Южный океан представляет собой одну из самых экстремальных морских сред на Земле, характеризующуюся низкой температурой водной толщи и обширным сезонным ледяным покровом, что приводит к вдыханию временной изменчивости в первичное производство. Эти колебания в производстве органического вещества оказывают серьезное воздействие на морскую экосистему.
В настоящее время есть свидетельства того, что район Антарктического полуострова прогрелся за последние полвека до 2,5°C вдоль западного побережья.
Потепление в регионе Антарктического полуострова, включая Южную Шетландию и Южные Оркнейские острова, было связано с изменениями в морских популяциях - от хищников, таких как пингвины, тюленей и альбатросов до хищников, таких как криль. Порт Фостер, затопленная, залитая морской водой кальдера острова Deception, наиболее изучена из-за своей близости к антарктическим станциям, расположенным на Южных Шетландских островах и вдоль северо-западной стороны Антарктического полуострова, где в течение десятилетий собирались климатические и морские данные длительных временных рядов.
Южные Шетландские острова, включая остров Обмана, были впервые исследованы и заявлены Великобританией в 1819 году, а затем нанесены на карту в 1820 году. Основной интерес на этих островах представляли популяции южного тюленя, которые к 1830 году практически исчезли. Коммерческое предприятие по китобойному промыслу достигло Антарктики в конце 1800-х годов, а норвежская китобойная станция была построена и функционировала с 1910 по 1931 год в бухте Вхаллерс-Бей, защищенной насыпи непосредственно внутри сильфонов Нептуна .
Истощение китовых запасов в Антарктике привело к исчезновению китобойной станции на острове Обмана. Однако в 1944 г. Британская антарктическая служба превратила старую норвежскую станцию промысла в научную станцию в заливе Китобоев. В последующие годы в порту Фостер в заливе Фумароле были открыты аргентинские и чилийские станции, соответственно, в бухте Пумароле и бухте Пендулум.
Крупнейшее извержение в районе Telefon Bay вызвало временную эвакуацию этих станций в 1967 году. Последующее извержение горного пруда в 19669 году привело к образованию тяжелого потоп пирокластического материала в районе бухты Маятника и залива Китобоев, погребение части чилийских и британских станций, что привело к их окончательной эвакуации в это время. Эти две станции так и не были восстановлены, и в настоящее время существуют только две сезонные базы на острове Обмана - аргентинская и испанская сейсмические станции, которые расположены на берегу залива Фумароле.
Геологическое окружение
Остров Обмана( Deception ) - действующий вулкан на юго-западной оконечности цепи Южных Шетландских островов. Эта островная цепь параллельна северо-восточной кривизне Антарктического полуострова, но отделена от антарктического континента узким проливом Брансфилд. Вулканическая активность острова Deception объясняется его расположением в месте слияния двух тектонически активных образований - юго-западного участка Брансфилдского прогиба и пересечения южной части разломной зоны .
Вулканическая дуга Южно-Шетландского острова образовалась в связи с субдукцией Дрейковой плиты в Южно-Шетландскую плиту. Предполагают, что тектоническое расширение коры в за дуговой области за Южными Шетландскими островами привело к образованию пролива Брансфилд.
На острове Обмана наблюдается регулярная сейсмическая активность, связанная как с тектоническими, так и с вулканическими процессами. Вулканическая активность на Острове Обмана, преобладающая в течение последнего столетия, извержения происходили в 1967, 1969 и 1970 годах. Вулканический конус острова Обмана простирается до 542 м над уровнем моря (гора Пруд), диаметр которого составляет 15 км. Большая затопленная кальдера, расположенная в центре острова, связывается с окружающим проливом Брансфилд по узкому руслу (Нептуновские сильфоны) шириной около 550 м в самой узкой точке с глубиной порога 11 м.
Большая защищенная набережная, образованная в кальдере, Порт Фостер, имеет 9,8 км длиной на 5,7 км и расположена вдоль северо-западной и юго-восточной оси пролива с обвалившейся стенкой вулканической стороны. Резкий рельеф окружающих стен вулкана покрыт пирокластическим ясенем и лапиллитом, заснеженным с июня по ноябрь. Оледеневшие части известных вершин - горы Пруд и Кирквуд - выходят на периферию острова на восточной и южной береговой линии , охватывая приблизительно 57% территории острова. Этот постоянный лед также простирается до пляжей в виде морен льда в нескольких местах вдоль восточного побережья Порт-Фостера.
Внешний периметр острова Deception характеризуется обрывистыми утесами и обнаженными участками базальта и постоянного льда, которые часто покрыты морями, вызванными ветром. Перенос осадочного материала (лапилли) ветром и талой водой в порт Фостер документирован. Этот транспортируемый материал оседает на морское дно, что приводит к относительно плоскому простиранию песка и ила через кальдеру на глубине от 130 до 160 м.
Окружающие склоны Порт Фостера, как правило, обрывистые на возвышенностях, постепенно сужающиеся к ряду скал, сточных каньонов и узких пляжей. Существуют небольшие насыпи, включая залив Китобоев и бухту Маятника на восточном побережье и залив Фумароле на западном побережье. Telefon Bay в северной части Порт Фостера является местом извержения вулкана в 1967 году, которое образовало новый остров.
Последние извержения 1969 и 1970 годов были сосредоточены на горе Пруд, создав несколько больших трещин в постоянном ледяном покрове. Фумаролические выбросы, термальные источники и отложения обычно происходят вдоль основного разлома, который пересекает остров на северо-восток, охватывая такие районы, как залив Фумароле, Telefon и бухта Маятник .
Зафиксированы температуры фумаролического стока до 110 градусов Цельсия в районе залива Фумароле в зависимости от приливно-отливного цикла. В центральном и северном секторах порта Фостер зарегистрированы температуры донных вод 2-3C.
Во время отлива пар поднимается из вышележащих вод и пляжных отложений, в основном в районе залива Фумароле и Китобоев, а также в бухте Маятник. Концентрации метана в порту Фостер указывают на некоторую утечку гидротермальных жидкостей. Высокие концентрации Fe, Mn и Si в воде, собранной в прибрежных и инфрешетных озерах на острове Обмана, указывают на вулканическое обогащение .
Вокруг кальдера находятся 11 пресноводных прудов и озер глубиной от 1 до 36 метров и от 2,6 до 298,3 м2 . Самое большое озеро находится в непосредственной близости от северного берега Порт Фостера . Единственной видимой земной растительностью на острове являются участки лишайников и гриофитов, расположенные преимущественно в зонах стабильности влаги и субстрата.
Климатические условия района
День длиной от 5-6 часов до 19-20 часов на этой широте, с сезонным ледовым покрытием до 80% территории порта Фостер в июле и августе. Повышение температуры воздуха в регионе Западного Антарктического полуострова за последние полвека коррелировало с высокой межвидовой температурой воздуха.
Существует также статистическая связь между температурой воздуха и ледяным покровом с Южным индексом колебаний, основным индикатором южных колебаний Эль-Ниньо. В связи с изменением климатических условий в регионе, окружающем остров Десепшен, были построены наземные станции для непрерывного мониторинга температуры воздуха и скорости ветра, а также для ежедневной съемки порта Фостер для регистрации погоды и состояния морского льда с мыса на северном хребте на высоте 200 м.