En av världens största sjöar ligger i Antarktis. Men du kan inte se det: det är förseglat från ovan med fyra kilometer is. Detta är Lake Vostok, upptäckt av sovjetiska och ryska forskare. Genom att studera en icke frysande sötvattenreservoar som isolerats från omvärlden för miljontals år sedan, hoppas forskare att lära sig hur livet började på jorden och andra planeter.
För exakt 60 år sedan, den 16 december 1957, grundade sovjetiska polfarare forskningsstationen Vostok i den kallaste och mest avlägsna regionen Antarktis. Det ligger nära den södra magnetiska polen på jorden på en höjd av 3,4 kilometer över havet. Genom denna station gjorde våra geofysiker seismiska profiler för att ta reda på vad som ligger under isen. Bland dem var Andrei Kapitsa - bror till den berömda värden för programmet "Uppenbart - Otroligt" Sergei Kapitsa. Baserat på de uppgifter som erhölls antog han att i stationområdet under glaciären finns ett vattenlager.
Konturen av sjön Vostok är synlig på ytan av glaciären / NASA.
Små fördjupningar på isytan noterades av sovjetiska piloter, som undersökte områden i Antarktis som var helt otillgängliga för människor vid den tiden. De kallade dem sjöar och använde dem för navigering. Som det visade sig senare är det verkligen projektioner av sjöar på glaciärens yta.
Under lång tid trodde forskare att under isen fanns små och spridda vattenområden. Bara nästan fyrtio år efter den första geofysiska forskningen, 1994, tillkännagav Andrei Kapitsa upptäckten av en jättesjö i Antarktis, jämförbar i storlek med Ladoga.
Risk för infektion
Vid denna tid var borrhål 5G redan i drift vid Vostok station. När de lägger den visste naturligtvis inte polarutforskarna att under deras fötter var den sista "tomma fläcken" på planeten. De ville hämta is från olika djup och rekonstruera klimatet i tidigare tidpunkter med hjälp av gasen och de fasta inneslutningarna i den. Brunnen fylldes med en blandning av fotogen och freon, som inte frystes och gjorde det möjligt att hålla bergtrycket. Vid den tiden erkändes Freon som farlig för atmosfären och förbjöds enligt Kyoto-protokollet. På grundval av detta, och även av rädsla för kontaminering av sjön med kemikalier och mikroorganismer från ytan, förbjöd det internationella vetenskapssamfundet Ryssland att borra vidare och rekommenderade att utveckla en renare metod. Brunn 5G malades i februari 1998, då cirka 130 meter is återstod till sjön.
Kampanjvideo:
Det tog åtta år att förfina tekniken och bevisa att borr- och borrvätskan aldrig skulle hamna i sjön och prover skulle tas strikt inuti brunnen.
Lake Vostok i Antarktis / Foto: FGBU “ AARI ”.
En obduktion avslöjades
Under den påtvingade drifttiden fick de ryska forskarna veta nästan allt om Vostoksjön som fjärranalysmetoder tillät. Den separeras från ytan med 3,7 kilometer is. Vattenskålen är långsträckt i 290 km och är uppdelad i två delar. Den södra är mindre, men djup: cirka 800-1000 meter. Den norra delen, stor och grunt, har ett djup på 300 meter. Geofysiker har återskapat lättnaden i sjögropen och funnit att den är begränsad till ett ganska ungt fel i jordskorpan.
Borrningen återupptogs vintern 2006. Borrkronan bröt av två gånger, och när det inte var möjligt att få den, måste brunnen startas snett från platsen för brottet för att kringgå problemområdet. Sjöns yta nåddes den 5 februari 2012 på ett djup av 3769,3 meter.
Andra gången öppnades reservoaren den 15 januari 2015. Proven som tagits från sjön undersöktes noggrant, inklusive närvaron av levande organismer. Forskarnas intresse är förståeligt.”Huvudmålet med att komma in i sjön är att söka efter en ovanlig form av mikrobiellt liv som kan leva under extrema förhållanden vid tryck upp till 400 bar och temperaturer nära fryspunkten, utan ljus, utan organiskt kol upplöst i vatten, med mycket utspädda joner av basiska ämnen, långsiktigt isolering från ytbiota i minst 14 miljoner år och troligen med ett överskott av upplöst syre,”skriver i en artikel baserad på resultaten från studien, arbetschef Sergei Bulat, chef för kryoastrobiologilaboratoriet vid St. Petersburg Institute of Nuclear Physics. B. P. Konstantinov.
Efter rengöring av proverna identifierades 49 DNA med olika filotyper av bakterier i dem, varav de flesta, som det visade sig, var ytliga, och endast två intresserade forskare. En typ av DNA liknar den vattenlevande bakterien Janthinobacterium sp., Den andra tillhör en okänd art och har mindre än 86% likhet med kända mikroorganismer.
Finns det liv på Mars
Biologer har ännu inte dragit några slutsatser från dessa resultat. Det är faktiskt inte ens klart ännu om sjön är bebodd. Det verkliga genombrottet kommer när vattenprover tas från botten, där det är varmare och mättat med mineralnäringsämnen. Det är också lämpligt att ta prover av bottensediment, där antagligen varma källor flyter. Sjöisen, fryst vid botten av glaciären, berättade forskare om deras existens. Den hittade kristaller av mineraler som bildas i hydrotermiska vatten. Men ett sådant genombrott kommer inte att ske innan tekniken för "ren borrning" uppfinns, vilket möjliggör att få förorenat vatten. Därför kommer deltagarna i den ryska Antarktisekspeditionen till Vostok-stationen varje år för att försöka lösa detta svåraste problem under verkliga förhållanden.
Forskare tror att Vostoksjön fanns före isbildning av fastlandet, vilket innebär att ättlingar till forntida organismer som bodde där innan isolering kan bevaras i den. Objektet är också intressant ur kosmologins synvinkel, eftersom det representerar en modell av en reservoar på andra planeter och deras satelliter, där liv kan uppstå under isen.
Hur många hemligheter Vostok Lake döljer - tiden kommer att visa, men det är redan uppenbart vilken stor vetenskaplig och social betydelse detta unika objekt, som vi har gjort oss igenom, genom kilometer med is, har för hela världen, och hur viktigt det är att hålla det rent.
Tatiana Pichugina