Любопытное природное явление происходящее в арктических подлёдных водах засняла съёмочная группа BBC. Ипользуя таймлапс-камеры исследователи зафиксировали возникновение сосульки под водой.
Да-да, именно сосульки под водой. Впрочем учёные изучившие механизм и причины возникновения данного явления дали ему более серьёзное название — брайникл.
Брайниклы возникают при определённых температурных условиях и первые описание удивительных подводных «сталактитов» в далёком 1962 году сделал знаменитый океанограф Силье Мартин.
Как же формируется брайникл?
Зимой средняя температура воздуха над поверхностью морского льда, а значит и самого льда составляет ниже 20 градусов по Цельсию, однако температура самой воды составляет в среднем -1,9 градуса. Взаимодействие воды с более холодными воздушными массами вызывает образование льда на водной поверхности, однако тут есть один нюанс: при замерзании и дальнейшем росте ледяной корки из охлаждаемого слоя воды вытесняется соль и в итоге под сформированным слоем льда образуется прослойка из более солёной, а значит и более плотной воды.
Из-за того, что эта прослойка перенасыщенной солями воды соприкасается со льдом — она охлаждается до температуры льда, напомню, что это около минус 20 градусов по Цельсию. Далее согласно законам физики, эта переохлаждённая рапа начинает своё движение вниз, ко дну. Формирование «ледяного пальца» по всей видимости начинается с так называемого «центра роста» — характерной неровности на нижней поверхности ледяной корки. Поток переохлаждённой воды двигаясь ко дну охлаждает морскую воду, которая в свою очередь замерзая и кристаллизуясь образует хрупкую и пористую трубку «ледяного пальца».
При достижении морского дна поток холодной ропы образует своеобразный ручей. Попадающиеся на пути ледяного ручья донные животные (в основном иглокожие — морские звёзды и ежи) оказываются замороженными заживо. Снятый операторами-подводниками Хью Миллером (Hugh Miller) и Дугом Андерсоном (Doug Anderson) брайникл достиг дна за три с половиной часа. Съёмка формирования и роста брайникла происходила в арктических водах близ острова Литл Рэйзорбэк. Это первое видео дающее полное представление об удивительном природном явлении возникающем в холодных водах мирового океана.
Текст: Ella Davies
Когда рассол из морского льда стекает вниз, образуются ледяные «люстры», несущие смерть всему живому на морском дне.
Необычные подводные ледяные сталактиты, несущие смерть подводным обитателям, удалось заснять команде Би-Би-Си.
При помощи фотокамер с функцией интервальной съемки исследователи запечатлели, как соленая вода, выделяющаяся из замерзающего морского льда, стекает вниз.
Температура этого солевого раствора заметно ниже нуля, поэтому окружающая морская вода при соприкосновении с ним замерзает, образуя ледяную оболочку.
Там, где так называемые «люстры» касаются морского дна, возникает ледяной покров, сковывающий смертным холодом все, к чему он прикасается, включая морских звезд и ежей.
Необычный феномен был впервые заснят операторами Хью Миллером и Дагом Андерсоном для документального фильма Би-Би-Си «Замерзшая планета».
Стелющийся лед
Это явление вызвано тем, солевой раствор, выделяющийся при замерзании морской воды, имеет меньшую температуру и большую плотность, чем окружающая морская вода, и поэтому опускается вниз. Он и образует «люстры», соприкасаясь с более теплой водой подо льдом.
Чтобы запечатлеть процесс образования необычного «сталактита», Хью Миллер установил оборудование для интервальной съемки подо льдом недалеко от острова Росса, у берегов Антарктиды.
«Обследуя территорию вокруг острова Литтл Рейзорбек, мы наткнулись на место, где уже были три или четыре люстры и как раз начала формироваться еще одна», - рассказал Миллер.
Специалисты замерили температуру под водой и вернулись на выбранное место, как только там возникли такие же условия.
«Это была гонка со временем, потому что никто из нас не знал, как быстро образуются эти штуки, - вспоминал Миллер. - Та, которую мы видели неделей раньше, росла прямо на наших глазах… Весь процесс занял всего лишь пять-шесть часов».
Как образуются подводные ледяные сталактиты?Рассказывает доктор Майк Брендон, полярный океанологМорская вода замерзает не так, как пресная вода в вашем морозильнике. Вместо сплошной плотной глыбы, морской лед напоминает губку, «пропитанную» соленой водой. Солевой раствор содержится в сети тоненьких канальцев, пронизывающих толщу льда. Зимой температура воздуха надо льдом может опускаться до -20 градусов, тогда как температура воды бывает не ниже -1,9 градусов. Тепло поднимается вверх от более теплого моря к холодному воздуху, от чего снизу намерзает новый лед. Соль, содержащаяся в морской воде, в этом новом льду концентрируется и в виде солевого раствора выдавливается в солевые канальцы. А поскольку этот раствор очень холодный и соленый, его плотность выше, чем плотность окружающей воды. В результате солевой раствор стекает вниз в виде потока. Но как только этот поток выходит за пределы толщи льда, он начинает замораживать менее соленую морскую воду, с которой соприкасается. Постепенно вокруг стекающего вниз солевого раствора образуется хрупкая ледяная труба, которая вырастает в некое подобие сталактита. Подобные формы встречаются как в Арктике, так и в Антарктике, но для их образования необходимо отсутствие волнения на море и сильных течений - тогда ледяные «люстры» смогут достичь таких же размеров, как та, которую удалось заснять команде фильма «Замерзшая планета». |
Несмотря ни на что
Выбранное для съемки - подо льдом, у подножия вулкана Эребус, в воде температурой минус 2 градуса - было далеко не самым простым и удобным.
«В то место, где мы проводили съемку, добраться было очень сложно. Оно находилось довольно далеко от полыньи, да и места между льдом на поверхности и морским дном было немного, а ведь нам предстояло втиснуть туда камеры и штативы», - пояснил Миллер.
«Нам пришлось помучиться. Оборудование было очень тяжелым, поскольку оно должно было неподвижно стоять на дне в течение долгого времени».
Помимо сложностей с установкой оборудования, операторам пришлось иметь дело и с вмешательством подводных обитателей. Крупные тюлени Уэдделла одним легким движением могли не только сломать «люстру», но и опрокинуть тяжеленное оборудование для съемки.
«В первый же день, как только я установил камеру, тюлень опрокинул ее», - смеется Миллер.
Но усилия команды исследователей в конце концов увенчались успехом - им впервые удалось заснять процесс формирования ледяного сталактита.
Фрагмент видео смотрите на
Палец смерти – природное явление в арктических водах. Оно напоминает ледяную сосульку, увеличивающуюся в размерах и превращающуюся в замерзший ручей, как только сгусток льда достигнет дна. В научной среде феномен известен под названием «брайникл».
Характеристики брайникла
Палец смерти в Антарктиде можно увидеть зимой. Причина – разность температур воды и воздуха. Когда атмосфера охлаждается до -18 градусов, температура воды держится у отметки -2 градуса.
Морская вода поднимается из подледного слоя вверх, где ее охлаждает морозный воздух, после чего опускается на дно и замораживает теплые струи воды, встречающиеся на пути. Охлаждаемый слой замерзает и покрывается коркой льда – из него вытесняется соль. Затем под сформированным ледяным слоем образуется прослойка соленой воды высокой плотности.
Далее переохлажденная рапа движется ко дну, следуя законам физики. Вода, с которой она соприкасается, охлаждается до -18-20 градусов, замерзает и кристаллизуется. В процессе кристаллизации образуется хрупкая пористая трубка – палец.
Брайниклы растут со скоростью 30 см за час. Процесс не заканчивается, когда ледяные сталактиты достигают дна.
У холодной струи плотность в несколько раз выше, чем у окружающих ее океанических вод, сама она холоднее льда. Обитатели океанических глубин, попадая в ее ловушку, погибают.
Ранее феномен не встречался в природе, поэтому ученые в разных странах досконально изучают его.
Первые сведения
Океанограф Силье Мартин первым описал ледяной палец смерти – это произошло в 1974 году. Он сравнил его с полыми трубками, визуально напоминающими сосульки, и поделился предположениями о механизме образования.
Позднее исследовательская группа из Испании предложила свою модель образования ледяных сталактитов. Их рассказ о массовом замораживании морских звезд в критически холодном потоке жидкости впечатлил ВВС. В 2011 году съемочная группа этого канала первой отправилась в Антарктиду, где первой сняла на видео ледяной палец смерти.
Сюжет видео
Операторы-подводники Дуг Андерсон и Хью Миллер установили видеокамеры недалеко от вулканического острова Росса. Техника запечатлела, как 4 брайникла увеличивались в размерах. Рост происходил настолько быстро, что через 3,5 часа ледяные сталактиты коснулись дна.
Видео пальца смерти демонстрировало полную и объективную картину природного явления. Брайниклом его назвали от английских слов «brine» и «icicle», что дословно переводится как «сосулька из океанской воды». Термин применяется как название соленого и плотного столба океанической воды, которая холоднее льда.
В сюжете команды ВВС видно, как столб начинает движение от поверхности океана ко дну, превращая в лед все, что попадается на его пути, в том числе живые организмы. Зрелище фантастическое.
Источник зарождения жизни
Испанские ученые из университета Гранады детально исследуют структуру брайниклов, их химические особенности. Они убеждены, что подводный палец смерти, убивающий морских обитателей, одновременно является источником зарождения жизни.
В пользу этой версии свидетельствует тот факт, что мембраны, химические градиенты, электропотенциал и другие условия, характерные для ледяных сталактитов, встречаются и в естественной среде. Одна из таких сред – гидротермальные источники. Структуры, встречающиеся у источников, отличаются от океанических тем, что растут вверх.
Потрясающий и немного устрашающий феномен был заснят на видео и назван "ледяной палец смерти".
Кинооператоры Хьюг Миллер и Даг Андерсон (Hugh Miller et Doug Anderson) стали первооткрывателями неизвестного ранее феномена во время своего пребывания в Антарктике. Над поверхностью океана они обнаружили ледяные сталактиты, которые пронизывают глубину океана в виде струи экстремально холодной (практически замороженной) и очень соленой воды. Ученые назвали этот феномен "бриниклы", а операторы, которые его наблюдали окрестили это явление "ледяным пальцем смерти".
Вот что происходит с животными под водой:
Вода этой струи обладает намного большей плотностью, чем вся остальная окружающая ее вода океана, и к тому же температура этой струи намного ниже, она холоднее льда, попросту говоря. Как такое возможно, не могут объяснить. Ранее с подобным явлением никто не сталкивался и даже не догадывался о возможности существования такого!
Этот "Ледяной палец смерти" убивает все живое до чего дотрагивается, превращая все в лед. Это отчетливо можно увидеть на фантастическом видео, которое предоставил канал BBC. Этот леденящий стремительный поток соленой воды как бурная внутриокеанская река мчится от поверхности до самых глубин океана и сметает все на своем пути. Все океанские животные (морские звезды и другие океанские организмы) постепенно попадают в эту ледяную ловушку.
Кинооператоры Хьюг Миллер и Даг Андерсон (Hugh Miller et Doug Anderson) во время своего присутствия в Антарктике сняли удивительное явление — ««. Над поверхностью льда на мелком месте кинооператоры методом «лупы времени» снимали в течении 12 часов процесс образования ледяных сталактитов, которые достигают дна океана в виде струи чрезвычайно холодной (ниже нуля по Цельсию) и очень соленой воды.
Ледяной палец смерти видео
:
Ученые назвали этот феномен , а операторы, которые его наблюдали — «ледяной палец смерти».
Вода этой струи обладает гораздо большей плотностью, чем вся прочая окружающая ее вода океана, и к тому же температура этой струи гораздо ниже нуля!
Ледяной палец смерти или брайникл
Этот «Ледяной палец смерти » убивает все живое к чему прикасается, обращая все в лед. Это отчетливо можно увидеть на необыкновенном видео, которое предоставил канал BBC. Этот леденящий поток соленой воды достигая дна растекается и замораживает все на своем пути. Все океанические животные (морские звезды и другие океанские организмы) попавшие в эту ледяную ловушку замерзают и погибают.
Ледяной палец смерти — объяснение феномена
Одно из наиболее любопытных явлений, которое можно наблюдать зимой под антарктическим льдом – формирование ледяных сталактитов. Эти полые трубки льда вырастают из ледяной поверхности, как сосульки. Но, несмотря на некоторое визуальное сходство, механизмы образования ледяных сталактитов и обычных ледяных сосулек значительно отличаются. Долгое время этот процесс оставался малоизученным – в основном, из-за трудностей наблюдения за ледяными сталактитами. Только в 2011 году процесс формирования одного из них был снят на видео съемочной группой BBC.
Процесс начинается подо льдом, где соленая морская вода замерзает, а соль, для которой не нашлось места в кристаллической структуре льда, выделяется, еще больше увеличивая соленость заключенной в его пустотах воды — и снижая температуру её замерзания.
Если лед даст трещину — этот концентрированный раствор потечет вниз, так как его плотность выше, чем у окружающей морской воды. А поскольку его температура может быть ниже точки замерзания воды — вокруг образуется ледяная «труба».
Возле вулканического острова Росса, где были установлены подводные камеры BBC, операторы смогли найти и заснять 4 ледяных сталактита, которые создаются с очень большой скоростью и вправду заставляют леденеть кровь в жилах того, кто наблюдает за этим феноменом.
Также в Антарктиде можно увидеть и другие чудеса, например,
