О температурном состоянии ледниковой толщи антарктического ледникового покрова от поверхности до ложа известно по наблюдениям в глубоких буровых скважинах и по теоретическим расчетам. Бурение скважин во льду, особенно во внутренних районах в условиях Антарктиды, дело очень сложное и дорогое, но и крайне необходимое для выяснения как современного состояния ледникового покрова и условий на его ложе, так и истории его развития в прошлом и направленности его эволюции в будущем.
По исследованию керна глубоких скважин можно не только определить возраст и физико-географические условия формирования отдельных горизонтов ледяной толщи, но и реконструировать изменения этих условий в глобальном масштабе. В толще антарктического ледникового покрова «записана» история материка по крайней мере за последние 100 тыс. лет.
В настоящее время пробурено 7 глубоких скважин в краевых частях антарктического ледникового щита и в шельфовых ледниках и 2 сверхглубокие скважины: на станции Восток глубиной более 2000 м (в Восточной Антарктиде) и на станции Бэрд глубиной 2164 м (в Западной Антарктиде). Керны из обеих этих скважин вывезены и детально исследуются научными учреждениями ряда стран.
По измерениям в буровых скважинах, дополненным теоретическими расчетами, температура в центральных частях антарктического ледникового покрова от поверхности до ложа изменяется следующим образом.
Таблица. Температура в толще ледникового покрова
Глубина, м | Температура, °С | Глубина, м | Температура, °С |
Станция Восток | Станция Бэрд | ||
10 | - 57 | 10 | - 28 |
1000 | - 49 | 1000 | - 28 |
2000 | - 36 | 1500 | - 21 |
3000 | - 18 | 1750 | - 15 |
3800 | - 2,4 | 2000 | - 7 |
2164 | - 1,6 |
На этих разрезах видно, что с глубиной температура льда повышается, и у ложа ледника она близка к температуре таяния льда под давлением. Скважина на станции Бэрд полностью подтвердила предположение о придонном таянии антарктического ледникового покрова - она вскрыла линзу талой воды, которая поднялась по стволу скважины на несколько десятков метров.
В результате радиолокационного зондирования и теоретических расчетов выявлены обширные участки с придонным таянием как в Восточной, так и в Западной Антарктиде, хотя абсолютные величины таяния и невелики (1-2 мм/год). Обнаружены также подледные озера и каналы стока в океан талых вод из-под ледникового покрова.
Вертикальный температурный профиль, построенный по данным скважин, пробуренных сквозь шельфовые ледники, принципиально не отличается от вертикального температурного профиля материкового ледникового покрова, хотя абсолютные значения и амплитуды изменений другие.
Так, например:
- на станции Литл-Америка на глубине 10 м температура фирна -23,2°, на глубине 200 м -11°, а на глубине 257 м, на контакте с морской водой, подстилающей шельфовый ледник Росса, -2°;
- на станции Модхейм на глубине 10 м температура льда равна -16,8°, а на глубине 200 м, на нижней поверхности шельфового ледника, -1,8°;
- на станции Эймери на глубине 10 м —20,6°, на 200 м —13°, на 300 м -3,2°, на 400 м -1,2° и на 420 м, на нижней поверхности шельфового ледника Эймери, -0,6°;
- на шельфовом леднике Шеклтона на 10 м -10°, на 100 м —11,5°, на 150 м -8,6° и на 196 м (нижняя поверхность шельфового ледника) - 2,1°[Зотиков. 1977].