environments.aq

Портал окружающей среды Антарктики

Участки геотермической активности в Антарктике

Thumbnail Geothermal

Возникающий вопрос

Версия: 1.0

Опубликовано: 06/02/2018 GMT

Рассмотрено: 06/02/2018 GMT

Авторы

Craig Herbold (1), S. Craig Cary (1), Laurie Connell (2), Peter Convey (3), Ceisha Poirot (4)

(1) University of Waikato, International Centre for Terrestrial Antarctic Research, Hamilton, New Zealand
(2) University of Maine, School of Marine Sciences, Orono, ME, USA
(3) British Antarctic Survey, Cambridge, UK
(4) Antarctica New Zealand, Christchurch, NZ

Резюме

Участки геотермической активности в Антарктике имеют огромную экологическую и научную ценность. Они являются единственными источниками тепла и влаги в условиях безводного и покрытого льдом ландшафта и формируют среду обитания для разнообразных живых организмов, некоторые из которых не встречаются больше нигде в мире. Вполне возможно, что в течение повторявшихся ледниковых циклов они предоставляли убежище разнообразным сообществам мхов и беспозвоночных, тем самым в решающей степени стабилизируя популяции на участках без геотермической активности в течение долгого времени. Уникальные особенности этих участков делают их чрезвычайно чувствительными к различным воздействиям, при этом главную озабоченность вызывают механическое повреждение и биологическое загрязнение в результате проникновения неместных видов. Для удовлетворения потребности в мерах по управлению деятельностью, оказывающей воздействие на участки геотермической активности на территории Антарктики, СКАР разработал, а Стороны Договора об Антарктике одобрили соответствующий Кодекс поведения.


Резюме

Участки геотермической активности в Антарктике связаны с четырьмя вулканами. Три участка (гора Эребус, гора Мельбурн и гора Риттман) расположены на Земле Виктории, а четвёртый участок находится на острове Десепшен (Тейля) (Южные Шетландские острова) [1,2]. Возможно, имеются и другие участки геотермической активности в районе труднодоступных вулканов (гора Хемптон, гора Кауффман и гора Берлин) [3,4,5]). Подобные участки геотермической активности имеются на вулканических островах в Южной Атлантике и в Индийском океане, при этом участки вдоль Южно-Антильского хребта конкретно привязаны к водам Антарктики [6]. 

Geothermal Fig 1

Рисунок 1 – Местонахождение четырёх вулканов Антарктики с известными геотермальными средами обитания.

 

Geothermal Fig2

Рисунок 2 – Репрезентативные геотермальные среды обитания на территории и вблизи Антарктики. A) Гора Риттман; B) Гряда Криптограмма, гора Мельбурн; C) Серро Кальенте (участок C, остров Десепшен (Тейля); D) Гряда Трэмвей, гора Эребус.

  

Подповерхностная геотермическая активность на этих участках Антарктики нагревает окружающий воздух, а вода, выходящая на поверхность в виде насыщенного пара диоксида углерода, сплошь и рядом придаёт различную новую форму вышележащему снегу и льду, образуя ледяные пещеры, торосы и башни [7]. В этой олиготрофной вулканической среде на большую глубину может совсем не проникать свет, а существование экосистем обеспечивается за счёт химической энергии [8,9]. Нередко геотермальная газообразная среда характеризуется высоким (до 3%) содержанием CO2 (для сравнения, содержание диоксида углерода в окружающей атмосфере составляет 0,04%) и высокой влажностью [10] при отсутствии метана и сероводорода [11]. При высоких температурах вышележащий ледяной покров может полностью растаять с образованием на его месте нагреваемых и свободных ото льда участков, испещрённых извергающими пар фумаролами. На этих участках мхи, водоросли и цианобактерии образуют сложные пространственно структурированные экосистемы [6, 12,13, 14, 15, 16].

Ранние исследования давали основание полагать, что в геотермальной среде обитают главным образом эндемичные виды микроорганизмов [12,17]. Благодаря последующему развитию молекулярных технологий было установлено, что в высокоструктурированных сообществах, соответствующих температурным условиям и химии почв, обитают как эндемические, так и повсеместно распространённые микроорганизмы [8, 9, 16, 18, ]. Наличие повсеместно распространённых видов микроорганизмов на некоторых участках геотермической активности (например гряда Трэмвей на горе Эребус (ООРА № 175)) скорее всего объясняется атмосферным переносом. Не исключено, что геотермальная среда обеспечивает для микроорганизмов непрерывно возобновляющийся банк пропагул, которые затем могут вновь заселять ненагреваемые свободные ото льда участки между максимумами оледенения, тем самым стабилизируя различные популяции в геологическом масштабе времени [19].

На свободных ото льда участках геотермической активности микроорганизмы формируют хрупкую почвенную корку и маты [12,13], легко повреждаемые при механическом воздействии. Совершенно очевидно, что деятельность человека привела к интродукции неместных видов в окружающую среду Антарктики, в том числе и на некоторые участки геотермической активности [8, 20].Для сохранения природной и научной ценности участков геотермической активности настоятельно необходимо поддерживать их в первозданном состоянии насколько это возможно. Интродукция неместных видов организмов подрывает их статус природной лаборатории. В лучшем случае новые интродуцированные организмы просто вливаются в существующее сообщество. В худшем же случае они вытесняют эндемические организмы. В обоих случаях в сообществе происходят необратимые изменения.

В отношении одного Особо управляемого района Антарктики (ОУРА № 4 «Остров Десепшен (Тейля))» и двух Особо охраняемых районов Антарктики (ООРА № 140 и ООРА № 175) имеются признанные на международном уровне регламентирующие документы, а также принят временный Кодекс поведения в отношении ледяных пещер на участках геотермической активности на горе Эребус. В отношении ОУРА «Остров Десепшен (Тейля)» приняты Кодексы поведения и руководство по биологической безопасности, а участки геотермической активности включены в состав ОУРА. Для посетителей участков на гряде Трэмвей, горе Эребус и вершине горы Мельбурн (ООРА № 175) предусматриваются обязательные чистка и дезинфекция защитной экипировки и всего оборудования, а также строго регламентируется отбор проб. Кроме того, участки на территории ООРА имеют статус запретных зон, доступ в которые строго запрещается до тех пор, пока разрешение на такой доступ не будет согласовано на международном уровне.

Вместе с тем для ряда участков геотермической активности до сих не предусмотрены официальные природоохранные меры, например для пещеры Уоррена (Warren Cave) на горе Эребус. С самого начала для исследователей не предусматривалась обязательная практика чистки и дезинфекции перед посещением этой ледяной пещеры. Обнаружение на территории пещеры широко распространённых грибов, связанных с кожей человека и шкурами животных, даёт основание полагать, что эти участки уже являются загрязнёнными в результате деятельности человека [8].

В целях обеспечения надлежащего управления деятельностью человека в районе действия Договора об Антарктике СКАР недавно разработал Кодекс поведения при осуществлении деятельности на наземных участках геотермической активности в Антарктике. Он устанавливает принципы и содержит практические рекомендации, способствующие сохранению уникальных природных и научных ценностей участков геотермической активности.


Основные события

2016 г., одобрение Комитетом по охране окружающей среды Кодекса поведения при осуществлении деятельности на наземных участках геотермической активности в Антарктике, разработанного СКАР