Новости

21 ноября, 2016 18:33

Восток пройдут до дна. Какие сенсации ждут исследователей в глубинах подледного озера

Исследовать подледниковое озеро Восток в Антарктиде, над которым расположена одноименная станция, вскоре предстоит очередной экспедиции петербургских ученых. Основная часть работ придется на начинаю­щееся в Южном полушарии лето, когда температура поднимется до вполне приемлемых минус 20 – 35 градусов (зимой там бывает до минус 80). Среди участников экспедиции гляциолог (специалист по изучению льдов) Алексей Екайкин, сотрудник Лаборатории изменений климата и окружающей среды Арк­тического и антарктического НИИ. В феврале 2012 и январе 2015 годов он принимал участие в первом и втором вскрытиях озера, закончившихся взятием проб воды из-под 4-километровой толщи льда. Грядущей экспедиции предстоит третий раз проникнуть в загадочное озеро.
Фото из архива Алексея ЕКАЙКИНА и сайта POLARPOST.RU

– О чем свидетельствуют результаты многолетних исследований озера Восток?
– Во время бурения, которое выполнялось специалистами Санкт-Пе­тербургского Горного университета под руководством профессора Василь­ева, брались образцы ледяного керна с разной глубины (на станции Восток есть даже специальное помещение с температурой минус 55 градусов для хранения проб). В дальнейшем эти образцы льда доставлялись научно-исследовательским судном «Академик Федоров» в Санкт-Петербург. Так вот: по результатам исследований можно судить об изменениях климата на планете в течение последних 420 тысяч лет.

Необыкновенно интересна сама структура озера. Только представьте: 4 километра льда, под которыми от 600 до 1200 метров воды. А на дне, в полной темноте, бьют горячие ключи – гидротермальные источники! Исследовав образцы воды и льда, мы доказали, что они там есть! Озеро занимает огромную котловину в геологически активной зоне. Там происходят микроземлетрясения, не ощущаемые человеком, но фиксируемые приборами. На дне достаточно высокая температура, тогда как на границе «вода – лед» она составляет минус 3 градуса, что соответствует точке замерзания при высоком давлении.

Очень важный момент: в озере крайне высоко содержание кислорода. Бур, который ненадолго искупался в его воде, очень быстро ржавел. Анализы подтвердили: кислорода там на 1 – 2 порядка больше, чем в любом пресноводном водоеме на поверхности Земли. А его высокая концентрация губительна для всего живого. Кислород, попросту говоря, сжигает органику. В озере Восток, если следовать привычной земной логике, вообще не должно быть жизни. Но если она обнаружится – это будет научная сенсация. Значит, есть микроорганизмы, которые смогли за миллионы лет как-то приспособиться к новым условиям. Стало быть, нужно по-иному взглянуть на поиск жизни на просторах Вселенной. Если микроорганизмы выжили в озере Восток, почему бы им не жить и на других планетах, на которых есть вода или ее следы?

Если же жизнь так и не удастся обнаружить, и этот факт будет сенсацией. Значит, не всегда там, где вода, есть жизнь.

– Так есть ли жизнь в озере Восток?
– В пробах воды была найдена неизвестная бактерия (исследования проводили специалисты Санкт-Пе­тербургского института ядерной физики), ДНК которой не совпала ни с одной из уже известных учеными. То есть ее нет в базе данных бактерий. Но нужны дальнейшие исследования, подтверждающие, что найденная бактерия – уникальна и нигде больше в привычном нам земном мире не встречается. К сожалению, царство бактерий вообще недостаточно изучено.

Проблема в том, что полученные из озера пробы все-таки были немного загрязнены керосином, который использовался при бурении в качестве заливочной жидкости – чтобы ледяная скважина «не заплывала» вследствие давления льда. Керосин не смешивается с водой, но тем не менее какие-то его частички попали в образцы. Вот как раз из-за этого небольшого загрязнения и невозможно доказать, что найденные нами бактерии действительно являются обитателями озера. В нынешнюю экспедицию будем пробовать новую методику, по которой между керосином и водой будет добавлен слой экологически чистой буферной жидкости – силикона. Нужны абсолютно чистые пробы.

И конечно, в отдаленной перспективе – отбор донных отложений. Именно на дне лежит, образно говоря, целый сундук с непознанными сокровищами, каждое из которых – научное открытие.

– А если вы обнаружите там опасные бактерии и вирусы? Они не «пойдут гулять» по земле, заражая все живое?
– Нет! Во-первых, все пробы везут в замороженном виде в специально оборудованные лаборатории, из которых ничего не вырвется. Для подобных случаев существуют международные протоколы, регламентирующие как безопасность подобных работ для человечества, так и сохранение объекта исследования в первозданном виде. Во-вторых, у любого вида – свой ареал обитания, свои оптимальные условия существования. Они миллионы лет приспосабливались к столь специфическим условиям озера Восток, поэтому в наших обычных условиях им не выжить.

– Мы с вами говорим о микроорганизмах, не видимых человеческому глазу. Но не встретятся ли в озере Восток вполне себе живые ихтиозавры и им подобные? Озеро было изолированным столько лет!
– Сто миллионов лет назад на территории нынешней Антарктиды действительно бегали динозавры, росли гигантские папоротники и хвощи. Но вот уже 14 миллионов лет как Антарктида окончательно покрылась льдами. Никого живого не осталось.

– Каковы дальнейшие перспективы изучения озера Восток?
– Ближайшие планы – экологически чистый отбор проб жидкой воды озера для изучения его микробиологического, химического, изотопного, минерального и газового составов. В более отдаленной перспективе, как я уже сказал, – бурение донных осадков озера.

Эти работы потребуют огромных организационных и технических усилий, а также финансовых вложений. Как будет развиваться ситуация – сегодня сказать сложно. Дело в том, что в 2012 году закончилось действие федеральной целевой программы «Мировой океан», в рамках которой финансировалась вся антарктическая наука в России. К счастью, последние три года у нас есть грант Российского научного фонда, благодаря которому мы можем проводить свои исследования. Но что будет дальше, когда этот грант закончится, – пока неизвестно.

– Для вас это будет уже тринадцатая экспедиция в Антарктику…
– Антарктика притягивает. Хотя первый раз она меня встретила неприветливо. Это был 1998 год. Мы прилетели на Восток, и началась сильная метель. А меня поселили в отдельном домике. И метель замела его по крышу, так что я остался в одиночестве в огромном снежном сугробе. Телефон был сломан, связи никакой. Еды не было. Только вода. На протяжении двух дней мне было очень плохо. Станция расположена на высоте 3490 метров над уровнем моря. Фактически – это высокогорье. И если альпинисты идут в горы постепенно и их организм поэтапно адаптируется, то здесь ты с самолета высаживаешься сразу в «безвоздушное пространство». Ощущения неприятные: начинают сниться кошмары, причем не понимаешь, сон это или явь. На станции меня тоже не сразу хватились, поскольку я был новенький и меня никто не знал. В общем, откопали меня только на третьи сутки. Теперь же я без Антарктиды жить не смогу.

Кстати

Восток – пятое по величине пресноводное озеро планеты Земля. Внешне оно похоже на Байкал, если Байкал закрыть слоем льда толщиной почти в 4 км. От поверхности озера до поверхности ледника 3769,3 метра. Именно столько нужно было пройти буру, чтобы достигнуть поверхности воды и взять пробы.

Технология экологически чистого вскрытия озера Восток была разработана еще в конце 1990-х годов и впервые успешно реализована в феврале 2012 года. Согласно этой технологии, в момент вскрытия озера давление заливочной жидкости (смеси керосина и фреона) в скважине немного меньше давления воды в озере. За счет этого озерная вода поднимается в скважину, вытесняя керосин и препятствуя загрязнению озера. Через какое-то время вода в скважине замерзает, и ее повторно разбуривают, отбирая таким образом образцы для исследования.

28 сентября, 2022
Биологи назвали новый род цианобактерий в честь города Апатиты
Ученые проанализировали видовое разнообразие цианобактерий из рода Phormidesmis и обнаружили среди в...
28 сентября, 2022
Дыхание почв: российские ученые определили связь между засухами и содержанием CO₂ в атмосфере
Российские ученые подвели итоги эксперимента, который длился 24 года в лесах Подмосковья. На протяже...