Детям об озере восток

Озеро Восток

Презентация «Озеро Восток»

Скачать:

Вложение Размер
ozero_vostok.pptx 1.15 МБ
Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Преподаватель : Сазонова . Т . А Подготовил : Дацюк Владимир, студент 3 курса группыТЭМ-14(9 ) Озеро Восток

Озеро Восток — крупнейшее подледное озеро в Антарктиде. Озеро Восток расположено в районе антарктической станции «Восток» (77° южной широты, 105° восточной долготы) под ледяным щитом толщиной около 4000 м и имеет размеры приблизительно 250×50 км. Предполагаемая площадь 15,5 тыс. км². Глубина более 1200 м.

Озеро Восток уникально прежде всего тем, что, возможно, находилось в изоляции от земной поверхности на протяжении нескольких миллионов лет. Естественным изолятором озера служил и служит четырёхкилометровый ледяной панцирь над ним. Как полагают учёные, в водах озера могут обитать живые организмы, ибо в нём имеются все необходимые для жизни факторы: Пресная вода, содержание кислорода в которой примерно в 50 раз выше, чем в обычной пресной воде . Кислород в воду озера доставляют постепенно опускающиеся в глубины верхние слои льда. Температура воды весьма высокая — до 10 °C в глубине. Тепло озеро получает, скорее всего, от подземных геотермальных источников. Температура на границе вода-лёд составляет −3 °C . Давление воды в озере, согласно расчётам, более 300 атмосфер (давление создаётся толщей льда), но микроорганизмы могли приспособиться к таким условиям. Микроорганизмы, приспособленные к жизни в таких условиях могут обладать уникальными свойствами, поскольку были изолированы от земной биосферы в течение очень длительного срока, а значит и эволюционные процессы там протекали независимо.

Название озеро получило от советской (теперь российской, с международным экипажем) научной станции Восток, работающей в этом районе с 1957 года. Открытие озера Восток — одно из крупнейших географических открытий второй половины XX века. Всего на 2007 год в Антарктике обнаружено более 140 подледниковых озёр.

История открытия Существование этого озера, как и других подлёдных озёр, опираясь на данные исследований и теоретические обоснования, было предсказано Андреем Капицей ещё в 1955—1957 годах, но считается, что само открытие произошло относительно недавно, в 1996 году, усилиями российских полярников.

Попытки достичь озера : Бурение скважины, получившей название 5Г-1, и предпринятой с целью палеоклиматических исследований, началось в 1989 году исследователями совместной экспедиции советских, французских и американских учёных на базе станции Восток. Начиная с глубины 3539 м, достигнутой к 1996, химический и изотопный состав льда и его кристаллографическая структура существенно изменились — оказалось, что этот лёд представляет собой замороженную воду подлёдного озера. В исследованиях участвуют шесть научных групп, в состав которых входят сотрудники НИИ и университетов двух стран — России и Франции. В 2004 году Россия подписала с Францией Соглашение о создании Европейского научно-исследовательского объединения (ЕНИО), цель которого — «создание архива климатических и биологических данных, выполнение экзобиологических исследований антарктических подледниковых озёр на основе изучения ледяных кернов Восточной Антарктиды ». Бурение к 1999 году было проведено до глубины 3623 м. Образцы льда с этой глубины имели возраст около 430 тыс. лет, поэтому предполагается, что озеро было закупорено льдом не менее 500 тыс. лет назад.

Схема бурения скважины озера Восток

Международная группа исследователей

Приостановка бурения ( 1999—2006) Бурение было приостановлено в 1999 году приблизительно в 120 м от предполагаемой поверхности озера, чтобы не допустить загрязнения воды, которое может навредить уникальной экосистеме озера. Опасения в этом отношении по поводу применяемых методов бурения высказывались неоднократно, в основном иностранными организациями и учёными. В т.ч . по политическим мотивам. Указывается на использование керосина, фреона и этиленгликоля при бурении скважины и якобы возможность их попадания в озеро. Российские специалисты возражают, что методика бурения безопасна, одобрена на 26-м Консультативном совещании договора по Антарктике в Мадриде в 2003 году и уже прошла испытания в Гренландии. В 2003 году в петербургском Горном институте была разработана новая экологичная технология, и в 2006 году работы по глубокому бурению были возобновлены.

5 февраля 2012 года, на глубине 3769,3 метров, учёные завершили бурение и достигли поверхности подлёдного озера. Валерий Лукин Интервью: Согласно новой технологии, предварительно создается эффект недокомпенсации давления столба заливочной жидкости в скважине, в результате чего за счет разницы давления вода из озера после проникновения поднимается наверх на величину недокомпенсации давления и благополучно замерзает в скважине. Потом, в следующем сезоне, она разбуривается, и эта свежезамороженная вода поступает для анализа в научные лаборатории. 10 января 2013 года получен первый керн из прозрачного озерного льда длиной 2 метра .

В июле 2013 года были опубликованы результаты исследования проб льда из скважины методами метагеномики . Из проб удалось выделить 3507 уникальных последовательностей ДНК, для 1623 из которых была установлена таксономическая принадлежность (до рода или вида). Около 94% последовательностей принадлежат бактериям , 6% — эукариотам (большинство из них — грибам), и всего две — археям. Несколько последовательностей принадлежат многоклеточным животным ( коловратки, моллю c к , членистоногие ). Поскольку некоторые из найденных бактерий являются паразитами рыб, исследователи предполагают, что в озере могут жить рыбы. Критики (в их числе вышеупомянутый Сергей Булат) заявляют, что большая часть образцов, скорее всего, загрязнена или содержит остатки организмов, которые давно умерли и сохранились только благодаря толстому слою льда. Нахождение таких сложных животных, как рыбы, в экстремальных условиях озера они считают крайне маловероятным.

Источник

Загадки озера Восток в Антарктиде

Данная разработка может быть использована на внеклассном мероприятии.

Просмотр содержимого документа
«Загадки озера Восток в Антарктиде»

I региональный предметный проект

«Виртуальная энциклопедия «Эврика!»

Номинация: Естественные науки

Антарктида открывает тайны

Выполнила Тинт Ангелина,

6 класс, филиал МОУ «СОШ

п. Петровский Краснопартизанского района Саратовской области»

Руководитель: Титкова Елена Анатольевна, учитель географии.

«Разум человеку дан для того,

в познании мира и самого себя»

Однажды на занятии нашего географического кружка учитель попросил назвать географические открытия, которые нам хорошо известны. Мы вспомнили открытия Колумба, Магеллана, Кука, Беллинсгаузена .

  • А что вы знаете о современных масштабных открытиях в области географии?

На этот вопрос мы не смогли ответить. Действительно, а остались ли на нашей планете «белые пятна» или же всё уже давным-давно исследовано, описано? Меня этот вопрос очень заинтересовал, и оказалось, что есть еще много неизведанного. В особенности впечатлили открытия, совершенные в Антарктиде. Одно из них я решила рассмотреть более подробно. Данная проектная работа представлена в форме презентации. Ее можно использовать на уроках географии, биологии, астрономии и во внеурочной деятельности.

Тема исследования- Восток: Антарктида открывает тайны.

Цель исследования — изучение современных географических открытий и исследований, совершенных российскими учеными

Задачи : найти в Интернете статьи о современных географических открытиях; изучить литературу, связанную с открытиями российских ученых; собрать и систематизировать материалы об озере Восток; показать значимость открытия для мировой науки; приобрести навыки поиска информации в Интернете; ознакомить учащихся школы с результатами исследовательской деятельности.

Объект исследования : географические открытия, совершенные российскими учеными в XX-XXI веках.

Предмет исследования : открытие озера Восток в Антарктиде российскими учеными.

Гипотеза : на физической карте мира остались «белые пятна», и их больше всего в Антарктиде.

Методы исследования : исторический, картографический, изучение и обобщение СМИ и литературы, анализ.

История изучения вопроса

Великие географические открытия, принесшие миру знания о новых материках и

странах, произошли до XX века. Но и в XX-XXI веках исследователи продолжают удивлять мир открытием неизведанных мест на нашей планете, изменились только качество и характер этих открытий. Вместо путешествий по морям и континентам , ученые анализируют космические снимки. К услугам географов теперь методы геофизики и геохимии, аэрофотосъемка, радарная съемка со специальных спутников.

Само понятие «географическое открытие» расширилось и теперь включает в себя не только исследования суши и водных глубин, но и воздуха, потому что современная география выявляет законы и закономерности, управляющие каждым географическим компонентом и их взаимосвязи друг с другом. Именно в XX веке стало возможным определить точное положение Северного и Южного полюсов (1909-1911). Благодаря снимкам из космоса, географам удалось пространственно ориентировать объекты (горы, реки), дать им координатную основу. Посредством космической съемки удалось открыть много новых высокогорных озер в Гималаях и горный массив на Антарктиде, покрытый полукилометровым слоем льда (2009). Это горы Гамбурцева (названные в честь нашего летчика, который их и открыл) напоминают по своей территории и высоте Альпы, но в 10 раз их старше (Альпам около 50 млн. лет), поднимаются вверх на 3 тысячи метров, а об их существовании не догадывались даже географы. Значительным мировым географическим событием стало открытие российскими учеными подледного озера Восток. (1996)

Почти полвека назад огромные вездеходы 2-й Советской антарктической экспедиции после тяжелейшего пути достигли глубинных районов Центральной Антарктиды. Мощные машины остановились у Южного геомагнитного полюса — на этом месте прибывшим людям предстояло основать новую антарктическую научную станцию «Восток». Тогда, в 1957 году, никто из создателей станции и подумать не мог, что именно здесь, в самом сердце студеного шестого континента, где зимой царит буквально космический холод, под многокилометровой ледяной толщей будет обнаружен уникальный реликтовый водоем — крупнейшее в Антарктиде озеро, названное впоследствии Восток.

Полярная станция «Восток»

Первые данные об озере Восток были получены с помощью аэроэхолокации в середине 70‑х годов прошлого века. (Аэроэхолокация- способ, при помощи которого положение объекта определяется по времени задержки возвращений отражённой волны). Через 18 лет, в 1993 году, спутниковая съемка подтвердила существование гигантского озера, и дальнейшие сейсмо- и аэросъемки уточнили его характеристики.

Изучение озера ведется прежде всего российскими учеными на базе российской станции. Условия работы очень трудные.

Ледяные объятья Востока

Южнополярная станция «Восток» — полюс холода Земли (здесь зарегистрирована самая низкая на нашей планете температура воздуха –89,2°С, средняя температура –55,1°С) находится в глубине антарктического материка, в 1400 километрах от побережья, на высоте 3 488 метров от уровня моря. Вокруг «Востока» на тысячи километров — ничего, кроме льда и снега. Сюда из «Мирного» саннотракторный поезд добирается более чем за месяц, самолет долетает за 5 часов. Единственным ориентиром для летчиков служит тракторная колея. Если самолет проскочил «Восток», по правилам ему дается 20 минут на поиски станции. По прошествии этого времени нужно возвращаться.

Вновь прибывшие вынуждены как можно меньше двигаться, иногда просто все время лежать. Словно огромная тяжесть давит на человека, не давая ему свободно вздохнуть. Те грузы, которые в «Мирном» (на побережье) легко поднимал один человек, на «Востоке» перетаскивают вдвоем-втроем. Эвакуация со станции людей, казавшихся совершенно здоровыми, не редкость.

С начала антарктической осени (с марта и по декабрь) связь с «Востоком» возможна только по радио. Зимующим на станции в течение восьми, а то и девяти месяцев приходится рассчитывать исключительно на свои силы. Чтобы ни случилось, помощь прийти не сможет.

Озеро Восток- это самое большое из 145 известных подледных озер Антарктиды. Оно закрылось ледяным щитом около 15 млн. лет назад и таким образом представляет собой «капсулу времени». Все то, что оказалось подо льдом миллионы лет назад, сохранялось в более или менее изолированном виде. Четырехкилометровый слой льда (точнее 3769,3 м.) служит не столько посредником между внешним миром и озерной водой, сколько надежнейшей преградой для их сообщения.

В длину оно превышает 280 км, а в ширину 50 км. Площадь водного зеркала составляет более 10 тыс. кв.км. и соизмерима с такими озерами, как Онежское (Европа), Чад и Рудольф (Африка), Никарагуа (Центральная Америка) и Титикака (Южная Америка). Средняя глубина озера составляет 750 метров.

Температура воды –2,65°С, давление — около 400 атмосфер, а возраст воды, согласно расчетным результатам скорости обновления водной массы, составляет 15–20 тысяч лет. Западная часть озера Восток имеет огромное количество бухт, заливов, полуостровов. Она мелководна, в отличие от восточной, имеющей обрывистую глубоководную береговую кромку. Воды озера содержат приблизительно 5% общемирового запаса пресной вод ы.

Распределение глубин на озере Восток. Изображение из доклада С. Булата в ПИН РАН

Бурение на Востоке началось в январе 1970 года, когда про Озеро еще никто не знал. Целью буровых работ было получение ледяного керна и изучение палеоклимата. (Керн- цилиндрическая колонка ледяной породы, получаемая в результате бурения ледников).

В конце января 1998 года скважина 5Г достигла отметки 3623 метра. На этой глубине уже был не «обычный» атмосферный лёд, сформированный выпавшим много-много лет назад снегом, а «конжеляционный» лед — т.е., образованный из замерзшей озерной воды. До Озера по оценкам геофизиков оставалось немногим больше 200 м, и по решению ученых бурение скважины было приостановлено — до тех пор, пока не будет разработана технология экологически чистого проникновения в Озеро. В декабре 2005 г. Бурение было возоблено. 5 февраля 2012 года скважина 5Г достигла озера Восток на глубине 3769,3 м.

Скважина 5Г на станции «Восток»

Бур, на который мгновенно намерзла озерная вода, хлынувшая вверх под огромным давлением.

Озерная вода отличается чрезвычайно высоким избыточным содержанием кислорода: от 70 до 700–1300 мг/л (в обычной пресной воде кислорода примерно в десять–сто раз меньше). Если микроорганизмы и выживают в таких условиях, то они вынуждены приспособиться к изнурительному для себя сверхкислородному стрессу. Предположим, такие существа будут обнаружены. Тогда это будут одни из самых удивительных созданий на Земле, приспособившихся к весьма неполезным для жизни соединениям. Чтобы убедиться в их существовании или, напротив, в невозможности выживания при избытке кислорода, или в том, что предположения и гипотезы ученых далеки от реальности, осталось только набраться немного терпения и подождать результатов исследований.

Значение открытия озера Восток

  • Возможность открытия неизвестных науке организмов, обитающих в толще подледного озера;
  • Точнейшее восстановление климата нашей планеты, его цикличности, химического состава и свойств атмосферы на протяжении всего периода образования антарктического льда, который насчитывает приблизительно 450 тыс. лет. По утверждениям академика А.Капицы поднималась температура атмосферы, а затем росло содержание в ней углекислого газа, а никак не наоборот.
  • В керне антарктического льда, изъятого с глубины 3543 м, найдены следы ДНК. Они не совпадают с земными организмами.
  • Проникновение в озеро Восток можно сравнить с освоением космоса – по значимости для науки и для увеличения престижа государства.

Тот же марсоход Curiosity ищет жизнь на Марсе, а мы идем вглубь и ищем жизнь в озере Восток и проекты эти по значимости не уступают друг другу. Кроме того, подобные системы могут существовать и подо льдом в полярных шапках Марса, на некоторых спутниках Юпитера. Таким образом, подледниковые озера Антарктиды являются отличным полигоном для отработки инженерных решений и технологий, которые будут направлены на другие объекты Солнечной системы.

Работая над данной темой, мною были сделаны следующие выводы:

  • Я стала увереннее чувствовать себя при поиске информации в сети Интернет;
  • Приобрела знания и умения сбора, отбора и анализа полученной информации;

3) Повысила свои знания в области новейших исследований по географии, в том числе и российскими учеными;

4) Убедилась, что Антарктида хранит еще много тайн;

5) Дальнейшее исследование озера Восток необходимо не только с целью изучения палеоклимата Земли, геологических процессов прошедших эпох, но и с целью отработки новейших технологий бурения для последующих космических исследований на других планетах Вселенной.

Таким образом, моя гипотеза о том, что на карте мира еще много «белых пятен» полностью подтвердилась.

Список использованной литературы и ИНТЕРНЕТ — ресурсов

Источник

Читайте также:  Озеро тургояк погода на июнь
Поделиться с друзьями
Байкал24