Γεωλογία και τοπογραφία της Ανταρκτικής

Η Ανταρκτική δεν είναι ιδανικό μέρος για ένα γεωλόγος για να λειτουργήσει - θεωρείται ευρέως ένα από τα πιο ψυχρά, ξηρότερα, πιο ζιζάνια και κατά τη διάρκεια του χειμώνα, πιο σκοτεινά μέρη στη Γη. Το παγωμένο φύλλο πάχους χιλιομέτρων που βρίσκεται πάνω από το 98% της ηπείρου κάνει ακόμα πιο δύσκολη τη γεωλογική μελέτη. Παρά αυτές τις απρόσφορες συνθήκες, οι γεωλόγοι κερδίζουν σιγά-σιγά την καλύτερη κατανόηση της πέμπτης μεγαλύτερης ηπείρου μέσω της χρήσης μετρητών βαρύτητας, ραντάρ που διεισδύει στο πάγο, μαγνητόμετρα και σεισμικά όργανα.

Η ηπειρωτική Ανταρκτική αποτελεί μόνο ένα μέρος της πολύ μεγαλύτερης Ανταρκτικής πλάκας, η οποία περιβάλλεται κυρίως από τα όρια της κορυφογραμμής στα μέσα του ωκεανού με έξι άλλες μεγάλες πλάκες. Η ήπειρος έχει μια ενδιαφέρουσα γεωλογική ιστορία - ήταν μέρος της supercontinent Gondwana πριν από 170 εκατομμύρια χρόνια και έκανε τελικό διαχωρισμό από τη Νότια Αμερική πριν από 29 εκατομμύρια χρόνια.

Η Ανταρκτική δεν καλύπτεται πάντα από πάγο. Σε πολλές περιπτώσεις στη γεωλογική της ιστορία, η ήπειρος ήταν πιο ζεστή λόγω μιας πιο ισημερινής θέσης και διαφορετική

Η Ανταρκτική θεωρείται παραδοσιακά ότι κάθεται σε μια σταθερή, ηπειρωτική ασπίδα με μικρή γεωλογική δραστηριότητα. Πρόσφατα, οι επιστήμονες εγκατέστησαν 13 σεισμογενείς σταθμούς ανθεκτικούς στον καιρό στην ηπειρωτική Ευρώπη που μετρούσαν την ταχύτητα σεισμικά κύματα μέσω της υποκείμενης βάσης και του μανδύα. Αυτά τα κύματα αλλάζουν ταχύτητα και κατεύθυνση όποτε συναντούν διαφορετική θερμοκρασία ή πίεση στον μανδύα ή μια διαφορετική σύνθεση στο υπόστρωμα, επιτρέποντας στους γεωλόγους να δημιουργήσουν μια εικονική εικόνα του υποκείμενου γεωλογία. Τα στοιχεία αποκάλυψαν βαθιές τάφρους, αδρανή ηφαίστεια και θερμές ανωμαλίες, γεγονός που υποδηλώνει ότι η περιοχή μπορεί να είναι πιο γεωλογικά ενεργή από ό, τι πιστεύεται κάποτε.

Από το διάστημα, τα γεωγραφικά χαρακτηριστικά της Ανταρκτικής φαίνονται, λόγω έλλειψης μιας καλύτερης λέξης, ανύπαρκτων. Κάτω από το χιόνι και τον πάγο υπάρχουν αρκετές οροσειρές. Το πιο σημαντικό από αυτά, τα βουνά Transantarctic, είναι μήκους 2.200 μιλίων και χωρίζει την ήπειρο σε δύο ξεχωριστά μισά: Ανατολική Ανταρκτική και Δυτική Ανταρκτική. Η Ανατολική Ανταρκτική βρίσκεται στην κορυφή ενός Precambrian craton, που αποτελείται κυρίως από μεταμορφωμένα βράχια όπως ο γνεύς και η σχιστόλιθος. Οι ιζηματογενείς αποθέσεις από την Παλαιοζοϊκή έως την Πρώιμη Κηνοζωική εποχή βρίσκονται πάνω από αυτό. Η Δυτική Ανταρκτική, από την άλλη πλευρά, αποτελείται από ορογενείς ζώνες από τα τελευταία 500 εκατομμύρια χρόνια.

Οι κορυφές και οι ψηλές κοιλάδες των βουνών του Transantarctic είναι μερικές από τις μοναδικές τοποθεσίες σε ολόκληρη την ήπειρο που δεν καλύπτονται από πάγο. Οι άλλες περιοχές που είναι απαλλαγμένες από πάγο μπορούν να βρεθούν στην πιο ζεστή Ανταρκτική Χερσόνησο, η οποία εκτείνεται 250 μίλια βόρεια από τη Δυτική Ανταρκτική προς τη Νότια Αμερική.

Μια άλλη οροσειρά, το Gamburtsev Subglacial Mountains, αυξάνεται σχεδόν 9,000 πόδια πάνω από τη στάθμη της θάλασσας σε μια έκταση 750 μιλίων στην Ανατολική Ανταρκτική. Αυτά τα βουνά, ωστόσο, καλύπτονται από αρκετές χιλιάδες πόδια πάγου. Η απεικόνιση με ραντάρ αποκαλύπτει αιχμηρές κορυφές και χαμηλές κοιλάδες με τοπογραφία συγκρίσιμη με τις ευρωπαϊκές Άλπεις. Το παγωμένο φύλλο ανατολικής Ανταρκτικής έχει εγκλωβίσει τα βουνά και τα προστατεύει από τη διάβρωση αντί να τα εξομαλύνει σε παγετώδεις κοιλάδες.

Οι παγετώνες επηρεάζουν όχι μόνο την τοπογραφία της Ανταρκτικής αλλά και την υποκείμενη γεωλογία της. Το βάρος του πάγου στη Δυτική Ανταρκτική ωθεί κυριολεκτικά το υπόβαθρο, καταθλιπτικά κάτω από τα επίπεδα της θάλασσας. Το θαλασσινό νερό κοντά στην άκρη του φύλλου πάγου σέρνει μεταξύ του βράχου και του παγετώνα, προκαλώντας τον πάγο να κινηθεί πολύ πιο γρήγορα προς τη θάλασσα.

Η Ανταρκτική περιβάλλεται εντελώς από έναν ωκεανό, επιτρέποντας στον θαλάσσιο πάγο να επεκταθεί πολύ το χειμώνα. Ο πάγος καλύπτει κανονικά περίπου 18 εκατομμύρια τετραγωνικά μίλια στο μέγιστο του Σεπτεμβρίου (τον χειμώνα) και μειώνεται σε 3 εκατομμύρια τετραγωνικά μίλια κατά τη διάρκεια του ελαχίστου Φεβρουαρίου (το καλοκαίρι του). Παρατηρητήριο της Γης της NASA έχει ένα συμπαθητικό γραφικό παράλληλο που συγκρίνει τη μέγιστη και ελάχιστη κάλυψη πάγου της θάλασσας τα τελευταία 15 χρόνια.

Η Ανταρκτική είναι σχεδόν γεωγραφικά απέναντι από την Αρκτική, η οποία είναι ένας ωκεανός ημισυνεχείς από τις χερσαίες εκτάσεις. Αυτές οι γειτονικές χερσαίες εκτάσεις εμποδίζουν την κινητικότητα του πάγου της θάλασσας, προκαλώντας την συσσώρευση σε μεγάλες και παχιές κορυφογραμμές κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Ελάτε καλοκαίρι, αυτές οι παχιές κορυφές παραμένουν κατεψυγμένες περισσότερο. Η Αρκτική διατηρεί περίπου το 47 τοις εκατό (2,7 εκατομμύρια τετραγωνικά μίλια) του πάγου της κατά τους θερμότερους μήνες.

Η έκταση του θαλάσσιου πάγου της Ανταρκτικής αυξήθηκε κατά περίπου ένα τοις εκατό ανά δεκαετία από το 1979 και έφθασε σε επίπεδα ρεκόρ το 2012 έως το 2014. Αυτά τα κέρδη δεν αντισταθμίζουν μειώνοντας τον πάγο της θάλασσας στην Αρκτική, ωστόσο, και ο παγκόσμιος πάγος της θάλασσας συνεχίζει να εξαφανίζεται με ρυθμό 13.500 τετραγωνικά μίλια (μεγαλύτερο από την πολιτεία του Maryland) ετησίως.