Środowiska Polarne Ziemi (2009/2010)
1. Spitsbergen
a. Informacje ogólne:
Svalbard jest norweską prowincją w Arktyce obejmującą swym zasięgiem archipelag Spitsbergen (którego największą wyspą jest Spitsbergen Zachodni – Vestspitsbergen) wraz z kilkoma wyspami nie wchodzącymi w skład archipelagu w granicach 71-81 st. N i 10-35 st. E, 800 km na północ od Norwegii i 1100 km od Bieguna Północnego. Norwegia sprawuje pełne zwierzchnictwo nad tym obszarem na mocy Traktatu Spitsbergeńskiego z 1920 roku.
Archipelag od zachodu oblewają wody Morza Grenlandzieko, od wschodu Morza Barentsa, a od Północy okołobiegunowy basen arktyczny.
Powierzchnia archipelagu: 62 800 km2
Szacuje się, że ok. 90% powierzchni pozostaje nie zmienione przez człowieka.
Nazwa Spitsbergen (Ostre Góry) została nadana przez holenderskich odkrywców archipelagu, którzy w 1596 roku ujrzeli wyłaniające się z morza spiczaste wierzchołki gór.
Ok. 60% powierzchni Spitsbergenu pokrywają lodowce, reszta to góry i nadmorskie niziny. Granica wiecznego śniegu, powyżej której w czasie lata śnieg nie topnieje całkowicie, wynosi od ok. 200 m n.p.m. na południowym wschodzie do ok. 800 m n.p.m. na północy w głębi Spitsbergenu Zachodniego, co wynika z niego bardziej kontynentalnego klimatu tego obszaru. Dla porównania na Grenlandii granica ta wynosi 800-1800 m, w Alpach 2500-3000.
Większość lodowców jest typu górskiego poczynając od małych, wypełniających zagłębienia w stokach do względnie dużych pokryw. Wiele lodowców uchodzi do morza. Rzeźba terenu wskazuje na to, że kiedyś obszar był zalodzony bardziej niż obecnie. Od początku XX wieku obserwuje się stałe zmniejszenie powierzchni lodowców na skutek topnienia. Z kolei jeszcze wcześniej klimat był znacznie cieplejszy a wegetacja bardziej obfita, o czym świadczy obecność węgla kamiennego oraz skamieniałości skorupiaków i roślin tropikalnych.
Spitsbergen jest często nazywany geologiczną książką obrazkową. Reprezentowane są tu wszystkie ważne okresy geologiczne od prekambru do czwartorzędu. Ubóstwo szaty roślinnej ułatwia prowadzenie badań geologicznych na całym wolnym od lodowców obszarze.
b. Historia:
- Najprawdopodobniej pierwsi w okolice Spitsbergenu dotarli Wikingowie – XII wiek (brak pokryca historycznego)
- Pierwsze odkrycie – potwierdzone faktami – 1596 – holenderska wyprawa Willema Barentsa
- Wielkie wybijanie wielorybów i morsów – XVII wiek – okres rywalizacji między różnymi państwami o wpływy na archipelagu (1600-1750)
- W XVIII i pierwszej połowie XIX wieku działają na wyspach rosyjscy łowcy morsów, białych niedźwiedzi, lisów i reniferów. W podobnym czasie oraz później polują na Spitsbergenie traperzy norwescy.
- Na początku XX wieku zaczęto wydobywać węgiel kamienny. Przy kopalniach powstały wtedy osiedla – niektóre z nich istnieją do dziś.
- 1920 – podpisano w Wersalu traktat przyznając Norwegii zwierzchnictwo nad Spitsbergenem z zapewnieniem równości praw wszystkich sygnatariuszy co do działalności gospodarczej i naukowej.
c. Przyroda:
Przez większą część roku panują na Spitsbergenie warunki nieprzychylne dla żywych istot. Życie skupia się głównie na granicy morza i lądu. Jedynie 6-7 % powierzchni wysp zajmują formy wegetacji roślinnej. Rośliny i zwierzęta musiały przystosować się do bardzo trudnych i zmiennych warunków bytu. Ze względu na odmienny układ prądów morskich (zimnych i ciepłych) po wschodniej i zachodniej stronie archipelagu zdecydowanie bogatsza flora i fauna rozwija się na wybrzeżach zachodnich. Morze na zachód od Spitsbergenu jest bardziej produktywne i tworzy bazę biologiczną dla ogromnych kolonii ptaków morskich. Różnorodność gatunkowa Arktyki jest mała, za to nieraz o wielkiej liczbie przedstawicieli.
Wieczna zmarzlina, sięgająca kilkaset metrów w głąb ziemi, latem rozmarza powierzchniowo do ok. 1-2 m. Wskutek słabego odpływu wód z tej warstwy, zwanej czynną, tworzą się rozlewiska i teren miejscami przypomina bagno.
Arktyczna przyroda jest niezwykle wrażliwa, a odnowa życia jest bardzo powolna. Niskie temperatury powodują, że procesy życiowe oraz rozkład zanieczyszczeń przebiegają powoli. Do tej pory można oglądać ślady i koleiny zostawione przez samochody terenowe ponad 40 lat temu! W celu ochrony wrażliwej arktycznej przyrody norweskie władze utworzyły szereg parków narodowych i rezerwatów pokrywających ok. 60% powierzchni archipelagu.
Zdecydowana większość rzek i cieków wodnych bierze swój początek z lodowców i płatów śnieżnych. Woda z topniejących lodowców zakończonych na lądzie często rozlewa się na ich przedpolach w splot licznych strumieni, zwany rzeką warkoczową. Wewnątrz lodowców oraz ich dnem w ciągu całego roku płynie woda, która wypływając zimą zamarza na przedpolach lodowców tworząc charakterystyczne długie kryształy zwane naledziami.
d. Ochrona przyrody:
- 1925 – wprowadzenie przez Norwegię ograniczenia rabunkowej gospodarki zasobami przyrody Spitsbergenu;
- 1925 – objęto ochroną bliskiego zagładzie renifera;
- 1952 – zakazano polowań na gęsi – bernikle białolice.
- 1973 – całkowity zakaz polować na białe niedźwiedzie
- 1973 – utworzenie na obszarze Svalbardu trzech parków narodowych, dwóch rezerwatów przyrody i piętnaście sanktuariów ptasich, obejmujących swym zasięgiem 60% powierzchni archipelagu à zakończenie działalności traperskiej na archipelagu.
e. Bogactwa Naturalne:
Na Spitsbergenie występują złoża węgla, anhydrytów, gipsu, rudy żelaza i miedzi oraz azbest. Dość szybko okazało się, że poza węglem nie mają one ekonomicznego znaczenia.
Wśród poszukujących złóż węgla obecni byli Norwegowie, Szwedzi, Rosjanie, Anglicy, Amerykanie, Niemcy i Holendrzy. Obecnie na Spitsbergenie działają dwie norweskie kopalnie węgla: jedna w Longyerbyen, druga w Sveagruva, i rosyjska kopalnia w Barentsburgu.
2. Parki Narodowe na Spitsbergenie
3. Geologia:
Warunki Geologiczne Arktyki:
Arktyka leży na tarczach krystalicznych: kanadyjskiej, bałtyckiej, angarskiej i ałdańskiej. Podlegała orogenezie kaledońsko-hercyńskiej (góry Grenlandii, Svalbardu, Uralu i Tajmyru) oraz alpejskiej (wypiętrzenie gór Syberii i Alaski). Pokrywa lodowa Arktyki zaczęła się tworzyć w późnym trzeciorzędzie. W czwartorzędzie lód pokrywał już znaczną powierzchnię Arktyki. W tym okresie wielokrotnie dochodziło też do formowania (i cofania) lądolodu.
Ocean Arktyczny zajmuje przestrzeń około 14,4 mln km², ma zatem mniej więcej podobną wielkość, jak kontynent Antarktydy. Jest to ocean ingresyjny, a więc powstało ono przez zalanie zapadniętych obszarów lądu stałego, podobnie jak Morze Śródziemne. Ocean Arktyczny łączy się bezpośrednio i wyraźnie z Oceanem Atlantyckim. Dzieli się na ocean głębszy i płytszy. Największa dotychczas znana głębokość wynosi 4850 m. U wybrzeży Europy i Azji leżą mniejsze wyspy i archipelagi, podczas gdy bliżej Ameryki wielkie wyspy, które razem z Grenlandią, największą wyspą na ziemi, obejmują przestrzeń 3 300 000 km².
Warunki Geologiczna Antarktydy:
Według teorii tektoniki płyt, Antarktyda w ciągu milionów lat przemieściła się na obecny obszar z terenów równikowych i tu się zatrzymała. Jej budowa geologiczna wykazuje podobieństwa z sąsiednimi lądami, od których się oddzieliła. Od Morza Weddella do Morza Rossa, wzdłuż Gór Transantarktycznych, przebiega granica między dwiema częściami kontynentu. Fundament Antarktydy Wschodniej stanowi tarcza krystaliczna. Antarktydę Zachodnią tworzy strefa młodych gór, jak Antarktandy (Góry Arctowskiego) na Półwyspie Antarktycznym. Jedyny czynny wulkan, Erebus (3794 m n.p.m.) znajduje się nad Morzem Rossa w sąsiedztwie Antarktydy Wschodniej.
Współcześnie, praktycznie w całości (98%) Antarktyda pokryta jest lądolodem o grubości do 4774 metrów. Lądolód stanowi centralny obszar Antarktyki. Najwyższy szczyt: Masyw Vinsona – 4892 m n.p.m. (dawniej przyjmowano 5140 m), a najniżej położony jest Rów Bentleya – 2555 m pod poziomem morza (jest przykryty lodem). Ogólnie, Antarktyda jest najwyżej położonym kontynentem (średnio 2030 m n.p.m.).
4. Historia odkryć i badań na antarktydzie
5. Gleby stref polarnych
Glebą nazywamy powierzchniową, biologicznie czynną warstwę skorupy ziemskiej. Powstaje ona na różnorodnej skale macierzystej, w wyniku oddziaływania czynników glebotwórczych (drobnoustrojów, wyższych roślin i zwierząt, klimatu, wody, rzeźby terenu, gospodarki człowieka) i podlega ciągłym przemianom fizycznym i chemicznym w procesach glebotwórczych.
Gleby strefowe: gleby tundrowe, bielice, gleby brunatne i płowe, czarnoziemy, gleby kasztanowe, szaroziemy pustynne, czerwonoziemy żółtoziemy i lateryty.
Gleby tundrowe powstają w warunkach klimatu subpolarnego na podłożu z wieloletnią zmarzliną. Poziom próchniczy posiada strefę nie rozłożonej próchnicy. Są glebami płytkimi i słabo wykształconymi. Może posiadać słabo widoczny poziom wymywania oraz może występować obecność poziomu glejowego, znajdującego się ponad wieczną zmarzliną. Podlega ona częstym ruchom w wyniku zamarzania i odmarzania, co może doprowadzić do wielobocznego spękania i powstania sieci kamienistych, zwanych glebami poligonalnymi. Gleby tundrowe są uprawiane po uprzednim przeprowadzeniu specjalnych zabiegów agrotechnicznych, Spotykamy je na północnych krańcach kontynentu euroazjatyckiego i Ameryki Północnej.
Gleby bielicowe spotykane są w warunkach klimatu
Gleby kriogeniczne –
6. Granice stref polarnych:
Cechy charakterystyczne stref polarnych:
- duza (wysoka) szerokość geograficzna
- długa zima, krótkie lato
- zlodowacenie lądu, zlodzenie mórz
- brak drzew
- niskie opady (przeważnie) – duży opad poziomy
- wieloletnia zmarzlina (w strefie umiarkowanej jaki relikt epoki plejstoceńskiej)
- tylko jedna granica => 21 mln km2 – kryt. Astronomiczne
Granica Arktyki: Astronomiczną granicą Arktyki jest koło podbiegunowe północne, zamykające obszar o powierzchni ok. 21 mln km2, w którego obrębie występuje zjawisko dnia i nocy polarnej. Częściej granicę Arktyki prowadzi się jednak w inny sposób, m.in. wzdłuż izotermy +10°C najcieplejszego miesiąca roku. Jest to tzw. granica klimatyczna Arktyki, obejmująca ok. 26,5 mln km2. Niekiedy używa się tzw. linii Nordenskiölda, wytyczanej na podstawie średnich temperatur najcieplejszego i najzimniejszego miesiąca roku. Wyznacza się też - na podstawie północnego zasięgu lasu - botaniczną granicę Arktyki. Na morzach jej granicę określa temperatura wody i zasięg zlodzenia. Do Arktyki najczęściej włącza się całe Morze Arktyczne, pokryty roślinnością tundrową północny pas Eurazji (bez Półwyspu Skandynawskiego), większość Morza Barentsa, Grenlandię, Morze Baffina, północną i wschodnią część Labradoru, kanadyjski Archipelag Arktyczny i cieśniny go rozdzielające, Zatokę Hudsona, pokrytą tundrą lądową część północnej Kanady i Alaski oraz północną część Morza Beringa. Łącznie tak przyjęty obszar zajmuje ok. 27 mln km2.
Granica Antarktyki: Najczęściej przyjmuje się, że granicę Antarktyki wyznacza strefa konwergencji antarktycznej, w której chłodne wody powierzchniowe znajdujące sie wokół Antarktydy stykają się z cieplejszymi wodami subantarktycznymi i zanurzają się w nich. W zależności od pory roku granica ta przesuwa się pomiędzy równoleżnikami 48 i 61 stopni S. Zgodnie w definicji zawartej w Traktacie Antarktycznym za granicę Antarktyki przyjęto równoleżnik 60 stopni szerokości geograficznej południowej.
Granice astronomiczne (matematyczne) – koło podbiegunowe 66°32’ od równika, 23°26’ od bieguna
- na północ – dzień polarny (dzień trwający dłużej niż 24h); na południe – noc polarna.
Granice klimatyczne – izoterma najcieplejszego miesiąca +10°C – istnieje na lądzie i na morzu, na lądzie nawiązuje do linii drzew.
Granica bilansu promieniowania
Granica wieloletniej zmarzliny
Granica geobotaniczna – drzew – bliska granicy klimatycznej
Granice Antarktyki – średnio 2 x większa jest Antarktyka (za wyj. kryt. Astronomicznego)
Konwergencja antarktyczna – granica morska między 47-62 st.
Konwergencja subtropikalna 36-40 st. S <= nie jest granicą stałą. Sięga dalej na Atlantyku niż na Pacyfiku.
1
camillo2008