В поисках затерянного озера
Статья • Автор: Алан Беллоуз • Нехудожественная литература • Август 2007 г.
В начале 1990-х годов российская буровая установка обнаружила нечто необычное на глубине двух миль под самым холодным и пустынным местом на Земле. Десятилетиями сотрудники исследовательской станции «Восток» в Антарктиде извлекали образцы керна из глубоких научных скважин и анализировали лазанью, образовавшуюся в слоях льда, чтобы изучить климат Земли прошлого. Но после проходки примерно 414 000 слоёв — примерно на две мили вглубь ледяного покрова — слои внезапно закончились. Лед ниже этой глубины был относительно прозрачным и однородным, что учёные не могли объяснить. В поисках ответов они продолжили бурение.
Русские не знали, что их буровая скважина попала в верховья одного из крупнейших пресноводных озёр мира – первозданный резервуар с водой, экосистема которого была отделена от остальной части Земли миллионы лет назад. Что касается того, какие организмы могут скрываться в этой экзотической среде сегодня, никто не может быть уверен.
В доисторические времена климат Антарктиды был гораздо более умеренным, с пышной тропической растительностью и богатым животным миром. Но миллионы лет назад из-за повышенной слоистости земной коры Австралия и Южная Америка постепенно отделились от Антарктиды, образовав кольцо открытого моря вокруг самого южного континента. Это позволило мощному океаническому течению огибать полюс, отклоняя более тёплые северные течения от берегов Антарктиды. Без тёплой воды, смягчающей температуру, на бывших лесных землях образовался слой полярного льда.
Примерно сорок миллионов лет спустя, в 1996 году, мужчины и женщины Научного комитета по исследованию Антарктики (СКАР) призвали своих российских коллег прекратить беспорядочное бурение.
Из Колумбийского университета
Бортовой радар и спутниковая альтиметрия наконец-то смогли проникнуть сквозь толстый слой льда над южным полюсом, и после электромагнитного зондирования каждой скалы и расщелины в Антарктиде под станцией «Восток» была обнаружена плоская область длиной 250 км и шириной 50 км. Каким бы невероятным это ни казалось, исследователи SCAR предположили, что прямо под неуклонно продвигающейся русской скважиной должно находиться озеро с жидким осадком. Чтобы избежать загрязнения огромного озера поверхностными бактериями и буровыми химикатами, проходку пришлось прекратить.
Было обнаружено, что озеро Восток имеет примерно такую же площадь поверхности, как большое озеро Онтарио в Северной Америке, а глубина более чем в три раза больше. Отделенное от солнечного света двумя милями сплошного льда, это подледниковое озеро является местом глубокой тьмы и пронзительного холода. Температура воды оценивается в 3 градуса ниже нуля по Цельсию, но она сохраняет жидкое состояние из-за сокрушительного веса полярной ледяной плиты; температура, при которой вода замерзает, значительно ниже при таком феноменальном давлении. Также предполагается, что геотермальное тепло из-под земли добавляет некоторое количество окружающего тепла. Согласно ледяным кернам, извлеченным учеными базы Восток, одинокое озеро было запечатано подо льдом как минимум 500 000 лет, но, возможно, даже 25 миллионов.
По запросу русские временно приостановили бурение в ожидании дальнейшего изучения. Их скважина, заполненная шестьюдесятью тоннами керосина и фреона для предотвращения повторного замерзания, остановилась всего в 300 футах от поверхности озера. Аномальный лед, с которым они столкнулись, оказался озерной водой, давно замерзшей на дне медленно движущегося ледника. Эти образцы льда дали некоторое представление об анатомии озера, например, о его отсутствии соли и абсурдном переизбытке кислорода; при экстремальных давлениях кислород легче растворяется в воде. Если бы бурение над Востоком продолжалось непрерывно, тем самым вторгаясь в жидкую часть озера, несчастные русские могли бы подвергнуться атаке мощного гейзера древней воды и высвободившегося кислорода из-за поразительного давления скрытого водоема.
Необычные микробы обнаружены во льду над озером Восток
После открытия озера разгорелись жаркие споры о вероятности нахождения там жизни. Окружающая среда удивительно похожа на тёмный и холодный океан под поверхностью ледяного спутника Юпитера Европы , поэтому открытие жизни на Востоке может иметь интересные внеземные последствия. Из-за холода, полного отсутствия солнечного света и токсичного уровня кислорода многие учёные уверены, что озеро Восток стерильно. Однако это было бы первым научным открытием, поскольку никогда ранее на Земле не находили полностью безжизненный водоём. Экстремофильные организмы обнаруживались в самых неожиданных местах, в том числе в вулканических жерлах на дне океана, в породах глубоко в земной коре и в мерзлой арктической почве.
Вполне разумно предположить, что холодоустойчивые существа могли бы процветать в водах озера Восток, преодолевая перенасыщение кислородом благодаря уникальным природным антиоксидантам. Однако миллионы лет эволюционной изоляции в экстремальных условиях, возможно, создали поистине причудливые организмы. Это предположение подтверждается образцами льда, взятыми непосредственно над озером Восток, где были обнаружены необычные и не поддающиеся идентификации микробные окаменелости. Однако возможность того, что это просто загрязнения, пока полностью не исключена.
В настоящее время ряд исследователей обдумывают методы исследования уникальной экосистемы озера, не оскверняя его первозданную природу. Внесение любых организмов или химикатов с поверхности может необратимо загрязнить его воды, и существует небольшая, но реальная вероятность того, что чужеродные организмы озера могут быть опасны для человека. На сегодняшний день наилучшим кандидатом, по-видимому, является криобот , проникающий зонд фаллической формы, предназначенный для осторожного проникновения в девственное озеро. Его нагретый наконечник будет плавить канал прямо во льду, разматывая за собой линию электропередачи и связи. Талая вода будет быстро замерзать за криоботом при температуре, которая держится около -100 градусов по Фаренгейту, и как только он наконец достигнет воды, он выбросит небольшой подводный гидробот для съемки изображений и проведения измерений.
Криобот рад вас видеть
Хотя большинство учёных действуют с большой осторожностью, а некоторые вообще выступают за то, чтобы обойти озеро стороной, имеются сообщения о том, что российские исследователи намерены возобновить бурение, чтобы достичь озера раньше своих конкурентов. Договор об Антарктике 1961 года гарантирует всем странам право проводить невоенные научные исследования на континенте, поэтому мало что можно сделать, если сотрудники станции «Восток» будут настаивать на продолжении работ. С тех пор под ледяным покровом Антарктиды было обнаружено несколько более мелких озёр, но геологи предполагают, что многие из них связаны сетью подлёдных рек, поэтому загрязнение даже одного озера может безвозвратно испортить все остальные.
Если наука воспользуется возможностью как следует исследовать этот загадочный водоём, будет одинаково интересно узнать, есть ли там изобилие жизни или её полное отсутствие. Если озеро окажется стерильным, его пустынные воды дадут некоторое представление о практических ограничениях жизни. Но если живые существа действительно скрываются под толстым слоем антарктического льда, пусть даже только в форме микроорганизмов, их присутствие продемонстрирует, что жизнь состоит из поистине жизнестойких веществ, и научные выводы из этого выходят далеко за рамки нашей планеты.
Обновление от 6 февраля 2012 г.: Россияне, по всей видимости, проникли сквозь лёд и достигли верховьев подледникового озера. Дальнейшее проникновение приостановлено в связи с требованиями международного сообщества принять дополнительные меры предосторожности.
7 марта 2013 года: «Российские учёные полагают, что обнаружили совершенно новый вид бактерий в загадочном подледниковом озере Восток в Антарктиде, сообщило в четверг информационное агентство РИА Новости. Образцы, полученные из подземного озера в мае 2012 года, содержали бактерии, не имеющие никакого сходства с существующими видами, сообщил Сергей Булат из лаборатории генетики Санкт-Петербургского института ядерной физики».
7 июля 2013 г.: «Анализ ледяных кернов, полученных из котловины озера Восток, подледникового озера, до которого российские учёные докопались в 2012 году, выявил ДНК примерно 3507 организмов». Подробнее.
15 января 2019 г.: Исследователи обнаружили жизнь и в других подледниковых озёрах Антарктиды, хотя они и не так глубоко подо льдом, как озеро Восток .
