Откуда подо льдом Антарктиды берутся жидкие озёра и почему они не замерзают

Под толстым ледяным панцирем Антарктиды скрывается удивительное явление — подлёдные озёра, в которых вода остаётся жидкой несмотря на экстремальный холод на поверхности, где температура воздуха нередко опускается до -50…-60 °C и ниже. Самое известное из них — озеро Восток, но сегодня учёным известно уже несколько сотен таких водоёмов под антарктическим льдом. И это, на первый взгляд, кажется невозможным. Как может существовать жидкая вода там, где даже воздух промерзает насквозь?

Всё дело в двух физических эффектах, которые вместе преодолевают силу холода. Первый и главный фактор — огромное давление, создаваемое многокилометровой толщей льда. На глубине 3-4 км, где расположены большинство подлёдных озёр, давление достигает сотен атмосфер.

Повышение давления понижает температуру плавления (замерзания) льда. Для пресной воды каждые дополнительные 130-140 метров льда снижают точку замерзания примерно на 0,1 °C. Под четырьмя километрами льда точка плавления опускается примерно до -2…-3 °C. Именно поэтому вода в озере Восток имеет температуру около -3 °C, но при этом остаётся жидкой — она просто не может превратиться в лёд при таком давлении. Это классический пример того, как давление подавляет фазовый переход в твёрдое состояние.

Второй важный фактор — геотермальное тепло Земли. Хотя тепловой поток из недр планеты в Антарктиде сравнительно небольшой (в среднем 40-70 мВт/м², местами, особенно в Западной Антарктиде, выше), толстый ледяной щит работает как очень эффективный термос. Он прекрасно изолирует нижние слои от свирепого мороза на поверхности.

Геотермальное тепло медленно, но постоянно поступает снизу, поддерживая температуру у ложа ледника близкой к точке плавления (с учётом давления). В результате нижние десятки-сотни метров льда постепенно подтаивают, а образовавшаяся вода стекает в понижения рельефа подо льдом, формируя озёра и даже целые подлёдные речные системы.

Баланс между этими процессами очень тонкий. В некоторых местах лёд медленно тает у основания, в других — наоборот, нарастает снизу за счёт замерзания озёрной воды. Это особенно хорошо заметно в озере Восток. Северная часть озера «питает» лёд, южная — наоборот, теряет. Именно поэтому подлёдные озёра не статичны. Они медленно обмениваются водой, а их объём и форма со временем могут меняться.

Эти скрытые водоёмы — не просто любопытный факт природы. Современные исследования показывают, насколько динамична подлёдная гидросистема Антарктиды. В сентябре 2025 года команда учёных под руководством Салли Вилсон (Университет Лидса) проанализировала десятилетие наблюдений спутника CryoSat-2 Европейского космического агентства и обнаружила 85 новых активных подлёдных озёр — тех, которые периодически наполняются и сливаются, вызывая заметные изменения высоты поверхности льда.

Это увеличило число известных на тот момент активных озёр до 231, а общее количество подлёдных озёр (включая стабильные) — до 766. Такие открытия подчёркивают, что подлёдная вода играет гораздо большую роль в ускорении таяния и потере массы антарктического ледяного щита, чем считалось ранее: наличие жидкой воды у основания снижает трение, позволяет ледникам скользить быстрее и усиливает вынос льда в океан.

Таким образом, жидкая вода под антарктическим льдом — это не аномалия и не следствие каких-то «горячих источников», а закономерный результат физики. Эти скрытые водоёмы остаются одной из самых интригующих экосистем планеты, изолированных от внешнего мира на протяжении миллионов лет, и их изучение активно продолжается.

Изображение в превью:
Автор: Изображение сгенерировано ИИ DALL-E 3
Источник: www.bing.com