов (экстраверсия и интроверсия) не лишены достоинств и всё ещё пользуются популярностью. Каков бы ни оказался исход этой полемики, все сходятся в том, что, хотя через 250 млн лет география Земли значительно изменится, она всё же будет отражать прошлое.

Временная сборка континентов в районе экватора уменьшит влияние ледниковых периодов и умеренных изменений уровня моря. В местах столкновения континентов воздвигнутся горные хребты, произойдут перемены в климате и растительности, а также будут иметь место колебания уровней кислорода и углекислого газа в атмосфере. Эти изменения будут повторяться в течение всей истории Земли.

Столкновение: грядущие 50 млн лет

Недавний обзор на тему, как погибнет человечество, отразил весьма низкий рейтинг столкновения с астероидами — что-то около 1 на 100 тысяч. Статистически это совпадает с вероятностью смерти от удара молнии или от цунами. Но в этом прогнозе имеется очевидный изъян.

Как правило, молния убивает примерно 60 раз в год по одному человеку. В отличие от этого столкновение с астероидом, возможно, не убило ни одного человека за несколько тысяч лет. Но в один далеко не прекрасный день скромный удар может уничтожить вообще всех.

Велика вероятность того, что нам не о чем беспокоиться, да и сотням последующих поколений тоже. Но можно не сомневаться в том, что однажды произойдёт крупная катастрофа вроде той, что погубила динозавров. В грядущие 50 млн лет Земле предстоит пережить такой удар, возможно, даже не один. Это всего лишь вопрос времени и стечения обстоятельств.

Самые вероятные злодеи — астероиды, сближающиеся с Землёй, — объекты с сильно вытянутой орбитой, которая проходит недалеко от земной орбиты, близкой к круговой. Известны не менее трёхсот таких потенциальных убийц, и в предстоящие несколько десятилетий некоторые из них пройдут в опасной близости от Земли.

22 февраля 1995 года обнаруженный в последний момент астероид, получивший благопристойное имя 1995 CR, со свистом пронёсся довольно близко — в нескольких расстояниях Земля–Луна. 29 сентября 2004 года астероид Таутатис, продолговатый объект, примерно 5,4 км диаметром, прошёл ещё ближе.

В 2029 году астероид Апофис, обломок примерно 325–340 м в диаметре, должен приблизиться ещё больше, глубоко войдя в лунную орбиту. Это неприятное соседство неизбежно изменит собственную орбиту Апофиса и, возможно, в будущем ещё больше приблизит его к Земле.

На каждый известный ныне астероид, пересекающий орбиту Земли, имеется с десяток или более ещё не обнаруженных. Когда такой летающий объект, в конце концов, обнаружат, может оказаться слишком поздно для того, чтобы что-то предпринять. Если мы окажемся мишенью, то, возможно, в нашем распоряжении будет всего несколько дней для предотвращения опасности.

Бесстрастная статистика приводит нам расчёты вероятности столкновений. Почти ежегодно на Землю падают обломки около 10 м в диаметре. Благодаря тормозящему эффекту атмосферы большинство таких снарядов взрывается и распадается на мелкие части ещё до соприкосновения с поверхностью.

Но объекты диаметром 30 и более метров, встречи с которыми происходят примерно раз в тысячу лет, приводят к значительным разрушениям в местах падения: в июне 1908 года такое тело рухнуло в тайге поблизости от реки Подкаменная Тунгуска в России.

Очень опасные, диаметром около километра, каменные объекты падают на Землю примерно раз в полмиллиона лет, а астероиды в пять и более километров могут упасть на Землю примерно раз в 10 млн лет.

Последствия таких столкновений зависят от размера астероида и местности падения. Пятнадцатикилометровый валун опустошит планету, где бы он ни упал. (Например, астероид, погубивший динозавров 65 млн лет назад, был, по расчётам, около 10 км в поперечнике.)

Если 15-километровый камушек обрушится в океан — 70% вероятности, с учётом соотношения площадей воды и суши, — то почти все горы на земном шаре, кроме самых высоких, будут снесены разрушительными волнами. Исчезнет всё, что находится ниже 1000 м над уровнем моря.

Если астероид такого размера рухнет на сушу, разрушение будет более локальным. Будет уничтожено всё в радиусе двух–трёх тысяч километров, а по всему материку, который окажется несчастливой мишенью, пронесутся опустошительные пожары.

Какое-то время удалённые от удара местности смогут избежать последствий падения, но такой удар взметнёт в воздух безмерное количество пыли от разрушенных камней и почвы, на годы засорив атмосферу пыльными облаками, отражающими солнечный свет. Фотосинтез практически сойдёт на нет. Растительность погибнет, и пищевая цепь прервётся. Часть человечества может выжить в этой катастрофе, но цивилизация в том виде, в каком мы её знаем, будет уничтожена.

Мелкие объекты вызовут менее разрушительные последствия, но любой астероид более сотни метров в диаметре, рухнет ли он на сушу или в море, вызовет стихийное бедствие страшнее тех, что нам известны. Что же делать? Можем ли мы игнорировать угрозу как нечто отдалённое, не столь значительное в мире и без того полном проблем, требующих немедленного решения? Можно ли каким-то способом отклонить крупный обломок?

Покойный Карл Саган, пожалуй, самый харизматичный и влиятельный представитель учёного сообщества за последние полвека, немало размышлял об астероидах. Публично и в частных беседах, а большей частью в своей знаменитой телепередаче «Космос» он ратовал за согласованные действия на международном уровне.

Он начал с того, что рассказал увлекательную повесть о монахах Кентерберийского собора, которые летом 1178 года стали свидетелями колоссального взрыва на Луне — это было очень близкое от нас падение астероида менее чем тысячу лет назад. Если бы такой объект рухнул на Землю, погибли бы миллионы людей. «Земля — крошечный уголок на огромной арене космоса, — сказал он. — Вряд ли кто-то придёт к нам на помощь».

Простейший шаг, который надо сделать в первую очередь, это обратить самое пристальное внимание на опасно приближающиеся к Земле небесные тела — врага надо знать в лицо. Нам нужны точные телескопы, снабжённые цифровыми процессорами, чтобы локализовать приближающиеся к Земле летающие объекты, вычислить их орбиты и сделать расчёты их будущих траекторий. Стоит это не так уж дорого, и кое-что уже делается. Конечно, можно было бы совершить больше, но по крайней мере какие-то усилия предпринимаются.

А что если мы обнаружим крупный объект, который может врезаться в нас через несколько лет? Саган, а вместе с ним и целый ряд других учёных и военных считают, что самый очевидный путь — вызвать отклонение траектории астероида. Если начать вовремя, то даже незначительный толчок ракеты или несколько направленных ядерных взрывов могли бы существенно сдвинуть орбиту астероида — и тем самым направить астероид мимо цели, избежав столкновения.

Он доказывал, что разработка такого проекта требует интенсивной и долгосрочной программы космических исследований. В пророческой статье 1993 года Саган писал: «Поскольку угроза астероидов и комет касается каждой обитаемой планеты в Галактике, если таковые имеются, разумным существам на них придётся объединяться, чтобы покинуть свои планеты и переместиться на соседние. Выбор прост — улететь в космос или погибнуть».

Космический полёт или гибель. Чтобы выжить в отдалённом будущем, мы должны колонизировать соседние планеты. Вначале надо создать базы на Луне, хотя наш светящийся спутник ещё долго останется негостеприимным миром для жизни и работы. Следующий — Марс, где наличествуют более солидные ресурсы — не только большие запасы замороженных грунтовых вод, но и солнечный свет, минералы и разрежённая, но атмосфера.

Это не будет лёгким и дешёвым предприятием, и вряд ли Марс в ближайшем будущем превратится в процветающую колонию. Но если поселиться там и культивировать почву, наш многообещающий сосед вполне может стать важной ступенью в эволюции человечества.

Два явных препятствия, возможно, отдалят, а то и вовсе сделают невозможным поселение людей на Марсе. Первое — деньги. Десятки миллиардов долларов, которые понадобятся на разработку и осуществление полёта на Марс, превышают даже самый оптимистичный бюджет NASA, и это при благоприятных финансовых условиях. Международное сотрудничество явилось бы единственным выходом, но пока таких крупных международных программ не состоялось.

Другой проблемой является вопрос выживания астронавтов, ибо практически невозможно обеспечить безопасный полёт на Марс и обратно. Суров космос, с его бесчисленными метеоритными песчинками-снарядами, способными пронзить тонкую оболочку даже бронированной капсулы, и непредсказуемо Солнце — с его взрывами и смертоносной, проникающей радиацией.

Астронавтам «Аполлона», с их недельными полётами на Луну, несказанно повезло, что в это время ничего не случилось. Но полёт на Марс продлится несколько месяцев; в любом космическом полёте принцип один: чем дольше время, тем больше риск.

Более того, существующие технологии не позволяют снабдить космический корабль достаточным для обратного полёта запасом топлива. Некоторые изобретатели поговаривают о переработке марсианской воды, чтобы синтезировать ракетное топливо и заполнить баки для обратного полёта, но пока это из области мечтаний, причём о весьма отдалённом будущем. Возможно, пока самое логичное решение — то, что так задевает самолюбие NASA, но активно поддерживается прессой, — полёт в один конец.

Если бы мы послали экспедицию, на долгие годы снабдив её провиантом вместо ракетного топлива, надёжным укрытием и теплицей, семенами, кислородом и водой, инструментами для добычи жизненно важных ресурсов на самой Красной планете, такая экспедиция смогла бы состояться.

Она была бы немыслимо опасной, но все великие первопроходцы подвергались опасности — таково было кругосветное плавание Магеллана в 1519–1521 годах, экспедиция на Запад Льюиса и Кларка в 1804–1806 годах, полярные экспедиции Пири и Амундсена в начале 20 века.

Человечество не утратило азартного стремления к участию в таких рискованных предприятиях. Если NASA объявит о регистрации добровольцев на односторонний полёт на Марс, тысячи специалистов запишутся не задумываясь.

Через 50 млн лет Земля всё ещё будет живой и обитаемой планетой, а её голубые океаны и зелёные континенты сместятся, но останутся узнаваемыми. Гораздо менее очевидна участь человечества. Может быть, человек вымрет как вид. В этом случае 50 млн лет вполне достаточно для того, чтобы стереть почти все следы нашего краткого владычества — все города, дороги, памятники подвергнутся выветриванию гораздо раньше конечного срока.

Каким-нибудь инопланетным палеонтологам придётся попотеть, чтобы обнаружить мельчайшие следы нашего существования в приповерхностных отложениях. Однако человек может и выжить, и даже эволюционировать, колонизировать вначале ближайшие планеты, а затем и ближайшие звёзды.

В таком случае если наши потомки выйдут на космический простор, тогда Земля будет цениться ещё выше — как заповедник, музей, святыня и место паломничества. Может быть, только покинув свою планету, человечество, наконец по-настоящему оценит место рождения нашего вида.

Изменение карты Земли: следующий миллион лет

Во многих отношениях через миллион лет Земля не так уж значительно изменится. Конечно, сместятся континенты, но не больше чем на 45–60 км от нынешнего расположения. Солнце будет светить по-прежнему, всходя каждые двадцать четыре часа, и Луна будет совершать оборот вокруг Земли примерно за один месяц.

Но кое-что изменится весьма основательно. Во многих точках земного шара необратимые геологические процессы преобразуют ландшафт. Особенно заметно изменятся уязвимые очертания берегов океана.

Графство Калверт в штате Мэриленд, одно из моих самых любимых мест, где миоценовые скалы с их на вид безграничными запасами окаменелостей тянутся на многие километры, в результате стремительного выветривания исчезнет с лица Земли. Ведь размер всего графства составляет всего 8 км и ежегодно уменьшается почти на 30 см. При такой скорости графство Калверт не продержится и 50 тыс лет, не то что миллион.

Другие государства, напротив, обзаведутся ценными земельными участками. Действующий подводный вулкан неподалёку от юго-восточного побережья самого крупного из Гавайских островов поднялся уже выше 3000 м (хотя по-прежнему покрыт водой) и с каждым годом прибавляет в росте.

Через миллион лет из океанских волн поднимется новый остров, уже получивший название Лоихи. В то же время потухшие вулканические острова к северо-западу, включая Мауи, Оаху и Кауаи, соответственно уменьшатся под воздействием ветра и океанских волн.

Что касается волн, специалисты, исследующие горные породы на предмет будущих изменений, приходят к выводу, что самым активным фактором в изменении географии Земли станет наступление и отступление океана. Изменение скорости рифтового вулканизма будет сказываться очень и очень долго, в зависимости от того, насколько больше или меньше лавы будет застывать на океанском дне.

Уровень моря может значительно понижаться в периоды затишья вулканической деятельности, когда придонные скалы остывают и успокаиваются: как полагают учёные, именно это и вызвало резкое понижение уровня моря непосредственно перед мезозойским вымиранием.

Наличие или отсутствие больших внутренних морей вроде Средиземного, а также сплочение и раскол континентов вызывают существенные изменения в размерах прибрежных шельфовых участков, что также сыграет важную роль в формировании геосферы и биосферы в течение грядущего миллиона лет.

Миллион лет — это десятки тысяч поколений в жизни человечества, что в сотни раз превышает всю предыдущую человеческую историю. Если человек выживет как вид, то Земля может претерпеть изменения также и в результате нашей прогрессирующей технологической активности, причём такие, что трудно даже себе представить.

Но если человечество вымрет, то Земля останется примерно такой же, как теперь. На суше и в море будет продолжаться жизнь; совместная эволюция геосферы и биосферы быстро восстановит доиндустриальное равновесие.

Мегавулканы: следующие 100 тысяч лет

Внезапное катастрофическое столкновение с астероидом меркнет в сравнении с продолжительным извержением мегавулкана или сплошным потоком базальтовой лавы. Вулканизм в планетарном масштабе сопровождал практически все пять массовых вымираний, включая и то, что было вызвано падением астероида.

Последствия мегавулканизма не следует путать с заурядными разрушениями и потерями при извержениях обычных вулканов. Обычные извержения сопровождаются потоками лавы, хорошо знакомыми обитателям Гавайских островов, живущим на склонах Килауэа, чьи жилища и всё, что окажется у неё на пути, она разрушает, но в целом такие извержения ограничены, предсказуемы и от них нетрудно уклониться.

Несколько более опасны в этой категории заурядных извержения пирокластических вулканов, когда огромное количество раскалённого пепла устремляется вниз по склону горы со скоростью около 200 км/ч, испепеляя и погребая под собой всё на своём пути.

Именно так обстояло дело в 1980 году с извержением вулкана Св. Елены, штат Вашингтон, и вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году; в этих катастрофах погибли бы тысячи людей, если бы не заблаговременное предупреждение и массовая эвакуация. Ещё более грозную опасность представляет третий тип вулканической деятельности: выброс огромных масс мелкого пепла и ядовитых газов в верхние слои атмосферы.

Извержения исландских вулканов Эйяфьяллайокудль (апрель 2010 года) и Гримсвотн (май 2011 года) относятся к сравнительно слабым, поскольку сопровождались выбросами менее 4 км³ пепла. Тем не менее они на несколько дней парализовали воздушное сообщение в Европе и нанесли вред здоровью многих людей из близлежащих местностей.

В июне 1783 года извержение вулкана Лаки — одно из крупнейших в истории — сопровождалось выбросом более 12 тысяч м³ базальта, а также пепла и газа, что оказалось вполне достаточно, чтобы надолго окутать Европу ядовитой мглой. При этом погибла четверть населения Исландии, часть из которых скончалась от непосредственного отравления кислотными вулканическими газами, а большинство — от голода в течение зимы.

Последствия катастрофы сказались на расстоянии более тысячи километров в сторону юго-востока, и десятки тысяч европейцев, в основном жителей Британских островов, умерли от затяжного воздействия этого извержения. Но самым смертоносным было извержение вулкана Тамбора в апреле 1815 года, в ходе которого было выброшено более 20 км³ лавы.

При этом погибли более 70 тысяч человек, большинство из них от массового голода, возникшего в результате урона, нанесённого сельскому хозяйству. Тамборское извержение сопровождалось выбросом огромных масс сернистых газов в верхние слои атмосферы, что привело к блокированию солнечных лучей и ввергло Северное полушарие в «год без солнечного света» («вулканическую зиму») в 1816 году.

Эти исторические события до сих пор поражают воображение, и не без причины. Конечно, число жертв не идёт ни в какое сравнение с сотнями тысяч людей, погибших от недавних земле трясений в Индийском океане и на Гаити. Но между извержениями вулканов и землетрясениями существует важное, пугающее различие.

Размер мощнейшего из возможных землетрясений ограничен прочностью породы. Твёрдая порода может выдержать определённое давление, прежде чем расколется; прочность породы может вызвать весьма разрушительное, но всё же локальное землетрясение — магнитудой девять баллов по шкале Рихтера.

В отличие от этого извержения вулканов не имеют ограничений в масштабе. На самом деле геологические данные неопровержимо свидетельствуют об извержениях, в сотни раз более мощных, чем вулканические катастрофы, сохранённые исторической памятью человечества. Такие гигантские вулканы могли на годы затмевать небо и на многие миллионы (не на тысячи!) квадратных километров изменять облик земной поверхности.

Гигантское извержение вулкана Таупо на Северном острове, Новая Зеландия, произошло 26 500 лет назад; было извергнуто более 830 км³ магматической лавы и пепла. Вулкан Тоба на Суматре взорвался 74 тысячи лет назад и изверг более 2800 км³ лавы. Последствия аналогичной катастрофы в современном мире трудно представить.

И всё же эти супервулканы, породившие величайшие катаклизмы в истории Земли, меркнут по сравнению с гигантскими потоками базальта (учёные называют их «траппы»), обусловившими массовые вымирания. В отличие от одноразовых извержений супервулканов потоки базальта охватывают огромный временной период — тысячи лет беспрерывной вулканической активности.

Мощнейшие из таких катаклизмов, как правило, совпадающих с периодами массового вымирания, распространяли сотни тысяч миллионов кубических километров лавы. Самая крупная катастрофа произошла в Сибири 251 млн лет назад во время великого массового вымирания и сопровождалась растеканием базальта на площади более миллиона квадратных километров.

Гибель динозавров 65 млн лет назад, которая часто приписывается столкновению с крупным астероидом, совпала по времени с гигантским разливом базальтовой лавы в Индии, породившим крупнейшую магматическую провинцию Деканские Траппы, общая площадь которых составляет около 517 тысяч км², а объём выросших гор достигает 500 тысяч км³.

Эти громадные территории не могли образоваться в результате простого преобразования коры и верхней части мантии. Современные модели базальтовых формаций отражают представление о древнейшей эпохе вертикальной тектоники, когда гигантские пузыри магмы медленно поднимались от границ раскалённой сердцевины мантии, раскалывая земную кору и выплёскиваясь на холодную поверхность.

Такие явления в наше время случаются крайне редко. Согласно одной из теорий, между потоками базальтов временной интервал составляет примерно 30 млн лет, так что вряд ли мы доживём до следующего.

Наше технологическое общество, безусловно, получит своевременное предупреждение о возможности такого события. Сейсмологи способны отследить поток горячей, расплавленной магмы, восходящей к поверхности. В нашем распоряжении могут быть сотни лет, чтобы подготовиться к такому стихийному бедствию. Но если человечество попадёт в очередной всплеск вулканизма, мы мало что сможем противопоставить этому жесточайшему из земных испытаний.

Фактор льда: следующие 50 тысяч лет

В обозримом будущем самым существенным фактором, определяющим облик земных континентов, является лёд. В течение нескольких сотен тысяч лет глубина океана в сильной степени зависит от общеземного объёма замёрзшей воды, включая ледяные шапки гор, ледники и континентальные ледовые щиты. Уравнение несложное: чем больше объём замёрзшей воды на суше, тем ниже уровень воды в океане.

Прошлое — это ключ к прогнозированию будущего, но откуда нам знать глубину древних океанов? Результаты наблюдения с помощью спутников за уровнем воды в океанах, хотя они и невероятно точные, ограничены последними двумя десятилетиями. Измерения уровня моря уровнемерами, хотя менее точные и подверженные местным отклонениям, собраны за последние полтора столетия.

Геологи, исследующие побережья, могут прибегнуть к картированию признаков расположения береговой линии в древности — например, приподнятых береговых террас, которые можно обнаружить по отложениям прибрежно-морских осадков, насчитывающих десятки тысяч лет, — такие приподнятые участки могут отражать периоды повышения уровня воды.

Относительное положение ископаемых кораллов, которые обычно растут в зоне прогреваемого солнцем мелководного океанского шельфа, могли бы продлить нашу запись событий былого вглубь веков, но эта запись будет искажена, так как такие геологические образования эпизодически вздымаются, погружаются и наклоняются.

Многие специалисты стали обращать внимание на менее очевидный показатель уровня моря — на изменения соотношений изотопов кислорода в мелких раковинах морских моллюсков. Такие соотношения могут рассказать гораздо больше, чем расстояние между каким-либо небесным телом и Солнцем. Благодаря своему свойству реагировать на смену температур изотопы кислорода дают ключ к расшифровке объёмов ледяного покрова Земли в прошлом и соответственно — к изменению уровня воды в древнем океане.

Однако связь между количеством льда и изотопами кислорода — дело мудрёное. Считается, что самым распространённым изотопом кислорода, составляющим 99,8% кислорода воздуха, которым мы дышим, является лёгкий кислород-16 (с восемью протонами и восемью нейтронами ). Один на 500 атомов кислорода — тяжёлый кислород-18 (восемь протонов и десять нейтронов).

Это означает, что одна из каждых 500 молекул воды в океане тяжелее обычных. Когда океан нагревается от солнечных лучей, вода, содержащая лёгкие изотопы кислорода-16, испаряется быстрее, чем с кислородом-18, а потому вес воды в низкоширотных облаках легче, чем в самом океане.

По мере того как облака поднимаются в более прохладные слои атмосферы, вода с тяжёлым кислородом-18 конденсируется в дождевые капли быстрее более лёгкой воды с изотопом кислорода-16, и кислород в составе облака становится ещё легче.

В процессе неизбежного перемещения облаков к полюсам кислород в составляющих их молекулах воды становится намного легче, чем в морской воде. Когда над полярными ледниками и глетчерами выпадают осадки, лёгкие изотопы застывают во льду и морская вода становится ещё тяжелее.

В периоды максимального охлаждения планеты, когда более 5% земной воды превращается в лёд, морская вода становится особенно насыщенной тяжёлым кислородом-18. В периоды глобального потепления и отступления ледников уровень кислорода-18 в морской воде снижается. Таким образом, тщательные измерения соотношения изотопов кислорода в прибрежных осадочных породах могут дать представление об изменениях объёма поверхностного льда в ретроспективе.

Именно этими исследованиями и занимается геолог Кен Миллер с коллегами в Университете Ратгерса уже несколько десятков лет, изучая мощные слои морских осадков, покрывающих побережье в Нью-Джерси. Эти отложения, в которых записана геологическая история последних 100 тысяч лет, насыщены раковинами микроскопических ископаемых организмов, называемых фораминиферами.

Каждая крошечная фораминифера хранит в своём составе изотопы кислорода в той пропорции, какая была в океане в то время, когда организм вырастал. Измерение изотопов кислорода в береговых отложениях Нью-Джерси, слой за слоем, предоставляет простое и точное средство для оценки объёма льда в соответствующий период времени.

В недавнем геологическом прошлом ледяной покров то уменьшался, то разрастался, что сопровождалось соответствующими значительными колебаниями уровня моря каждые несколько тысяч лет. На пике ледниковых периодов более 5% воды на планете превращалось в лёд, понижая уровень моря метров на сто относительно современного.

Считается, что около 20 тысяч лет назад, в один из таких периодов низкого стояния воды образовался сухопутный перешеек через Берингов пролив между Азией и Северной Америкой — именно по этому «мосту» в Новый Свет мигрировали люди и другие млекопитающие. В тот же самый период не существовало Ла-Манша, и между Британскими островами и Францией пролегала сухая долина.

В периоды максимального потепления, когда ледники практически исчезали, а на вершинах гор истончались снежные шапки, уровень моря повышался, становясь примерно на 100 м выше современного, погружая под воду сотни тысяч квадратных километров прибрежных территорий по всей планете.

Миллер и его сотрудники вычислили более сотни циклов наступания и отступания ледников за последние 9 млн лет, и по меньшей мере дюжина из них приходится на последний миллион — диапазон этих бешеных колебаний уровня океана достигал 180 м. Один цикл может слегка отличаться от другого, но события происходят с очевидной периодичностью и связаны с так называемыми циклами Миланковича, именованными так в честь сербского астронома Милутина Миланковича, который обнаружил их примерно столетие назад.

Он выяснил, что хорошо известные изменения параметров движения Земли вокруг Солнца, включая наклон земной оси, эксцентриситет эллиптической орбиты и незначительное колебание собственной оси вращения, обусловливают периодические изменения в климате с промежутками от 20 тысяч лет до 100. Эти сдвиги воздействуют на поток солнечной энергии, достигающий Земли, и таким образом вызывают значительные колебания климата.

Что же ожидает нашу планету в ближайшие 50 тысяч лет? Можно не сомневаться, что резкие колебания уровня моря продолжатся, и не раз он то опустится, то поднимется. Иногда, вероятно, в течение следующих 20 тысяч лет, снежные шапки на вершинах буду расти, ледники продолжат увеличиваться, а уровень моря опустится метров на шестьдесят или более — до такого уровня море опускалось не менее восьми раз за последний миллион лет.

Это окажет мощное воздействие на очертания континентальных береговых линий. Восточное побережье США расширится на много километров в восточном направлении, по мере того как будет обнажаться мелководный материковый склон. Все крупные гавани Восточного побережья, от Бостона до Майами, превратятся в сухие внутренние плоскогорья.

Аляску соединит с Россией новый покрытый льдом перешеек, а Британские острова могут снова стать частью материковой Европы. Богатые рыбные промыслы вдоль континентальных шельфов станут частью суши.

Что касается уровня моря, если он понижается, то затем непременно должен повыситься. Вполне возможно, даже очень вероятно, что через следующую тысячу лет уровень моря поднимется на 30 м и выше. Такой подъём уровня Мирового океана, довольно скромный по геологическим меркам, неузнаваемо перекроит карту Соединённых Штатов.

Тридцатиметровый подъём уровня моря приведёт к затоплению большей части прибрежных равнин на Восточном побережье, сдвинув береговые линии до полутора сотен километров в западном направлении. Главные прибрежные города — Бостон, Нью-Йорк, Филадельфия, Вашингтон, Балтимор, Уилмингтон, Чарльстон, Саванна, Джексонвилл, Майами и многие другие — окажутся под водой. Лос-Анджелес, Сан-Франциско, СанДиего и Сиэтл исчезнут в морских волнах.

Затопит почти всю Флориду, на месте полуострова раскинется мелководное море. Под водой окажется большая часть штатов Делавэр и Луизиана. В других частях света урон, нанесённый подъёмом уровня моря, окажется ещё более опустошительным. Перестанут существовать целые страны — Голландия, Бангладеш, Мальдивы.

Геологические данные неопровержимо свидетельствуют: подобные изменения будут происходить и впредь. Если потепление окажется стремительным, как полагают многие эксперты, уровень воды будет подниматься быстро, примерно на 30 см за десятилетие.

Обычное тепловое расширение морской воды во время периодов глобального потепления способно увеличить подъём уровня моря в среднем до трёх метров. Несомненно, это станет проблемой для человечества, но окажет весьма незначительное воздействие на Землю.

Всё же это не станет концом света. Это станет концом нашего мира.

Потепление: следующие сто лет

Большинство из нас не заглядывает на несколько миллиардов лет вперёд, как не заглядывает на несколько миллионов лет или даже на тысячу лет. Нас беспокоят более насущные заботы: как мне оплатить высшее образование для ребёнка через десять лет? Получу ли я повышение по службе через год? Пойдёт ли на следующей неделе рынок акций вверх? Что приготовить на обед?

В этом контексте нам незачем волноваться. Исключая непредвиденную катастрофу, наша планета через год, через десять лет почти не изменится. Любая разница между тем, что есть сейчас, и тем, что будет через год, почти незаметна, даже если лето окажется небывало жарким, или урожай пострадает от засухи, или налетит необычайно сильная буря.

Несомненно одно: Земля продолжает меняться. Есть много признаков грядущего глобального потепления и таяния ледников, возможно, отчасти ускоренного деятельностью человека. В течение следующего столетия последствия этого потепления коснутся многих людей в самых разных аспектах.

Летом 2007 года я участвовал в Симпозиуме по проблемам будущего в рыбацком посёлке Илулиссат на западном побережье Гренландии, почти у Северного полярного круга. Выбор места для обсуждения будущего был весьма удачный, так как изменения климата происходили непосредственно за пределами конференц-зала в уютном отеле «Арктика».

На протяжении тысячи лет эта гавань, расположенная вблизи отрога могучего Илулиссатского ледника, являлась местом прибыльного рыболовецкого промысла. Тысячу лет рыбаки зимой, когда гавань замерзала, занимались подлёдным ловом. То есть занимались до начала нового тысячелетия. В 2000 году впервые (по крайней мере согласно тысячелетней устной истории) гавань не замёрзла зимой.

Могучий ледник, объект природного наследия, отступает с поразительной скоростью — почти 9 км за три года после многих десятилетий стабильного состояния. Ещё одно изменение: тысячу лет в Илулиссате и близлежащих посёлках не водились насекомые -паразиты, но в 2007 году и во все последующие годы в августе появлялись тучи комаров и мошки. Можно считать это забавной мелочью, но насекомые являются несомненными предвестниками неизбежных и значительных перемен.

И такие перемены наблюдаются по всему земному шару. С берега Чезапик-Бэй сообщают об устойчивом повышении уровня прилива по сравнению с предыдущими десятилетиями. Год за годом Сахара распространяется всё дальше на север, превращая некогда плодородные сельскохозяйственные угодья Марокко в пыльную пустыню.

Стремительно тают и раскалываются льды Антарктиды. Средние температуры воздуха и воды постоянно растут. Всё это отражает процесс последовательного глобального потепления — процесс, который Земля переживала уже бессчётное число раз в прошлом и будет испытывать в будущем.

Потепление может сопровождаться и другими, порой парадоксальными эффектами. Гольфстрим, мощное океанское течение, несущее тёплую воду от экватора к Северной Атлантике, управляется большой разницей температур между экватором и высокими широтами. Если в результате глобального потепления контраст температур уменьшится, как следует из некоторых моделей климата, то Гольфстрим может ослабеть или вовсе остановиться.

По иронии судьбы, непосредственным результатом этого изменения станет превращение умеренного климата Британских островов и Северной Европы, которые сейчас обогреваются Гольфстримом, в гораздо более прохладный.

Аналогичные перемены произойдут и с другими океанскими течениями — например, с течением, идущим из Индийского океана в Южную Атлантику мимо Африканского Рога, — это может вызвать похолодание мягкого климата Южной Африки или изменение муссонного климата, обеспечивающего часть Азии плодородными дождями.

Когда ледники тают, уровень моря повышается. По самым скромным расчётам, он повысится на полметра-метр в следующем столетии, хотя, по некоторым данным, в отдельные десятилетия рост уровня морской воды может колебаться в пределах нескольких сантиметров.

Такие изменения уровня моря затронут множество жителей прибрежных территорий по всему миру и станут настоящей головной болью для инженеров-строителей и владельцев пляжных участков от Мэна до Флориды, но в принципе с подъёмом до одного метра в густонаселённых прибрежных зонах можно справиться. По крайней мере ближайшие одно-два поколения жителей могут не беспокоиться о наступлении моря на сушу.

Однако отдельные виды животных и растений могут пострадать гораздо серьёзнее. Таяние полярных льдов на севере уменьшит зону обитания белых медведей, что весьма неблагоприятно для сохранения популяции, численность которой и без того сокращается. Стремительный сдвиг климатических зон по направлению к полюсам отрицательно скажется на других видах, прежде всего на птицах, которые особенно восприимчивы к переменам в сезонной миграции и кормовых зонах.

Согласно некоторым данным, средний прирост температуры на планете всего на пару градусов, что предполагает большинство климатических моделей грядущего столетия, может сократить поголовье птиц почти на 40% в Европе и более чем на 70% в благодатных дождевых лесах северо-восточной Австралии.

Серьёзный международный доклад говорит, что из примерно шести тысяч видов лягушек, жаб и ящериц каждый третий окажется в опасности, главным образом из-за спровоцированного тёплым климатом распространения грибкового заболевания, смертельно опасного для амфибий. Какие бы ещё следствия потепления ни обнаружились в грядущем столетии, похоже, что мы вступаем в период ускоренного вымирания.

Некоторые преобразования в следующем столетии, неизбежные или только вероятные, могут оказаться мгновенными, будь то крупное разрушительное землетрясение, извержение супервулкана или падение астероида диаметром более километра. Зная историю Земли, мы понимаем, что такие события обычны, а значит, неизбежны в масштабах планеты. Тем не менее строим города на склонах действующих вулканов и в самых геологически активных зонах Земли в надежде на то, что мы увернёмся от «тектонической пули» или «космического снаряда».

Между очень медленными и стремительными переменами находятся геологические процессы, на которые обычно уходят столетия или даже тысячелетия, — изменения климата, уровня моря и экосистем, которые могут оставаться незаметными в течение нескольких поколений.

Главной угрозой являются не сами изменения, а их степень. Ибо состояние климата, положение уровня моря или само существование экосистем может достичь критического уровня. Ускорение процессов положительной обратной связи может неожиданно ударить по нашему миру. То, на что обычно требуется тысячелетие, может проявиться через десяток-другой лет.

Легко пребывать в благодушном настроении, если неправильно прочтёшь летопись горных пород. Некоторое время, до 2010 года, беспокойство по поводу современных событий умерялось исследованиями, взирающими на 56 млн лет назад — время одного из массовых вымираний, резко повлиявшего на эволюцию и распространение млекопитающих. Это грозное явление, называемое позднепалеоценовым термическим максимумом, вызвало сравнительно резкое исчезновение тысяч видов.

Изучение термического максимума важно для нашего времени, поскольку это самый известный в истории Земли, документально подтверждённый резкий сдвиг температур. Вулканическая деятельность вызвала относительно быстрое увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и метана, двух неразлучных парниковых газов, что, в свою очередь, привело к появлению положительной обратной связи, которая продержалась более тысячи лет и сопровождалась умеренным глобальным потеплением.

Некоторые исследователи усматривают в позднепалеоценовом термическом максимуме явную параллель с современной ситуацией, разумеется, неблагоприятной — с подъёмом глобальной температуры в среднем почти на 10°С, стремительным повышением уровня моря, окислением океанов и значительным смещением экосистем по направлению к полюсам, однако не столь катастрофической, чтобы угрожать выживанию большинства животных и растений.

Потрясение от недавних находок Ли Кемпа, геолога из Университета штата Пенсильвания, и его коллег практически лишило нас всякого повода для оптимизма. В 2008 году команда Кемпа получила доступ к материалам, добытым в результате бурения в Норвегии, которые позволили детально проследить события позднепалеоценового термического максимума — в осадочных породах, слой за слоем, запечатлены тончайшие подробности скорости изменения содержания углекислого газа в атмосфере и климата.

Плохие новости заключаются в том, что термальный максимум, который более десятилетия считался самым быстрым климатическим сдвигом в истории Земли, был обусловлен изменениями в составе атмосферы, по интенсивности в десять раз уступавшими тому, что происходит сегодня.

Глобальные изменения в составе атмосферы и средняя температура, сформированные в течение тысячи лет и в итоге приведшие к вымиранию, в наше время произошли в течение последних ста лет, за которые человечество сожгло громадные количества углеводородного топлива.

Это беспрецедентно быстрое изменение, и никто не может предсказать, как на это отреагирует Земля. На Пражской конференции в августе 2011 года, где собрались три тысячи геохимиков, царило весьма грустное настроение среди специалистов, отрезвлённых новыми данными позднепалеоценового термического максимума.

Конечно, для широкой публики прогноз этих экспертов был сформулирован в довольно осторожных выражениях, однако комментарии, которые я слышал в кулуарах, носили весьма пессимистический, даже устрашающий характер. Концентрация парникового газа увеличивается слишком быстро, а механизмы поглощения этого избытка неизвестны.

Не вызовет ли это массированного выброса метана со всеми последующими положительными обратными связями, которые влечёт за собой такое развитие событий? Поднимется ли уровень моря на сотню метров, как уже не раз происходило в прошлом? Мы вступаем в зону terra incognita, осуществляя плохо продуманный эксперимент в глобальном масштабе, подобного которому Земле не доводилось переживать в прошлом.

Судя по данным горных пород, сколь бы устойчивой к потрясениям ни была жизнь, биосфера в переломные моменты внезапных климатических сдвигов находится в сильном напряжении. Биологическая продуктивность, в частности сельскохозяйственная, на какое-то время упадёт до катастрофического уровня.

В быстро меняющихся условиях крупные животные, в том числе человек, заплатят дорогую цену. Взаимозависимость горных пород и биосферы не ослабеет, но роль человечества в этой саге, продолжительностью в миллиарды лет, остаётся непостижимой.

Может быть, мы уже достигли переломного момента? Возможно, не в текущем десятилетии, возможно, вообще не при жизни нашего поколения. Но такова уж природа переломных моментов — мы распознаём такой момент только тогда, когда он уже наступит.

Финансовый пузырь лопается. Население Египта поднимает мятеж. Биржа терпит крах. Мы осознаём то, что происходит, только в ретроспективе, когда уже слишком поздно восстанавливать status quo. Да и не было в истории Земли такого восстановления.

Рельеф Арктики

Рельеф Арктики

Поверхность материковой части Арктика образуют преимущественно низменные окраины Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, Северо-Сибирская, Яно-Индигирская и Колымская низменности. Только в отдельных районах имеются горы; наиболее значительны горы Бырранга на Таймырском полуострове (высота до 1146 м), северная часть Верхоянского хребта, горы Чукотского полуострова.

В пределах материковой части Сев. Америки наибольшую площадь занимают холмистые плоскогорья высотой 400—700 м
(Арктическое плато и др.). Большинство островов Арктика — материкового происхождения, поверхность их преимущественно низкогорная и низменная. Наиболее высокие горы находятся на В. Гренландии (г. Гунбьёрн, 3700 м, — самая высокая вершина Арктика), на Баффиновой Земле (2591 м), о. Элсмир (2926 м).

Большую часть Арктика (около 13 млн. км2) занимает Северный Ледовитый океан. Здесь широко развита область шельфа с глубинами менее 200 м, занятая окраинными морями (Баренцево, Белое, Карское, море Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское). Дно этих морей — подводное продолжение платформенных структур суши. Переходная зона представлена материковым склоном с глубинами 180— 3000 м. Центральная часть океана — Арктический бассейн — область глубоководных котловин (глубина до 5449 м в котловине Нансена) и подводных хребтов, из которых наиболее значительным является хребет Ломоносова.

По особенностям рельефа в Арктике выделяют: шельф с островами материкового происхождения и прилегающими окраинами материков и Арктический бассейн. Область шельфа занята окраинными морями — Баренцевым, Карским, Лаптевых, Восточно-Сибирским и Чукотским. Рельеф суши российской Арктики преимущественно равнинный; местами, особенно на островах, гористый. Центральная часть — Арктический бассейн, область глубоководных котловин (до 5527 м) и подводных хребтов.

Субмаринные воды Крыма – Наука – Коммерсантъ

По данным многолетних исследований крымских гидрогеологов и в первую очередь работ профессора Юрия Юровского, дебет подземных вод Горного Крыма оценивается примерно в 330 млн м3 в год. Это всего в три раза меньше, чем поступало на полуостров по Северо-Крымскому каналу — с учетом транспортных потерь, испарения и фильтрации в подземные водоносные горизонты.

Посвящается светлой памяти Юрия Георгиевича Юровского, геолога, поэта, писателя, Мастера

Часть подземных вод Горного Крыма питает главные реки полуострова и, соответственно, две дюжины водохранилищ на их пути, а также многочисленные горные ручьи и родники. Но значительная доля подземных вод уходит в море незаметно для человека в результате так называемой субмаринной разгрузки.

Подводные ключи, родники и реки

В самом общем смысле субмаринная разгрузка — это выход подземных пресных вод под поверхностью моря. С точки зрения гидродинамики — явление обычное. Где-то на равнине или в горах выпали осадки (дождь или снег), тают ледники, вода так или иначе должна вернуться в источник, где она когда-то образовалась в виде паров: море или океан. Как вода туда доберется — зависит от строения суши.

Если строение суши не позволяет воде проникать внутрь подстилающих пород, то по пути движения воды будем иметь ручейки, реки (иногда озеро в промежутке). Если же строение и состав подземных недр таковы, что в них имеются трещины и полости, то собирающаяся в них вода в своем стремлении вернуться в океан предпочитает подземные пути, иногда выходя на поверхность в виде родников, а иногда, сумев размыть себе путь в недрах, изливается в море ниже уровня его поверхности. Она может проникать в море или через так называемую рассредоточенную разгрузку, поднимаясь и просачиваясь через донные осадки на больших площадях, или через локальные источники, расположение которых можно указать с высокой точностью.

Субмаринные источники пресной воды существуют чуть ли не по всему миру, и о них известно очень давно. Не будем перебирать источники всего мира, остановимся на ближайшем соседе — Средиземном море. Там в античное время крупные субмаринные источники активно использовались как для водоснабжения населения (например, источник, расположенный на острове Арвад, современная Сирия), так и для снабжения пресной водой судов.

Схематическая карта распространения выходов субмаринных источников в Черном море (Источник: Пасынков A. A., Вахрушев Б. А. Ученые записки КФУ им. Вернадского, 2017 г. Т. 3 (69). №3.— С. 258)

В наше время в бухте Порт-Мийо, расположенной между городами Марсель и Кассис, было обнаружено более десяти подводных источников пресной воды. Масштаб субмаринной разгрузки оказался столь значительным, что в 1964 году французское Бюро геологических и горных исследований создало в Марселе специальную организацию по ее изучению. После проведения детальных исследований в карстовой галерее была построена плотина, разделяющая пресные и соленые морские воды, после чего пресные воды стали поступать в систему берегового водоснабжения.

Аналогичные поисковые работы проводились на материковом побережье и островах Греции с последующим строительством плотины в одной из пещер, в прибрежной зоне Сирии и в ряде других стран. В 1981 году был опубликован каталог 96 субмаринных источников, расположенных в бассейне Средиземного моря, а по современным данным, только в Адриатическом море субмаринных источников насчитывается более 700.

Крымский карст

Примеряя марсельский опыт и опыт других средиземноморских стран к Крыму, следует прежде всего принять во внимание, что три гряды Крымских гор сложены преимущественно известняками, характерной особенностью которых является наличие карстовых полостей — подземных резервуаров, порой значительного объема. Нет большого смысла перечислять все имеющиеся карстовые пещеры в горах Крыма, образовавшиеся в результате растворения известняков выпавшими в горах осадками и образующими бурные потоки внутри гор. Практически в любой пещере горного Крыма, куда сейчас водят экскурсии (Красной, Скельской или Мраморной), вы попадете в карстовую полость, которую вымыли осадки, выпавшие в Крымских горах за тысячелетия.

Все эти карстовые полости действуют как подземные водохранилища и посейчас. Попробуйте посетить, к примеру, Красную пещеру, но не летом, а в феврале или марте — вероятнее всего, вход в нее будет закрыт, потому что пещера будет залита водой, поднявшейся выше экскурсионных троп. К лету уровень воды в пещере упадет, но это произойдет не в результате испарения — контакт водоема с атмосферой минимален,— а потому что вода переместится в подобную пещеру, но расположенную ниже. И далее в следующий подземный водоем и так далее, пока вода не выйдет на поверхность в виде родника, подобного тому, который дает начало реки Черной.

Мощность этого родника впечатляет: поднимитесь у моста в селе Родниковском вдоль реки метров на 500, и река закончится, останется небольшое углубление в каменистом русле. А за эти 500 метров от истоков река Черная становится столь полноводной (по меркам, конечно, крымских рек), что у моста выше по течению расположен гидрологический пост, где можно оценить мощность потока, а ниже — Чернореченское водохранилище, каждый день поставляющее в Севастополь около 150 тыс. кубических метров воды.

Ну а если подземным водам не удалось выйти на поверхность суши? Это не остановит их на пути к Черному морю. Три гряды Крымских гор вытянуты вдоль побережья. Осадки, выпавшие на внешней и внутренней грядах, питают равнинно-крымский артезианский бассейн, разгрузка вод которого происходит рассредоточенно на северо-западном шельфе Черного моря. Главная гряда, которая начинается у мыса Айя и заканчивается у Феодосийского залива, устроена так, что основная масса выпавших осадков по карстовым полостям так или иначе (пути и время пребывания под землей могут быть разными) растекается от ее оси к северу и к югу. И на западной оконечности Крымских гор, и на восточной образуются локальные субмаринные источники, родники пресной воды в море. Глубины выхода пресных вод в море могут быть различными — например, у мыса Айя один из выходов на глубине около одного метра (возле мыса Пелекето) можно увидеть невооруженным глазом.

Ситуация в Феодосийском заливе посложнее: гидрологические данные (конкретно величина солености в поверхностных водах) нескольких экспедиций МГИ говорят о том, что на дне залива субмаринный источник пресной воды есть — и мощный (он расположен на глубине около 30 метров, и этого потока хватает, чтобы добраться до поверхности моря). Однако локализовать его положение экспедициям нашего института не удалось — акватория эта служит полигоном ВМФ, и там сложно проводить исследования.

Субмаринная разгрузка под Севастополем

В районе Севастополя выходы пресных вод изучены лучше. Во-первых, имеются пресноводные родники на территории города, самый мощный из них расположен на Максимовой Даче, и в старой морской лоции он был указан как источник пресной воды для кораблей. В настоящее время вода из этого родника после всех метаморфоз по пути все же добирается до Южной бухты, хотя гидрохимический состав этой воды как удивляет, так и оставляет желать лучшего.

Во-вторых, небольшие пресноводные родники расположены по всему неурбанизированному водному периметру территории города — от мыса Лукулл до Учкуевки и от мыса Херсонес до мыса Сарыч. Туристы, летом проживающие «диким образом», прекрасно их знают, причем отдельные родники позволяют не только собирать питьевую воду, но использовать их как пресноводный (хотя и холодный) душ. И на функционировании этих родников не слишком сказалось изъятие вод из скважин многочисленными садовыми товариществами.

В-третьих, возле Севастополя также достаточно субмаринных источников. В 1993 году на НИС «Вега» была проведена экспедиция вдоль берега от мыса Фиолент до мыса Сарыч, и это был не изначальный поиск субмаринных источников, а проверка дебита действующих, нанесенных на карту чуть ли не до войны (эту карту с нанесенными источниками автор видел, но она имела гриф секретности и год издания остался ему неизвестен). Есть, например, действующий источник на выходе из Балаклавской бухты (и это не выход канализации, которой на момент экспедиции не было), есть несколько источников возле мыса Пелекето (видимо, это один источник, разгружающийся в нескольких гротах). Есть источник на дне бухты Ласпи (согласно легендам, из него во времена древнего Херсонеса заправляли водой корабли).

Таким образом, в районе Севастополя существует несколько достаточно мощных субмаринных источников и возникает естественный вопрос: а можно ли их использовать для получения пресной воды? Ответ будет тоже совершенно естественным: можно, только неизвестно — как.

К примеру, источник небольшой мощности на выходе из Балаклавской бухты, расположенный на глубине примерно 1,5 метра. Представляется вполне возможным загнать в отверстие источника металлическую трубу и залить бетоном основание трубы. Можно предполагать, что из отверстия трубы, поднятой, скажем, на 0,5 метра над уровнем моря, польется пресная вода, но нельзя это гарантировать, при таком гидростатическом напоре вода может «уйти» и начать изливаться в соседней подводной полости, поскольку все источники, как правило, гидравлически взаимосвязаны.

Или взять, скажем, самый мощный из известных источник возле мыса Пелекето, который, по разным оценкам, может давать 6–10 тыс. кубометров пресной воды в день, то есть объем, которого бы хватило для обеспечения водой Балаклавы. Напомню, что Большой Севастополь, включающий и Балаклаву тоже, получает примерно 150 тыс. кубометров из Чернореченского водохранилища.

В 1998 году автор принимал участие в совместной экспедиции с днепропетровскими учеными, целью которой было установить и закрепить на выходе из грота мыса Пелекето металлические ворота, чтобы оценить, станут ли после этого более пресными воды в гроте. В случае положительного результата в дальнейшем предполагалось по контурам створа закрепить и загерметизировать «капитальные ворота», чтобы запереть выходящую пресную воду в гроте и, таким образом, построить небольшое водохранилище. Но первая же волна в 2 балла снесла ворота насовсем.

Дальнейшее изучение подводных гротов возле мыса Пелекето показало, что чуть ли не в каждом из них происходит разгрузка пресных вод, и закупорка одного из выходов приведет только к тому, что пресная вода будет изливаться через другие. Поскольку пресные воды выходят из гротов в течение всего года, казалось бы, объем питающего источники подземного водохранилища должен быть очень велик. Желающие могут подняться на тропу над Серебряным пляжем Балаклавы и посмотреть на мыс Айя — в тихую безветренную погоду вдоль берега хорошо видны две небольшие полоски на поверхности моря — это следы выхода пресных вод возле мыса.

Цена подземных вод Горного Крыма

Единого природного подземного водохранилища ни здесь, ни в других местах Горного Крыма не существует. Хотя басни по этому поводу в некоторых средствах массовой информации по-прежнему время от времени будоражат умы обывателя. Все дело в том, что массив юрских известняков главной гряды как губка пронизан в местах тектонических и гравитационных нарушений карстовыми кавернами и полостями различной конфигурации и объема, соединенными между собой многочисленными трещинами. По трещинам осуществляется гидравлическая связь подземных вод — медленная фильтрация и перетекание воды из высших уровней к низшим. Методом «меченой воды» в 1970–90-е годы прошлого века крымскими гидрогеологами досконально изучены все аспекты функционирования подземной гидросферы Горного Крыма, составлены карты, рассчитан баланс бассейна подземных вод.

Осваивать эти водные богатства технически возможно. Однако следует учитывать два фактора. Во-первых, недоступность территории с отвесными скалами и крутыми склонами для доставки горнопроходческой или буровой техники без предварительного планирования рельефа. Во-вторых, практически весь горно-крымский бассейн карстовых вод расположен в пределах заповедной зоны со строго ограниченными возможностями природопользования, исключающими любое техногенное вмешательство. Работы по освоению карстовых подземных вод возможно проводить только после лишения территории заповедного статуса.

Таким образом, возникает дилемма: рубить реликтовые крымские леса, прокладывать дороги, бурить скважины и проходить водосборные галереи — в общем, довольно сильно нарушить девственную крымскую природу — или довольствоваться более доступной водой.

Рекомендуемая литература

Шнюков Е. Ф., Клещенко С. А., Митин Л. И. и др. Поиски субмаринных источников в каньонах материковой окраины южного берега Крыма. К.: ИГН АН УССР, 1989. 39 с.

Кондратьев С. И., Прусов А. В., Юровский Ю. Г. Наблюдения субмаринной разгрузки подземных вод (Южный Крым) // Морской гидрофизический журнал. 2010, №1.— С. 32–45

Юровский Ю. Г. Подземные воды шельфа. Задачи и методы изучения. Монография.— Симферополь: ДИАЙПИ, 2013. 260 с.

Пасынков A. A., Вахрушев Б. А. Субмаринные источники пресных вод юго-восточного Крыма. Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. География. Геология. Том 3 (69). №3. Ч. 2. 2017 г.— С. 250–263

Сергей Кондратьев, кандидат химических наук, старший научный сотрудник отдела биогеохимии моря Морского гидрофизического института РАН, Севастополь

10 причин отдохнуть на Мальдивах

10 причин отдохнуть на Мальдивах

1. Прекрасная погода круглый год.

На Мальдивах средняя годовая температура составляет около 30 градусов по Цельсию, поэтому неудивительно, что сюда приезжают туристы, особенно зимой. Однако, если вы хотите насладиться максимальным солнечным светом и избежать осадков, мы рекомендуем отправляться в путь с декабря по апрель.

2. Песчаные пляжи с кристально чистой водой.

Мальдивские пляжи считаются одними из самых красивых и захватывающих в мире. Прекрасный белый песок, лагуны с кристально чистой водой и уникальные пейзажи. Вишенка на торте — высокие пальмы на побережье, чистота и вездесущая тропическая растительность.
Редко можно встретить такие чистые пляжи в сочетании с экзотической природой и чистой голубой водой, как здесь. Когда вы представляете себе удобный гамак и кокосовый коктейль в руке, не говорите, что не хотите быть там прямо сейчас. И неважно, на какой пляж вы пойдете — каждый из них оригинален и незабываем.
К тому же пляжи совсем не многолюдные, так что вы сможете насладиться настоящим раем на земле.

3. Коралловые рифы, полные жизни.

Мальдивский архипелаг создает идеальные условия для дайвинга и снорклинга, ведь подводная жизнь здесь действительно богата. Вы можете увидеть черепах, скатов, осьминогов, мурен, барракуд и тысячи других видов рыб и морских животных. Недалеко от берега можно встретить более мелкие виды акул, цветных рыбок и даже затонувшие корабли.
В отличие от других направлений, вода на Мальдивах настолько теплая, что обычно даже не нужно надевать гидрокостюмы. Известная местность для подводного плавания — Северный Атол Мале.

4. Адреналин с акулами.

Самый большой опыт для любого дайвера — это встреча с акулой, даже если кому-то не повезло на всю жизнь. В водах Мальдивских островов обитает около 26 описанных видов акул, поэтому острова являются популярным местом для их наблюдения. Если вы осмелитесь встретиться с акулой лицом к лицу, то на Мальдивах у вас будет такая возможность!

5. По следам Робинзона Крузо

Хотите почувствовать себя на необитаемом острове?
Бешеный темп жизни оставляет человеку всё меньше возможностей побыть наедине с собой. Мальдивы – словно клочки затерянные клочки суши посреди Индийского океана. Здесь можно по-настоящему расслабиться. Только океан, атласный песок и небо.

6. Виндсёрфинг, вейкбординг, флайборд …

Если вы думаете, что отдых на островах – это только пальмы и пляжи, не переживайте: скучать вам точно не придется. Мальдивы предлагают идеальные условия для всех водных видов спорта, особенно для катания на водных лыжах, виндсерфинга или катамаранах.

7. Отличные условия для любителей гольфа.

Мальдивы привлекают игроков в гольф со всего мира. Есть два поля для любительского гольфа.
Первый расположен недалеко от столицы Мале и называется Куреду, второй — на юге Мальдив. Поля для гольфа расположены среди красивой природы, что улучшит ваш игровой опыт.

8. Мальдивская культура

Если вы хотите познакомиться с реальной жизнью мальдивцев и узнать больше об их культуре, то обязательно стоит отправиться на один из обитаемых островов, где вы сможете их встретить.
Мальдивская культура издавна находилась под влиянием различных культурных влияний — от южной Индии до Малайзии и Индонезии. Все эти культуры повлияли на местную народную музыку и образ жизни. Традиционная музыка, играемая на барабанах напоминает африканские ритмы, а дони – традиционные лодки, — это остатки арабского влияния.
Изобразительное искусство и архитектура содержат в себе элементы не только буддизма, ислама, но и древности. На островах также можно увидеть плетеные вручную коврики и декорированные женские платья, которые напоминают о древних культурах, господствующих на этих островах. Знакомство с традиционной культурой может стать еще одним способом разнообразить отдых на Мальдивах.

9. Без виз и прививок.

Огромное преимущество Мальдив в том, что здесь вам не нужна виза или обязательные прививки, так что просто пакуйте чемоданы и вперед! Если вы решите посетить эти прекрасные острова, поверьте, у вас будет незабываемый отдых, который запомнится вам надолго.

10. Мальдивская кухня

На местную гастрономию влияет расположение Мальдив, их история, а также религия. В мальдивской кухне преобладают элементы индийской кухни, для которой характерны очень острые и пикантные блюда. Традиционные блюда включают суп из тунца или карри, которые готовятся разными способами.
Также часто используются кокосы и все, что можно поймать в водах Индийского океана, особенно тунец и морепродукты. К местным фирменным блюдам относятся масхуни (копченый тунец с кокосом), гарудиа (суп из сухой копченой рыбы), десерт бонди — белые кокосовые палочки.
Мальдивскую кухню нельзя представить без трёх основных ингредиентов: кокосовый орех, рыба и рис.

Интересные факты о Мальдивах:

1. Мальдивы — самая маленькая азиатская страна, а также самая маленькая мусульманская страна в мире. Ислам — официальная религия государства. Пропаганда иной веры запрещена законом и наказываются. Тот, кто не является мусульманином, не имеет права на законное гражданство Мальдив.
2. Почти 99% территории страны покрыто морем, а оставшийся 1% территории занимает суша площадью 800 км 120 км, причем самый большой остров не превышает 8 км2. Из космоса Мальдивы выглядят, как крошки в море.
   3) Всего Мальдивы состоят из 1196 островов, из которых только около 200 обитаемы.
3. Всего Мальдивы состоят из 1196 островов, из которых только около 200 обитаемы.
4. Помимо золота и серебра, в качестве законного платежного средства использовались раковины различных моллюсков. Эта валюта называлась «каури». На ракушек охотились, помещая в море пучок пальмовых листьев, на которых селились улитки.
5. Туризм начал развиваться на архипелаге в начале 1970-х годов. Первым курортом на Мальдивах стал Kurumba Maldives, который принял первых гостей в 1972 году. Количество курортов быстро увеличилось с 2 до 105 (с 1972 по 2020 год)!
6. В декабре 2004 года на Мальдивы обрушилось цунами. По сообщениям, только девять островов избежали наводнения, в то время как 57 островов серьезно пострадали от инфраструктуры, четырнадцать островов пришлось полностью эвакуировать, а шесть были разрушены.

Поможем Вам спланировать путешествие!

Подпишитесь на рассылку, и мы будем присылать полезные путеводители каждую неделю*

Подписаться

03.11.2020

Подводная геология | Национальное географическое общество

1. Проведите мозговой штурм и определите подводные формы рельефа.

Объясните учащимся, что они будут исследовать дно океана Земли и типы геологической активности, которая там происходит. Предложите учащимся представить, на что может быть похоже дно океана. Спросите: Какие типы рельефа есть на дне океана? Студенты могут предположить, что есть горы, долины или равнины. Объясните, что геологи и океанографы часто используют разные термины для обозначения образований океанского дна и земных образований.Определите на доске приведенные ниже термины, создав ключ, используя другой цвет для представления каждого термина.

Желоб — длинная глубокая впадина на дне океана.

Желоб представляет собой пологую впадину на дне океана.

Остров — это земля, окруженная водой.

Гребень — длинный узкий выступ земли.

Проход — проход через горный хребет с крутыми склонами.

Подводная гора — подводная гора.

Подъем — это подводный горный хребет, расположенный там, где тектонические плиты расходятся. Подъем также известен как срединно-океанический хребет.

Плато — большая область, которая выше окружающей местности и относительно плоская.

2. Найдите подводные геологические объекты на тайлах карты.

Разделите класс на восемь малых групп. Дайте каждой группе плитку с настольной карты World Physical MapMaker Kit и маркеры для каждого цвета в ключе, созданном на шаге 1.В поисках терминов в Шаге 1 попросите каждую группу найти подводные формы рельефа на своих плитках, выделив или подчеркнув имена, используя цвет, ранее назначенный в ключе. Попросите каждую группу произнести вслух названия нескольких подводных объектов на своей плитке.

3. Найдите на карте места извержений вулканов и землетрясений.

Раздайте каждой группе лист данных: извержения вулканов и землетрясения. Пусть каждый отметит на своей плитке исторические извержения вулканов и землетрясения, используя предоставленный список.Попросите учащихся отметить исторические извержения вулканов знаком «X», а землетрясения — знаком «O».

4. Изучите закономерности в геологических особенностях Земли.

Попросите группы учащихся принести свою мозаичную карту перед классом и разместить их рядом друг с другом, чтобы создать полную физическую карту мира. Всем классом наблюдайте за картой. Спросите: Какие районы были наиболее исторической активностью извержений вулканов и землетрясений? Где землетрясения и вулканы по сравнению с геологическими особенностями, которые ваша группа находила ранее? Какие закономерности, если таковые имеются, вы видите в местах расположения геологических объектов, вулканов и землетрясений?

5.Определите тектонику плит.

Отобразите слой интерактивной карты Tectonic Plate из карусели ресурсов. Объясните: земная кора, или внешнее покрытие, делится на несколько частей, называемых пластинами. Всего таких табличек около 15. Плиты Земли могут быть земными или океаническими. Эти пластины движутся очень медленно и находятся в постоянном движении. Они двигаются так же, как плавают ледяные плиты и движутся по воде. Пластины могут отделяться друг от друга, сталкиваться друг с другом, погружаться друг под друга и истираться друг о друга.Это движение называется тектоникой плит.

6. Обсудите взаимосвязь тектоники плит с землетрясениями, вулканами и подводными геологическими особенностями.

Попросите учащихся сравнить изображение тектонических плит с местоположениями геологических объектов, вулканов и землетрясений. Спросите: Какие сходства вы замечаете между местоположением плит и местоположением геологических объектов, вулканов и землетрясений? Объясните: многие геологические объекты возникли в результате сдвига тектонических плит Земли.Чтобы полностью продемонстрировать связь между тектоническими плитами, землетрясениями и вулканами, включите слои «Вулкан» и «Землетрясение» на интерактивной карте и ищите закономерности. На интерактивной карте и на фрагментах физической карты мира учащиеся увидят выравнивание границ плит, землетрясения, вулканы и подводные геологические объекты.

Особенности дна океана | Национальное управление океанических и атмосферных исследований

Восхождение на самую высокую гору на земле не приведет вас к горе.Эверест, но до Мауна-Кеа на Большом острове Гавайи. Хотя этот пик достигает всего 13 803 футов над уровнем моря, гора простирается еще на 19 700 футов ниже поверхности, в общей сложности 33 500 футов от основания до вершины. На высоте 29 035 футов Mt. Эверест достигает самой высокой отметки на Земле, но, если измерять от уровня моря до вершины, он почти на милю короче частично затопленной Мауна-Кеа.

Подводные формы рельефа

Под гладкой поверхностью океана простирается подводный ландшафт, столь же сложный, как и все, что вы можете найти на суше.Хотя средняя глубина океана составляет 2,3 мили, форма и глубина морского дна сложны. Некоторые особенности, такие как каньоны и подводные горы, могут показаться знакомыми, в то время как другие, такие как гидротермальные источники и выходы метана, уникальны для глубин.

Континентальный шельф

Путешествие с суши через океанический бассейн вдоль морского дна начнется с пересечения континентального шельфа. Континентальный шельф — это область относительно мелководья, обычно менее нескольких сотен футов глубиной, которая окружает сушу. Он узкий или местами почти отсутствует; в других — на сотни миль. Воды вдоль континентального шельфа обычно продуктивны как за счет света, так и за счет биогенных веществ от апвеллинга и стока.

Бездонные равнины

Продолжая путешествие по океанскому бассейну, вы спуститесь по крутому континентальному склону к абиссальной равнине. На глубине более 10 000 футов и покрывая 70% дна океана абиссальные равнины являются крупнейшей средой обитания на Земле. Солнечный свет не проникает на морское дно, что делает эти глубокие темные экосистемы менее продуктивными, чем экосистемы на континентальном шельфе. Но, несмотря на свое название, эти «равнины» не всегда плоские. Их прерывают такие особенности, как холмы, долины и подводные горы (подводные горы, которые также являются горячими точками биоразнообразия).

Срединно-океанический хребет

Поднимаясь с бездонной равнины, вы встретите срединно-океанический хребет, подводный горный хребет, протяженностью более 40 000 миль, поднимающийся до средней глубины 8 000 футов. Эта система подводных вулканов, прослеживая свой путь в мировом океане, образует самый длинный горный хребет на Земле.

Океанские траншеи

После преодоления срединно-океанического хребта и преодоления сотен и тысяч миль по глубинным равнинам вы можете натолкнуться на океанскую впадину.Например, Марианская впадина — самое глубокое место в океане на высоте 36 201 фут.

Наконец, вам нужно подняться на десятки тысяч футов вверх по континентальному склону и через континентальный шельф. Ваше путешествие по океанскому бассейну закончится на берегу другого континента.

Управление океанических исследований и исследований NOAA

Срединно-океанический хребет — самая протяженная горная цепь на Земле, протянувшаяся почти на 65 000 километров (40 390 миль), при этом более 90 процентов горной цепи лежит в глубинах океана.

Практически непрерывная глобальная система срединно-океанических хребтов извивается по поверхности Земли, как швы на бейсбольном мяче. Это хорошо видно на этой карте глобальной топографии выше и ниже уровня моря. Система хребтов образует самый длинный и самый большой горный хребет на Земле, петляющий между континентами. Загрузить изображение (jpg, 123 KB).

Массивная система срединно-океанических хребтов представляет собой непрерывный ряд подводных вулканов, оплетающих земной шар, как швы на бейсбольном мяче, протяженностью почти 65 000 километров (40 390 миль).Большая часть системы находится под водой, со средней глубиной воды до вершины гребня 2 500 метров (8 200 футов).

Срединно-океанические хребты расположены вдоль расходящихся границ плит, где создается новое дно океана по мере того, как тектонические плиты Земли расходятся. Когда плиты разделяются, расплавленная порода поднимается на морское дно, вызывая огромные вулканические извержения базальта. Скорость разбрасывания влияет на форму гребня — более низкая скорость разбрасывания приводит к крутому, неровному рельефу, а более высокая скорость разбрасывания приводит к гораздо более широким профилям и более пологим склонам.

Два хорошо изученных срединно-океанических хребта в глобальной системе — это Срединно-Атлантический хребет и Восточно-Тихоокеанское поднятие. Срединно-Атлантический хребет проходит по центру Атлантического океана, медленно расширяясь со скоростью от 2 до 5 сантиметров (от 0,8 до 2 дюймов) в год и образуя рифтовую долину, которая примерно равна глубине и ширине Гранд-Каньона. Напротив, Восточно-Тихоокеанское поднятие распространяется быстро, со скоростью от 6 до 16 сантиметров (от 3 до 6 дюймов) в год. Из-за высоких темпов распространения в Тихом океане нет рифтовой долины, только гладкая вулканическая вершина с трещиной вдоль гребня, которая намного меньше, чем Атлантическая рифтовая долина.

Несмотря на то, что система срединно-океанических хребтов является такой заметной особенностью нашей планеты, она остается загадкой. Хотя мы нанесли на карту около половины глобального срединно-океанического хребта в высоком разрешении, менее одного процента срединно-океанического хребта было подробно исследовано с помощью подводных аппаратов или дистанционно управляемых аппаратов.

Финансируя экспедиции в центры распространения в Атлантическом и Тихом океане, Управление исследования океана NOAA помогает ученым установить связи между вулканическими, тектоническими, гидротермальными и биологическими системами, чтобы лучше понять удивительную, развивающуюся географию Земли.

и nbsp

Для получения дополнительной информации

Что такое Срединный хребет? — GalAPAGoS: Где Хребет встречает точку доступа

Срединно-океанические хребты — Мультимедийные миссии обнаружения

Подводное огненное кольцо 2012: бассейн северо-востока Лау

Экспедиция по Галапагосским разломам 2011

Справочная информация о формах рельефа для учителей и родителей

Эта страница предоставляет информацию для поддержки преподавателей и семей в обучении учащихся K-3 о формах рельефа.Он разработан для дополнения тематической страницы Landforms на BrainPOP Jr.

Какие формы рельефа вы можете найти в своем районе? Ваши дети должны быть знакомы с различными формами рельефа в своем районе и за его пределами. Отметьте, что форма рельефа — это естественное образование или участок земли. Континенты, горы, плато, холмы, долины, равнины, побережья, заливы и острова — это всего лишь несколько примеров различных форм рельефа. Мы рекомендуем просмотреть этот фильм, а затем использовать различные карты и глобусы для обсуждения местных форм рельефа в вашем районе, городе или штате.

Земля разделена на семь континентов: Северная Америка, Южная Америка, Европа, Африка, Азия, Австралия и Антарктида. Напомните своим детям, что на континентах есть и более мелкие формы рельефа. Если возможно, водите детей на прогулку по окрестностям и показывайте им различные формы рельефа. Посмотрите вместе на холм, и пусть ваши дети заметят, как он возвышается над окружающей местностью и имеет закругленную вершину. Вы можете сравнить и сопоставить разные холмы в вашем районе. Гора — это форма рельефа, которая также возвышается над окружающей местностью, но у нее есть вершина.Ряд соединенных гор называется хребтом. Вы можете указать на различные горные хребты в Соединенных Штатах. Самая длинная горная цепь — Анды в Южной Америке, простирающаяся на 4400 миль и пересекающая семь стран. Плато похоже на гору, но имеет ровную поверхность на вершине.

Долина — это форма рельефа, расположенная ниже окружающей местности. Долины часто встречаются между холмами, горами и плато. Вода с возвышенностей может стекать в долины, образуя реки и ручьи.В результате некоторые земли в долинах плодородны и подходят для сельского хозяйства и выпаса скота. Каньон — это рельеф с очень крутыми склонами и «ступенчатыми» или слоистыми стенами. Вы можете показать фотографии Гранд-Каньона, который имеет глубину 5000 футов и простирается между Аризоной и Колорадо. Каньоны могут образовываться, когда реки стираются о скалы в течение миллионов лет.

Равнина — это широкий ровный участок земли. Великие равнины покрывают части Соединенных Штатов и Канады и, протяженностью 2000 миль, являются одним из крупнейших лугопастбищных угодий в мире.Благодаря плодородным почвам и равнинной местности он предоставляет землю для земледелия и разведения скота. Прерия — это травянистая равнина с небольшим количеством деревьев или без них, а прерии можно найти на Великих равнинах. Однако вашим детям важно понимать, что равнины могут быть покрыты лесом или льдом. Они также могут находиться под водой, на дне океана.

Побережье — это место, где земля встречается с океаном. Берега могут быть скалистыми и крутыми или относительно плоскими и песчаными. Бухта — это акватория, с трех сторон окруженная сушей.Бухты часто образуются, когда вода у берегов истощается за тысячи лет. Вода в заливе часто спокойная, теплая и защищенная от ветра. Остров — это участок земли, окруженный водой. Вы можете указать на карте разные острова. Только в Карибском бассейне более семи тысяч островов.

Помогите своим детям понять мир, в котором они живут, за пределами своих сообществ. Как могла бы измениться жизнь, если бы они жили на острове? Как могла бы измениться жизнь, если бы они жили на горе? Изучение различных форм рельефа позволяет детям исследовать мир, не покупая билет на самолет!

Знакомство с дном океана

Дно океана покрывает более 70 процентов поверхности планеты.Как и суша, дно океана имеет различные особенности, включая плоские равнины, острые горы и изрезанные каньоны (рис. 7.1). Однако самая низкая точка мирового океана намного глубже, чем самая высокая точка на суше. Дно океана непрерывно формируется и разрушается. Чтобы понять дно океана и его разнообразные особенности, важно узнать о формировании Земли и ее геологической истории.

Принципы грамотности в океанах

Принцип 1: Земля имеет один большой океан с множеством особенностей.

Фундаментальная концепция грамотности в океане: размер, форма и особенности океанического бассейна (например, острова, желоба, срединно-океанические хребты, рифтовые долины) меняются из-за движения литосферных плит Земли. Самые высокие вершины Земли, самые глубокие долины и самые плоские обширные равнины — все это в океане. (OLP 1b)

Чтобы понять формы и особенности океана, важно понимать тектонику плит, а также субдукцию и обновление океанических корок.

Эти концепции будут изучены в этом разделе посредством следующих мероприятий и исследований:

Деятельность

Составьте схему слоев земли и изучите их физические характеристики.

Деятельность

Разработайте модель, чтобы проиллюстрировать график геологической и эволюционной истории Земли.

Деятельность

Моделируйте распространение тектонических плит, моделируя конвекционные потоки, возникающие в мантии.

Деятельность

Изучите карту тектонических плит Земли. Основываясь на доказательствах, которые были обнаружены на границах плит, сделайте несколько гипотез о движении этих плит.

Деятельность

Оценить и интерпретировать несколько свидетельств дрейфа континентов в геологических временных масштабах.

Деятельность

Смоделируйте цикл горных пород с помощью мелков, чтобы понять процессы, которые происходят при образовании осадочных, метаморфических и вулканических пород.

Деятельность

Смоделируйте отбор кернов отложений в океане, чтобы лучше понять наслоение отложений и отбор проб отложений.

Принцип 7: Океан практически не исследован.

Фундаментальная концепция грамотности в океане: новые технологии, датчики и инструменты расширяют наши возможности для исследования океана. Ученые-океанологи все больше полагаются на спутники, дрифтеры, буи, подводные обсерватории и беспилотные подводные аппараты.(OLP 7d)

Чтобы понять, что морское дно и океаническая кора являются одними из крупнейших и наименее изученных частей океана и земли, важно понимать историю и проблемы, с которыми столкнулись глубоководные исследования.

Эти концепции будут изучены в этом разделе посредством следующих мероприятий и исследований:

Деятельность

Используйте двухмерные карты, чтобы узнать об основных особенностях рельефа и морского дна Земли.

Деятельность

Создание контурных и рельефных карт общих подводных объектов.

Деятельность

Используйте данные батиметрического зондирования из морских карт для картирования объектов морского дна.

Деятельность

Моделируйте сбор и использование данных сонара для создания гипотез о дне океана.

Vital Signs of the Planet

Это изображение представляет собой усредненное за 10 дней данные об аномалиях высоты морской поверхности со спутника OSTM / Jason-2 с центром 21 июля 2015 года.Разница между тем, что мы видим, и тем, что является нормальным для разных времен и регионов, называется аномалиями или остатками. Зеленый цвет указывает на нормальную высоту уровня моря, а желтый и красный указывают на области, которые выше нормы. Предоставлено: НАСА. Посмотреть увеличенное изображение.

У земных морей и океанов есть высокие и низкие точки, точно так же, как на земных континентах есть холмы и долины. Разница в том, что на топографию морской поверхности влияют температура, течения, подводные горы и траншеи.Такие ученые, как Джош Уиллис, работают над тем, чтобы понять, как повышение уровня моря, потепление океанов и топография морской поверхности будут взаимодействовать и влиять на нашу планету, поскольку наш климат продолжает изменяться.

1. Что такое топография морской поверхности и как ее измерять?

Топография морской поверхности — это высота и форма поверхности океана. Некоторые части океана выше других из-за течений или, в некоторых случаях, из-за подводных гор, которые накапливают океанскую воду.Самый полный способ измерения топографии — из космоса. Вы летите со спутника над океаном и снимаете поверхность с помощью радиолокационной волны. Затем вы ждете, пока волна отразится от океана и вернется обратно. Измеряя время, за которое волна опускается и возвращается, вы можете определить, как далеко океан находится от спутника. Поэтому во время полета спутник будет определять топографию морской поверхности.

2. Насколько велики эти топографические объекты? Они остаются на одном месте или перемещаются?

3. Как температура и глобальное потепление влияют на топографию морской поверхности?

Обычно теплая вода занимает больше места, чем холодная — она ​​менее плотная. Когда мы наблюдаем высокий уровень моря, часто это происходит потому, что теплая вода не только на поверхности, но и на глубине.

Итак, уровень моря повышается по двум разным причинам. Во-первых, потому что ледники и ледяные щиты по всему миру тают, а избыток воды поднимает уровень моря. Но также уровень моря повышается, потому что океан поглощает почти все дополнительное тепло, удерживаемое парниковыми газами.Но дополнительное тепло не распространяется в океане повсюду равномерно. Некоторые места получают больше тепла, чем другие, и это может вызвать изменения в океанских течениях, а также означает, что уровень моря в одних местах повышается быстрее, чем в других.

4. Какую роль региональные колебания уровня моря играют в погоде и климате?

Изменения уровня моря говорят нам, где теплая вода, а где океаны разносят теплую воду. В местах, где теплая вода находится на поверхности, она может иметь большое влияние на погоду и климат.Одним из примеров этого является явление Эль-Ниньо, которое включает скопление теплой воды, которая обычно находится в западной части Тихого океана, перемещаясь в восточную часть Тихого океана. Когда он это делает, он нарушает струйный поток и вызывает изменение погодных условий на всей территории Соединенных Штатов, а иногда и во всем мире. Один из основных способов наблюдения за Эль-Ниньо — это наблюдение за уровнем моря, измеренным со спутников.

5. Какие главные вопросы, которые сейчас задают ученые о топографии океана?

Один большой вопрос: «Что происходит в самых маленьких масштабах?» Наши спутники действительно хорошо сообщают нам, когда становится теплее вся северная часть Тихого океана или когда большое Эль-Ниньо течет из западной части Тихого океана в восточную.Но более мелкие объекты — такие как водовороты, действительно резкие граничные течения и естественное перемешивание в океане — слишком малы для нынешнего поколения спутниковых высотомеров, чтобы их увидеть. Но в 2020 году НАСА и Национальный центр космических исследований (CNES), французское космическое агентство, запустят SWOT, что означает топография поверхностных вод и океана. И этот новый спутник будет измерять топографию морской поверхности с невероятно высоким разрешением. Каждый километр будет иметь собственное измерение высоты океана. Мы ожидаем увидеть много нового и лучше понять физику океана благодаря SWOT.

Самые высокие подводные горы в мире в океане

Если вы читаете это, скорее всего, вы очарованы морем и горы. Вы знаете, что лучшие места для отдыха — это места, где сочетаются пляжи и горы, а самые лучшие города для жизни — это те, где можно кататься на лыжах и занимайтесь серфингом в тот же день. Вы, наверное, получили все самое большое горы у моря в вашем списке желаний.

А как насчет самых высоких подводных гор в мире?

Существуют разные определения того, что считается подводные горы (названные географами «подводными горами»).Некоторые утверждают, что это когда она выходит на поверхность, это уже не подводная гора, а остров. Однако мы было любопытно узнать о самых высоких горах в мире, измеренных от базы до пика, где база начинается на морском дне.

Это больше, чем праздный интерес. Подводные горы — это чудеса глубин, их вершины увенчаны рифами, кишащими морскими обитателями. Питательные вещества поднимаются по крутым склонам подводных гор к залитой солнцем поверхности, обеспечивая обильный источник пищи для всех видов морских существ от кораллов до рыб китам.Неудивительно, что одни из лучших в мире аквалангистов места для дайвинга можно найти на подводных горах.

Как образуются подводные горы?

Если вы впервые слышите о подводном горы (также известные как подводные горы), вы, вероятно, не одиноки. Трудно представить что под безбрежной поверхностью океана вы найдете подводные каналы, пышные леса и даже горы.

Как и их наземные собратья, большинство подводных горы образованы вулканической и тектонической деятельностью.Вспомните урок естествознания в детстве, когда вы узнали о тарелке. тектоника. Там, где встречаются две пластины, огромное давление приводит к тому, что часть земная кора подняться. Вуаля, гора. Тот же самый процесс формирует подводную гору, когда он происходит под океан.

Другой распространенный способ образования подводных гор, особенно вдоль Тихоокеанского побережья, это горячие точки вулканов, которые образуют подводные вулканы. Горячая магма + холодная вода океана = новейшая порода на планете. Над со временем эта скала вырастет и превратится в подводную гору.Со временем их вершины становятся разрушается под действием волны и прилива, и сплющенный остаток становится тем, что известен как гайот.

Иногда подводная гора бывает настолько успешной, что поверхность и сопротивляется эрозии. В этом случае мы называем их островами. Как это Оказывается, большинство островов — это просто вершина огромной подводной горы.

Самые высокие подводные горы в мире

Как и было обещано, мы представляем вам самый высокий в мире подводный горы.

Важно отметить, что ученые все еще исследуют эти уникальные образования. Изучено только 80% дна океана, а подводные горы еще не изучены. слишком глубоко, чтобы его можно было поймать на спутниковых снимках. Но это только вопрос времени прежде, чем мы нанесли на карту поверхность дна океана так же, как мореплаватели нанесли на карту далекие земли.

Попадем в список самых высоких в мире подводных горы в океане.

5.Подводная гора Питкэрн-Баунти

Высота 3950 м, пик достигает 420 м ниже поверхности океана

Подводная гора Баунти — одна из многих подводных гор, обнаруженных в Сеть горячих точек Питкэрн-Гамбье посреди Тихого океана. Горячая точка цепь все еще активна с несколькими подводными вулканами чуть ниже поверхность.

Единственный обитаемый остров в цепи, Питкэрн, считается быть самым удаленным населенным пунктом на земле. В настоящее время их около 45 островитяне, живущие там.

Забавный факт: если вы хотите использовать этого отшельника на полную мощность life, вы можете подать заявку на поселение на Питкэрне и получить земельный участок за бесплатно. Просто убедитесь, что у вас есть средства, чтобы поддержать себя, потому что рынок труда на отдаленном острове не так хорошо.

4. Walter’s Shoal

4750 м, пик достигает 18 м от поверхности океана

Отмель Уолтера — это название одной подводной горы, обнаруженной в группа подводных гор, расположенных у южного побережья Мадагаскара.В пики этих подводных гор находятся примерно на 20 м ниже поверхности океана, несмотря на то, что они расположены далеко от берега. Потому что неглубокий вода способствует развитию морской жизни, эта подводная гора наиболее известна как горячая точка рыбалки.

3. Подводная гора Ампер в Португалии

4800 м, пик достигает 60 м ниже поверхности океана

Подводная гора Португалия Ампер расположена между Португальский остров Мадейра и побережье Португалии.Это один из многих подводные горы, которые образуют цепь Азорско-Гибралтарской цепи на границе между Евразийская и африканская плиты.

Интересный факт: подводная гора Ампер часто упоминается как одна из возможных локации для затерянного города Атлантиды. Судя по подводным фотографиям сделанное в ходе советского исследования 1980-х годов, обнаружило то, что выглядит как руины стен. и ступеньки, встроенные в подводную гору. Претензия не подтверждена, но она все еще интересно представить себе затерянный город, скрывающийся на склонах подводного гора.

Кстати, вы слышали о Систединге? Морские корабли — небольшая группа (эксцентричных) людей, которые в настоящее время исследуют места, чтобы создать новую цивилизацию на море. Подводная гора Ампер особенно привлекательна для морских судоводителей, потому что она находится всего в 60 метрах от поверхности, что позволяет им встать на якорь, и находится на существующем торговом пути.

3. Подводная гора Мюрфилд в Австралии

4800 м, пик достигает 16 м ниже поверхности океана

Подводная гора Мюрфилд расположена недалеко от побережья Кокосовых островов посреди Индийского океана.Если бы вы думали, что самая высокая в мире подводная гора в океане может создать проблему для кораблей, вы были бы правы. Фактически, подводная гора Мюрфилд была обнаружена случайно, когда корабль, который, как считалось, курсировал в водах глубиной 5000 метров, внезапно упал на землю. Представить! Вы плывете по бескрайним просторам Индийского океана, а потом бац. Подводная гора.

2. Подводная гора Вема

4600 м, пик достигает 11 м от поверхности океана

С вершиной, достигающей всего 11 метров ниже уровня океана На поверхности, подводная гора Вема является домом для процветающей морской среды обитания.Это был один из первые подводные горы, которые будут исследовать аквалангисты.

Нельзя упомянуть подводную гору Вема, не говоря о любопытстве территории подводной горы Вема. Пристегнись, это круто. По сути, какой-то парень, называющий себя королем Питером, планирует построить новое суверенное государство на вершине подводной горы Вема. Следите за обновлениями … в последний раз мы проверяли его план — насыпать песок на вершину, чтобы к 2014 году построить искусственный остров.

1. Мауна-Кеа — самая высокая гора в мире.

10 000 метров от основания до пика , из которых 4207 метров над уровнем моря

Если не говорить о самой высокой горе на земле содержит фразу «над уровнем моря», вы были бы технически правы, если бы сказали «Мауна-Кеа». Теперь вам просто нужно решить, стоит ли настаивать на технических деталях. стоит всех раздражать ночью мелочами.

Верно, отодвиньте Эверест в сторону, Мауна-Кеа — самая высокая гора на земле (если учесть тот факт, что она в основном находится под водой).