Opracowania

Geografia i przyroda

Bieguny Ziemi i ich znaczenie dla planety

Biegun ziemski określany jest jako miejsce przecięcia się powierzchni Ziemi z jej osią obrotu. Oś ziemska jest umowną linią prostą, a więc może przecinać ona naszą planetę jedynie w dwóch miejscach. Dlatego właśnie wyróżniamy dwa bieguny: biegun północny i biegun południowy.

Bieguny geograficzne są punktami najdalej położonymi od równika. Znajdują się one także w jednakowej od niego odległości. Średni promień biegunowy wynosi 6.356.752 metry. Oba bieguny geograficzne odznaczają się takimi samymi wartościami szerokości geograficznej, na której są położone, czyli 90°N, lub 90°S. Na biegunach geograficznych zbiegają się także wszystkie południki geograficzne.

Klimat obszarów okołobiegunowych jest najsurowszym na naszej planecie. Średnie temperatury wynoszą poniżej -30°C. W okolicach biegunów mniejsze jest zachmurzenie, niż na obszarach pokrytych lodem. Charakterystyczne dla rejonów okołobiegunowych są bardzo silne zamiecie występujące głównie w półroczu zimowym.

Biegun północny różni się od bieguna południowego charakterem podłoża. W obszarach arktycznych jest on o wiele bardziej urozmaicony niż na Antarktydzie. Tereny znajdujące się wokół bieguna południowego wyniesione są także powyżej 3000 m. n.p.m. Z tego powodu surowszy klimat panuje na biegunie południowym. Średnie roczne temperatury wynoszą tu -50 do -60°C, a temperatura najchłodniejszego miesiąca dochodzi do -70°C. W okolicach bieguna południowego (stacja Wostok, sierpień 1960 r.) zanotowano najniższą, rekordową temperaturę na Ziemi wynoszącą -88,3°C. Okolice bieguna południowego nazywane są ziemskim biegunem zimna oraz ziemskim biegunem wietrzności.

Wokół biegunów geograficznych występują rozległe obszary lodu i śniegu. Opady na biegunach są niezwykle rzadkie, rzędu 50-60 mm na rok. Z tego ponad połowę opadów atmosferycznych stanowi szadź, która jest osadem na powierzchni śniegu pochodzącym z chmur lodowych.

Stacja naukowa na Wyspie Livingstone'a na Antarktydzie. Zdjęcie: Wikipedia, autor: Lyubomir Ivanov

Nad biegunami, dzięki utrzymującym się przez cały rok zimnym i ciężkim masom powierza, tworzą się obszary wyżowe, z których powietrze odpływa ku niższym szerokościom geograficznym w postaci bardzo silnych wiatrów zboczowych. Wiatry te stanowią składową ogólnej cyrkulacji atmosferycznej na kuli ziemskiej. Nad biegunami tworzy się także mroźne powietrze arktyczne, oraz powietrze kontynentalne. Masy te wpływają na klimat znacznych obszarów kuli ziemskiej, w tym także i Polski (pochodzące znad Arktyki powietrze arktyczne, polarne morskie bądź polarne kontynentalne).

Inna charakterystyczna cecha biegunów wynika z oświetlenia kuli ziemskiej przez promienie słoneczne. Na biegunie północnym oraz na biegunie południowym dzień polarny oraz noc polarna trwają najdłużej na kuli ziemskiej - 6 miesięcy. Podczas gdy nad jednym z biegunów przez pół roku panuje dzień, nad drugim obserwujemy noc.

Warto także wspomnieć, iż punkty wyznaczone przez bieguny geograficzne nie pokrywają się z punktami będącymi biegunami magnetycznymi. Igła w kompasie wskazuje więc kierunek wyznaczony przez biegun magnetyczny, nie zaś geograficzny. Różnicę pomiędzy kierunkiem geograficznym a kierunkiem magnetycznym nazywamy deklinacją magnetyczną. Stanowi ona poprawkę dla dokładnego wyznaczenia danego kierunku. W skrajnych przypadkach wartość deklinacji magnetycznej może sięgać nawet 180°. Wartość deklinacji nanoszona jest często na mapy nawigacyjne. Położenie biegunów magnetycznych w wyniku zmieniającej się budowy geologicznej na przestrzeni lat ulegało zmianie. Na skutek ruchu obrotowego nieznacznie (ok. 30 metrów od średniego położenia) przesuwają się także bieguny geograficzne.

Biegun północny i Arktyka

Najbardziej wysuniętym na północ punktem naszej planety jest biegun północny. Bez względu na to, jaki kierunek obierze się będąc na północnym biegunie geograficznym zawsze będzie to południe. Biegun północny otoczony jest przez Arktykę. Granicę występowania tego obszaru określa się najczęściej na podstawie przebiegu izotermy lipca 10°C.

Centrum Arktyki stanowi pokryty lodem Ocean Arktyczny. Jest on otoczony obszarami lodowymi o zamarzniętym gruncie. Pokrywa lodowa Arktyki tworzyła się od trzeciorzędu. W czwartorzędzie większa część obszaru arktycznego pokryta była lodem.

Na obszarze Arktyki występuje uboga fauna. Zwierzęta musiały przystosować się do istniejących tu bardzo surowych warunków klimatycznych. Do najczęściej spotykanych ssaków drapieżnych zaliczyć należy lisa polarnego czy niedźwiedzia polarnego, który żyje na wybrzeżach. Świat ptaków w okolicy bieguna południowego jest stosunkowo bogaty. Szczególnie dużo jest tutaj kaczek, brodźców czy mew. Do charakterystycznych zwierząt należą także sowy śnieżne, oraz rodzina aklowatych. W morzach występują foki i wieloryby.

Na rysunku zaznaczono położenie 4 biegunów północnych: 1. biegun geograficzny, 2. magnetyczny, 3. geomagnetyczny, 4. biegun niedostępności. Źródło: Wikipedia

Status prawny Arktyki nie jest uregulowany. Wiele państw, takich jak Kanada, Rosja, Dania czy Norwegia rości sobie prawa do tego obszaru. Spór nad podziałem terytorialnym Arktyki przybrał na sile gdy odkryto na pod jej powierzchnią bogate złoża ropy naftowej.

Nazwa Arktyka pochodzi od greckiej nazwy gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy.

Biegun południowy i Antarktyda

Najdalej na południe wysuniętym punktem jest biegun południowy. Punkt ten stanowi centrum rozległego obszaru lądowego - Antarktydy. Kontynent ten zajmuje powierzchnię 13,3 mln km². Umowną granicą Antarktyki jest tzw. konwergencja antarktyczna. Stanowi ona wąski pas wody oddzielający zimne wody polarne od cieplejszych i bardziej zasolonych wód oceanów. Inni badacze za granicę Antarktydy przyjęli obszary znajdujące się na równoleżniku 60°S.

Zdecydowana większość powierzchni Antarktydy (95,5 %) pokryta jest największym na kuli ziemskiej lądolodem, o średniej grubości ok. 2300 m. Grubość pokrywy lodowej w niektórych miejscach dochodzi nawet maksymalnie do ok. 4800 m. Objętość masy lodowej szacowana jest na ok. 30 mln km³. Lądolód ten znajduje się w także poza powierzchnią lądową, tworząc rozległe lodowce szelfowe. Niewielkie obszary Antarktydy nie pokryte lodem, zwane są oazami antarktycznymi. Znajdują się w nich jeziora czy też odmarzające w lecie małe strumyki.

Linia brzegowa o łącznej długości 27 tys. km, tworzona w większości przez lądolód jest stosunkowo słabo rozwinięta. Pod masami lodowymi Antarktydy znajduje się ok. 145 jezior. Największym z nich jest odkryte w 1996 roku Jezioro Wostok, położone ok. 4000 m pod rosyjską stacją badawczą o tej samej nazwie.

Widok na Antarktydę z satelity. Zdjęcie: Wikipedia

Od wielu lat prowadzone są badania mające na celu określić jak wygląda powierzchnia znajdująca się pod lądolodem obszaru okołobiegunowego półkuli południowej. Wiadomo, że najstarszą częścią Antarktydy jest, położona po jej wschodniej części tarcza krystaliczna, podobna pod względem budowy geologicznej do Afryki, Australii, czy tarczy Brazylijskiej, z którymi tworzyła jeden ląd Gondwanę. 160-140 mln lat temu doszło do rozłamu Gondwany, a następnie do oddzielenia się od siebie Australii i Antarktydy. Antarktyda Zachodnia objęta została ruchami górotwórczymi. Najstarsza faza fałdowania kaledońskiego miała miejsce w ordowiku.

Trudno jest ocenić czy Antarktydę buduje jeden kontynent, czy może jest to grupa wysp. Odpowiedź na to pytanie byłaby możliwa dopiero po całkowitym stopieniu lądolodu. Badania sejsmiczne wykazują, że Antarktyda składa się z dwóch wysp rozdzielonych wąską cieśniną. Prawdopodobnie lądowa powierzchnia tego kontynentu wystaje około 400 metrów nad powierzchnię morza.

Od kilku lat obserwuje się odrywanie i odpływanie wielkich mas lodowych w Antarktyce Zachodniej. Szczególnie intensywnie zaznacza się topnienie lodowca Rossa. Prawdopodobnie w kolejnych latach lodowiec ten podzieli się na mniejsze fragmenty. Dużym problemem powiązanym z obszarami okołobiegunowymi jest ocieplanie klimatu. Istnieją hipotezy mówiące, że w wyniku tego procesu topniejące wielkie masy lodowe spowodują podniesienie się ogólnego poziomu mórz i oceanów, a co za tym idzie także katastrofalne powodzie, głównie na obszarach położonych na wybrzeżach. Inni naukowcy uspokajają, że w wyniku ocieplenia klimatu zaczną topnieć lądolody, ale zarazem zwiększy się parowanie i klimat stanie się wilgotniejszy. W efekcie nastąpi wzrost opadów śniegu, co przyspieszy obieg wody w przyrodzie. Tak więc prawdopodobne jest także, że ocieplenie klimatu spowoduje w rezultacie wzrost pokrywy lodowej na obszarach okołobiegunowych.

W okolicach bieguna południowego obserwuje się także zmniejszoną zawartość ozonu w stratosferze, czyli tzw. dziurę ozonową. Powodem występowania dziury ozonowej w okolicach podbiegunowych są wiatry stratosferyczne, które spychają powietrze wzbogacone w ozon znad równika w stronę biegunów. Biegun południowy otrzymuje mniej powietrza zawierającego ozon. Intensywne ruchy wirowe powietrza występujące nad Antarktydą intensyfikują procesy prowadzące do rozkładu ozonu.

Zarówno biegun północny, jak również południowy były celem licznych wypraw eksploracyjnych. Po raz pierwszy biegun północny zdobyty został w 1909 roku przez Roberta Pearyego. Do bieguna południowego najwcześniej dotarł Roald Amundsen w 1911 roku. W badaniach obszarów okołobiegunowych uczestniczyli także Polacy. Henryk Arctowski oraz Antoni Dobrowolski brali udział w międzynarodowych ekspedycjach w XIX wieku. Prowadzili oni badania oceanograficzne, glacjologiczne, oraz geologiczne.

Artykuł pochodzi z serwisu www.maximus.pl