Тайны озера Восток
Озера под толщей льда
В Антарктиде, как и на других материках, тоже есть озера. Но только находятся они под ледяным панцирем толщиной несколько километров и поэтому до недавнего времени были недоступны для исследований. Эти озера существуют в совершенно особых условиях, каких нет больше нигде на Земле – под огромным давлением тяжелого льда, совсем без солнечного света и без атмосферного воздуха. И так на протяжении многих миллионов лет, представляете?
Что происходит все это время в воде антарктических озер, какие вещества в ней содержатся, живут ли там какиенибудь микробы, пока никому не известно, но уже совсем скоро ученые надеются найти ответы на эти вопросы.
Самая большая в мире «банка» с газировкой
Озеро Восток – самое крупное среди подледных озер Антарктиды и одно из крупнейших пресноводных озер в мире. Его площадь примерно равна трети Московской области, а средняя глубина несколько сотен метров.
Озеро получило свое имя от названия полярной станции Восток, которая находится прямо над ним (а станция названа так в честь корабля «Восток», во время плавания на котором Ф. Ф. Беллинсгаузен открыл Антарктиду).
Известно, что вода озера Восток очень насыщена кислородом. Он содержался между кристаллами льда, который постепенно накапливался над озером. Когда лед тает, кислороду некуда деваться, и газ остается в воде. Получается, что Восток как закрытая банка с газировкой. Если ее откупорить и оставить открытой, вода скоро выдохнется и потеряет все свои уникальные свойства, но об этой опасности чуть позже.
Есть ли жизнь в озере Восток?
Ни одно известное науке живое существо не может жить в воде, настолько насыщенной кислородом. Дада, кислород, столь необходимый для жизни на Земле, в больших количествах смертелен: он сжигает микробов. Но вполне возможно, что в озере Восток живут микробы, с которыми наука пока незнакома. Ведь за миллионы лет жители озера могли приспособиться к такой среде обитания и превратиться в совершенно особые формы жизни. Ученые даже придумали название тем существам, которых будут искать в озере. Их назвали оксигенофилы – «любители кислорода» (от греческого «оксиген» – кислород, «филос» – любовь).
Если действительно удастся найти жизнь в подледном озере, это будет огромным достижением для науки. Доказательство наличия живых существ, способных жить в газированной воде, без света и атмосферного воздуха, вполне может означать, что подобные существа могут жить в подледных озерах и на других планетах, например на спутнике Юпитера, который называется Европа и покрыт ледяным панцирем, похожим на антарктический.
А если никаких живых существ в озере не найдут, все равно ученым будет чем гордиться. В этом случае озеро Восток станет первым известным науке водоемом, где совсем нет жизни.
Пока несколько простейших организмов обнаружили в толще льда над озером, а воду самого озера еще предстоит исследовать.
Озерный лед образуется при медленном замерзании воды со скоростью около сантиметра в год. При такой низкой скорости замерзания лед не может «представлять» воду. Пока она замерзает, из нее исчезают все микроорганизмы. Вода, попавшая в скважину, замерзает значительно быстрее за дватри месяца, а по некоторым оценкам за дватри дня. В таких условиях лед превращается в ловушку: в нем останется все, что было в воде.
Жизнь, говорят ученые, следует искать в средней части водного столба, и особенно у дна. В толще океана число клеток примерно в тысячу раз меньше, чем у дна.
Поэтому рассчитывать, что вода, поднявшаяся по стволу скважины, дает представление о наличии жизни в озере, нельзя. Она может быть поверхностной, переохлажденной, и там вообще может не быть бактерий.
Поэтому окончательный вывод о существовании жизни в озере может быть сделан только тогда, когда ученым удастся добраться до его дна.
В любом случае изучение озера Восток неизбежно приведет к интересным открытиям, которых с нетерпением ждет весь мир. Теперь главное – при проведении исследований не нарушить те условия, в которых существует озеро, и ничем случайно не загрязнить воду.
Как проникнуть в озеро и ничего не испортить?
Пробурить скважину глубиной почти
4 километра во льду над озером Восток было невероятно сложным делом. Мало того, что людям пришлось работать в суровых условиях Антарктиды и на огромной глубине, на какой еще никто никогда не бурил лед. При этом необходимо было сделать так, чтобы проникновение в озеро никак на него не повлияло.
Бурение продолжалось больше 20 лет. Его начали еще в 1989 году, а потом несколько раз останавливали – то ломался бур, то оказывалось, что технология бурения недостаточно безопасна для озера. В 1998 году бурение пришлось прекратить по требованию защитников природы. Еще несколько лет ушло на создание новой технологии, которую наконец одобрили экологи всего мира.
Буровая установка представляет собой целый дом, оборудованный сложной техникой. Бур проникал все ниже и ниже под лед (со скоростью примерно метр в сутки) и доставал оттуда столбики льда. На место каждого столбика тут же заталкивался такой же по объему столб незамерзающей жидкости, которая, по заверениям ученых, не смешивается с водой, а значит, не будет портить воду озера. Попробуйте налить подсолнечное масло в стакан с водой: две жидкости не будут смешиваться, этого же добиваются и наши полярники.
Ученые пробурили скважину до озерной воды, ее давление вытолкнуло вверх по скважине на 30 40 метров столб легкой заливочной жидкости. Затем озерная вода замерзнет в нижней части скважины. Этот озерный лед ученые извлекут во время следующего сезона.
Теперь ученым предстоит придумать, как погрузить в озеро прибор, который сможет взять на анализ пробы воды с разной глубины (если в озере есть жизнь, скорее всего, ее можно будет обнаружить на дне озера, а не на поверхности). А пока сезон работ в Антарктиде закончен и продолжится только в декабре этого года, когда на Южном материке начнется лето.
Марина Грибок.
Комментарий специалиста
Валерий Лукин, начальник Российской антарктической экспедиции:
Первые результаты должны появиться в конце 2013 года. Ждать ученые могут чего угодно. Например, обнаружения совершенно уникальных, новых видов живых организмов. Также ученые могут ожидать того, что эта вода вообще абсолютно безжизненна.
Где у нас на Земле можно найти такие природные среды, где жизни нет никакой? Практически невозможно. А здесь может получиться удивительный результат, который даст понять, в каких условиях жизнь невозможна.
В первую очередь исследоваться будут вопросы, связанные с микробиологией, а в 2014 году ученые займутся непосредственно изучением воды.
Возвращение
с победой,
сравнимой
с полетом
на Марс
В минувшую пятницу в Петербурге произошла долгожданная встреча российских полярников, которые после многолетних усилий наконец проникли в подледное реликтовое озеро Восток в Антарктиде.
Встречали ребят как героев. Жены и матери полярников весь этот час, пока их мужчины проходили таможенный досмотр и другие бюрократические формальности, не находили себе места – всетаки не виделись долго.
«Не видела сына ровно год», – сказала мама одного из членов экспедиции.
Наконец они стали выходить – вместе с другими пассажирами, так что понять, кто прилетел из Антарктиды, порой было сложно. Один загорелый полярник даже удостоился дружеской подколки от коллеги из Петербурга – мол, ты в Антарктиде был или где?
Руководитель Российской антарктической экспедиции Валерий Лукин, стоявший в группе встречающих, протягивал руку, приветствовал коллег и тут же давал какието ценные указания по поводу дальнейшей работы.
Журналисты быстро окружили Николая Васильева. Заведующий кафедрой бурения скважин петербургского Горного университета был, пожалуй, главным действующим лицом истории с проникновением в реликтовое озеро.
Ученый признался, что в Антарктиде всякое было, и трудностей хватало в том числе. Непонятно было, как бурить, ведь никто еще не бурил в таких условиях и на таких глубинах. Все делалось опытным путем. Да и оборудование (кстати, российского производства) приходилось изготавливать и опробовать в первый раз.
Заведующий лабораторией изменения климата и окружающей среды Арктического и Антарктического института и главный гляциолог станции Восток Владимир Липенков напомнил, что полярники уже довольно давно были близки к проникновению в озеро, оставались какието десятки метров, но несколько лет назад сломался бур. Достать его так и не удалось. В результате он и сегодня находится там, под толщей льда. После поломки решено было бурить несколько в другом направлении, обойти оставленный бур. После чего 5 февраля 2012 года в 20 часов 25 минут на отметке 3 тысячи 769 метров ученые наконец добрались до озера Восток.
Как уже сообщалось, методики исследования озера Восток должны помочь ученым в освоении космоса. Подобный очень чистый лед, вероятно, содержится в полярных шапках Марса. Если в озере Восток найдут какието формы жизни, то весьма вероятно, что и на Красной планете можно будет ожидать чегото подобного.
Иван ЧЕРНОВ.
-
г. СанктПетербург.