Антарктический континентальный шельф — это затопленная часть Антарктического континента, которая лежит под частью Южного океана — океана, который окружает Антарктиду. Шельф, как правило, узкий и необычно глубокий, его край лежит на глубине в среднем 500 метров (глобальная средняя составляет около 100 метров), с впадинами, простирающимися на глубину до 2000 метров. [1] Он играет роль в биогеохимическом цикле , поддержании глобального климата и общем функционировании его экосистемы [2] После того, как он сформировался, Антарктический континентальный шельф был еще больше углублен процессами термического оседания , нагрузки ледяного покрова и эрозии за последние 34 миллиона лет. [3]
Антарктический континентальный шельф участвует в глобальном регулировании климата и стабильности температуры посредством переворачивания водных масс, где тепло циркулирует по всему океану. Когда образуется лед, это приводит к отторжению рассола, где соль вытесняется, и плотная вода образуется вдоль континентального шельфа. Эта холодная и соленая вода относится к антарктической донной воде, которая опускается в глубины океана из-за своей высокой плотности. Кроме того, антарктический континентальный шельф служит источником осадочного железа, необходимого для первичной продуктивности фитопланктона , для Южного океана. [2]
Хотя континентальный шельф Антарктиды был сформирован в результате процесса тектоники плит, на него влияли и другие процессы, которые привели к его значительной глубине по сравнению с другими континентальными шельфами по всему миру. Во-первых, он был дополнительно сформирован термическим проседанием - проще говоря, процессом, при котором земная кора погружается. [4] Кроме того, континентальный шельф был углублен нагрузкой ледяного покрова, когда давление ледяной массы заставляет сушу погружаться. [3] Его необычная батиметрия также является результатом длительной эрозии, вызванной повторяющимися оледенениями из-за экстремальных изменений климата за последние 34 года. [3]
Под Антарктическим ледяным щитом (AIS) и на антарктическом континентальном шельфе обитает больше жизни, чем ожидалось . На антарктическом континентальном шельфе обитает множество беспозвоночных, таких как черви , моллюски , морские пауки , морские звезды и морские огурцы. [5] В этой экосистеме также встречаются другие животные, такие как рыбы, медузы и криль . [6] Окаменелости свидетельствуют о том, что жизнь существовала под антарктическим ледяным щитом непрерывно в течение 6000 лет. [6] Однако морские биологи находят это несколько удивительным, поскольку большинство этих животных питаются фитопланктоном, который ограничен в экстремальных условиях антарктического континентального шельфа. [6]
Расстояние от антарктического континентального шельфа до AIS колеблется от десятков до сотен километров. [2] Тем не менее, было показано, что происходит усиление воздействия на AIS с учетом изменений в антарктическом континентальном шельфе. Например, увеличение объема AIS напрямую увеличивает эрозию антарктического континентального шельфа. Это известно как ледниковая эрозия . Увеличение эрозии континентального шельфа делает AIS более чувствительным к воздействию океана — сумме сил, которые усиливают способность океана влиять на климат и поверхностные условия. [3] И наоборот, антарктический континентальный шельф оказывает влияние на AIS. Когда поток теплой воды из океанической циркуляции достигает антарктического континентального шельфа, он быстро преобразуется в более плотную и холодную воду на шельфе, ограничивая тепловой контакт с AIS. Таким образом, он ограничивает таяние льда AIS. [7] [2]
Из-за своего удаленного расположения континентальный шельф Антарктиды плохо нанесен на карту. [8] Для картирования батиметрии континентального шельфа Антарктиды использовались различные методы, в том числе: погружения тюленей, многолучевое эхолотное обследование и морские планеры . Помеченные бентосные тюлени со спутниковыми передатчиками использовались в качестве средства для улучшения батиметрических обследований. Эти данные выявили некоторые батиметрические особенности, включая глубокие каньоны и впадины. [8] Кроме того, батиметрия континентального шельфа Антарктиды была оценена с помощью морских планеров, где спутники и датчики используются для измерения глубины. [9] Наконец, еще одна технология, используемая в качестве средства картирования, — это многолучевое эхолотное обследование. Оно посылает звуковые лучи для измерения глубины морского дна по интенсивности отраженного эха. [10]