Введение

Сухие долины Мак-Мердо – это ряд долин в Антарктике, расположенных в пределах Земли Виктории к западу от пролива Мак-Мердо. В Сухих долинах наблюдается крайне низкая влажность, а окружающие горы препятствуют движению льда из близлежащих ледников. Скалы здесь сложены гранитами и гнейсами, а ледниковые отложения рассеяны по этому скальному ландшафту, покрывая землю гравием. Это одно из самых сухих мест на Земле, и иногда утверждается, что здесь не было дождей почти два миллиона лет, хотя это маловероятно, и существует несколько неподтвержденных свидетельств о выпадении осадков в Сухих долинах. Этот регион является одной из самых экстремальных пустынь в мире и включает в себя множество уникальных объектов, таких как озеро Вида – соленое озеро, и река Оникс – талый ручей, являющийся самой длинной рекой Антарктиды. Хотя живые организмы не обнаружены в вечной мерзлоте, эндолитические фотосинтезирующие бактерии найдены во влажной внутренней части скал, а анаэробные бактерии, использующие железо и серу для метаболизма, обитают под ледником Тейлора. Долины расположены в пределах особо охраняемой территории Антарктики – Мак-Мердо-Долины (ASMA 2).

Климат

Сухие долины получили свое название из-за крайне низкой влажности и отсутствия снежного или ледяного покрова. Они также сухие, потому что в этом месте горы достаточно высоки, чтобы преграждать путь морскому льду, движущемуся из Восточно-Антарктического ледникового щита к морю Росса. Долины занимают около 0,03% площади континента и являются крупнейшим безледовым регионом в Антарктиде. Дно долин покрыто рыхлым гравием, на котором можно наблюдать многоугольные структуры, образованные ледяными клиньями. Уникальные условия в Сухих долинах частично обусловлены катабатическими ветрами, возникающими, когда холодный, плотный воздух под действием силы тяжести стекает вниз по склонам. Эти ветры могут достигать скорости , нагреваясь при спуске и испаряя всю воду, лед и снег. Сухой ветер быстро испаряет снег, и незначительное количество тает, просачиваясь в почву. Летом этот процесс может занимать всего несколько часов. Важным фактором также является недостаток осадков. Среднегодовое количество осадков, зафиксированное за столетие наблюдений, составляет около , преимущественно в виде снега, что способствует низкой влажности в этом районе. В течение нескольких летних недель температура повышается достаточно, чтобы началось таяние ледников, в результате чего образуются небольшие пресноводные ручьи. Эти ручьи питают озера, расположенные в нижней части долин, которые не имеют стока в море, что приводит к их высокой солености.

Геология

Оазис Макмердо, по словам Маккельви, представляет собой примерно "обезледененную горную пустыню", ограниченную побережьем Южной земли Виктории и Полярным плато. Долины Тейлора и Райта являются крупными безледяными долинами в Трансантарктических горах. Эти "сухие долины" включают в себя бугристые морены с замерзшими озерами, солеными прудами, песчаными дюнами и потоками талой воды. Основания сложены метаморфическими породами Скельтонской группы позднего докембрия или раннего палеозоя, преимущественно формацией Асгард, представляющей собой мрамор средней и высокой степени метаморфизма и кальциевые сланцы. Палеозойские интрузии Гранитной гавани включают гранитоидные плутоны и дайки, которые вторглись в метаосадочную Скельтонскую группу в позднем кембрийском – раннем ордовикском периоде во время орогенеза Росса. Подвальный комплекс перекрыт Юрской супергруппой Бикон, которая, в свою очередь, пронизана пластами и подошвами долерита Феррара. Макмердовская вулканическая группа внедряется или чередуется с моренами долин Тейлора и Райта в виде базальтовых шлаковых конусов и лавовых потоков. Возраст этих базальтов составляет от 2,1 до 4,4 млн лет. Проект бурения в Сухих долинах (1971–1975 гг.) установил, что толщина плейстоценового слоя в долине Тейлора составляет от 137 до 275 м и состоит из чередующихся песчаников, галечных конгломератов и ламинированных илистых сланцев. Этот плейстоценовый слой несогласие перекрывает диамиктиты плиоцена и миоцена.

Жизнь

Эндолитические бактерии были обнаружены в Сухих долинах, защищенных от сухого воздуха во влажной среде внутри скал. Летняя талая вода от ледников является основным источником питательных веществ для почвы. Ученые считают Сухие долины, возможно, наиболее близкой к планете Марс из всех наземных сред, и, следовательно, важным источником информации о возможной внеземной жизни. Анаэробные бактерии, чей метаболизм основан на железе и сере, обитают при температурах ниже нуля под ледником Тейлор. Ранее предполагалось, что красный лед, выходящий в Блад-Фоллс, окрашен водорослями, но сейчас известно, что окраска вызвана высоким содержанием оксида железа. В 2013 году ирландские и американские исследователи провели полевую экспедицию в Университетскую долину для изучения микробной популяции и испытания бура, предназначенного для отбора проб на Марсе, в вечной мерзлоте самых засушливых участков долин – областей, наиболее схожих с марсианской поверхностью. Они не обнаружили живых организмов в вечной мерзлоте, что стало первым местом на планете, посещенным людьми и не содержащим активной микробной жизни. В 2014 году команда ученых из Технологического университета Окленда (AUT) использовала дроны в Сухих долинах Макмердо для создания базовых карт растительности. В 2015 году Антарктический исследовательский институт Новой Зеландии выделил финансирование AUT для разработки методов управления беспилотными летательными аппаратами. В течение нескольких летних сезонов в Антарктиде команда AUT создала трехмерные карты с субсантиметровым разрешением, которые теперь используются в качестве базовых. Часть долин была объявлена охраняемой территорией в 2004 году.