Vostoko ežeras, esantis visai netoli pietinio Žemės geomagnetinio poliaus, yra galbūt viena iš paskutinių rimtų mūsų pasaulio paslapčių. Ežero vanduo, paimtas į nelaisvę nuo 20 iki 14 milijonų metų! atgal, išsaugojo informacinį „momentinį vaizdą“apie priešistorinę Žemės planetą. Tai reiškia, kad žmonės turi galimybę pažvelgti į tokią tolimą praeitį, apie kurią jie net nedrįso svajoti. Pavyzdžiui, pagal vandens būklę bus galima spręsti apie senovės atmosferos, vulkaninių procesų, kurie sukrėtė planetą Kvartero pradžioje, sudėtį. Ir net apie seniausias gyvybės formas.
Iki šiol 45 valstybės turi savo stotis Antarktidoje ir vykdo aktyvų mokslinį darbą. Ir rusai turi delną aptikdami sublacialinę „relikviją“, būtent 4-osios sovietinės Antarkties ekspedicijos aviacijos būrio vėliavos navigatorių R. V. Robinsoną. Jis, kaip ir kiti lakūnai, kurie vėliau išskrido iš Mirny stoties į Vostok stoties regioną, pamatė labai didelius paviršiaus plotus, kurie smarkiai skyrėsi nuo likusių ir tradiciškai buvo vadinami „ežerais“.
- „Salik.biz“
Jie visada susitikdavo tose pačiose vietose, todėl buvo naudojami net navigacijai. Bet tada niekas to rimtai nevertino. Toks pats likimas laukė garsaus glaciologo I. A. Zotnikovo (dabar Rusijos mokslų akademijos korespondentinis narys, geografijos mokslų daktaras) hipotezės, kuris pasiūlė Antarktidos ledyno tirpimo galimybę jo judėjimo metu.
Atrodytų, apie kokį ežerą galime kalbėti, kai vidutinė temperatūra Antarktidoje siekia –57 ° C. Šioje temperatūroje vanduo be jokios abejonės užšąla. Tačiau esmė ta, kad ežeras yra ne paviršiuje, o po 4 kilometrų ledo sluoksniu. Tiesą sakant, net tada, kai lakūnai atrado šias plokščias lygumas, jie vadino juos ežerais, kad paviršiaus, kuris iš aukščio primena ežerą. Taip nutiko, kad virš tokio ežero, net to nežinodamas, 1957 m. Sovietinės poliarinės ekspedicijos dalyviai įsteigė Vostok stotį (ežeras tą patį pavadinimą gavo 1993 m.).
Netgi A. Kapitsa, tuometinis naujokas geografas, o vėliau ir akademikas, gavęs nestandartinį atspindėtą signalą seisminio skambesio metu 1959 ir 1964 m., Neišdrįso padaryti tokio drąsaus spėlionės. Signalas davė dvi atspindžio viršūnes vietoj vienos - ties 3730 ir 4130 m atstumu. Iš to paaiškėjo, kad ledyno sluoksniai driekėsi iki 3730 m gylio, o Antarktidos pamatinės uolienos prasidėjo 4130 m gylyje. Tuomet mokslininkai paslaptingą signalo formą paaiškino nuosėdinėmis uolienomis, gulinčiomis po ledu.
Dabar jie tikrai įsitikino, kad seisminės bangos „suklupo“ne ant nuosėdinių nuosėdų, o ant 400 metrų vandens stulpo. O aštuntajame dešimtmetyje Škotijos Britanijos poliarinis institutas vykdė didelę oro skrydžių programą radijo bangomis, skambančiomis Centrinės Antarktidos ledynais. Radijo bangomis skambančiose juostose maršrutai kai kuriose vietose kirto vietas, kur atspindžiai po ledu turėjo gana savotišką pobūdį. Buvo galima daryti prielaidą, kad būtent šiuose taškuose skrydžio linijos kirto didelius poledyninių vandenų kaupiklius, kurie tada, aštuntajame dešimtmetyje, buvo vadinami poledyniniais ežerais. Ir ežeras, virš kurio buvo Vostok stotis, buvo pavadintas jos vardu. Bet visa tai vis tiek buvo tik mokslinė hipotezė.
Ir tik dešimtojo dešimtmečio pradžioje, kai mokslininkai gavo lazerio altimetrijos duomenis, gautus iš kosminio palydovo ERS-1, tapo akivaizdu: Vostok stoties regione yra didelė plokščia lyguma, kurios ilgis siekia iki 280 km, o iki 70 km pločio. Šie duomenys privertė A. Kapitsa kelti savo ilgalaikio seisminio skambėjimo rezultatus. Surinkęs visus turimus mokslinius tyrimus, akademikas padarė pranešimą, kuris tapo realaus pasaulio sensacija. Taigi 1994 m. Pasaulis sužinojo, kad negyvojo šalčio poliaus viduje yra senovės išsaugotas ežeras. Antarktidoje šalia Rusijos „Vostok“stoties atrastas milžiniškas subalcinis ežeras pagrįstai priskiriamas prie didžiausių XX amžiaus geografinių atradimų.
Ežero dydis buvo įspūdingas: jis yra daugiau nei 280 km ilgio ir 50 km pločio. Taigi vandens paviršiaus plotas yra daugiau nei 10000 km? ir yra palyginamas tik su tokiais ežerais kaip Onega (Europa), Čadas ir Rudolph (Afrika), Nikaragva (Centrinė Amerika) ir Titikaka (Pietų Amerika). Vidutinis gylis ežere yra 750 metrų. Po to sovietinės poliarinės jūrų geologinių tyrinėjimų ekspedicijos specialistai ežerą „zondavo“, naudodamiesi grunto nustatymo metodu.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Per metus įvairiomis ežero kryptimis buvo atlikta tūkstančiai ištisinių seisminių sekcijų. Rezultatai buvo stulbinantys: pirmą kartą žmogus „pamatė“tai, kas nuo jo buvo paslėpta po 4 kilometrų storio ledo sluoksniu. Pavyzdžiui, jie sužinojo, kad Vostoko ežero vakarinėje dalyje yra daugybė įlankų, įlankų, pusiasalių. Jis yra seklus, priešingai nei rytinis, turintis stačią giliavandenį pakrantės kraštą.
Šio gėlo vandens baseino, išlenkto pusmėnulio, dugnas turi staigiai reljefinį reljefą, kai kuriose vietose gylis siekia 1200 m. Paviršiaus šiluminis nuskaitymas parodė, kad vandens temperatūra ežere yra gana aukšta - maždaug nuo + 10 ° iki + 18 ° C. Ir naujausi Japonijos ir Amerikos mokslininkų tyrimai rodo, kad ežeras rifu yra padalintas į dvi nepriklausomas zonas, iš kurių kiekviena gali turėti savo unikalią mikrobiologinę aplinką.
Po Antarktidos ledo apvalkalu aptikti 77 ežerai. Tačiau didžiausias iš jų yra Vostoko ežeras. Jos unikalumas slypi tame, kad ežero vandenys buvo visiškai atitrūkę nuo tiesioginių kontaktų su atmosfera, su saule, vėjais ir gyvybe, paviršiaus paviršiuje kelis milijonus metų išgyvenančiu ledo storiu. Tai reiškia, kad biologinė ir cheminė vandens sudėtis per tą laiką nepakito. Daugelis tyrėjų mano, kad senovės vandenyje gali gyventi unikalios gyvybės formos. Vostoko ežeras skiriasi gravitacijos jėga: tyrėjai įsitikino, kad virš giluminių vandens telkinių gravitacija yra silpnesnė, nes vandens tankis yra pusė akmens tankio.
Skrisdami aplink ežerą lėktuvu, mokslininkai sudarė jo dugno žemėlapį. Jų darbas parodė, kad ežere yra apie 5,4 tūkstančio kubinių kilometrų vandens - maždaug 5% viso gėlo vandens tiekimo pasaulyje. Taip pat buvo pasiūlyta, kad Vostoko ežeras yra plyšiuose dėl žemės plutos. Tada tikėtina, kad jo dugne vyksta procesai, panašūs į ugnikalnius, išsiveržus druskos srautams. Todėl apatiniuose sluoksniuose vanduo gali būti sūrus. Ir iš viršaus, dėl ledyno tirpimo, vanduo greičiausiai yra gėlas.
Gauti duomenys taip pat leido mokslininkams nustatyti laisvojo vandens paviršiaus aukštį (lygį). Paaiškėjo, kad jis yra 3100 m virš jūros lygio, tai yra, Vostoko ežero vanduo neturi tiesioginio kontakto su vandenynu, kuris iš visų pusių supa Antarktiką. Be to, virš vandens paviršiaus yra šimtų metrų aukščio kupolo skliautas, užpildytas senovės oru.
Kodėl ledynai tirpsta tokioje žemoje temperatūroje? Mokslinis atsakymas nepatyrusiam asmeniui gali mažai ką paaiškinti. Bet trumpai tariant, tai atrodo taip. Po rusų glaciologo I. Zotnikovo, Bristolio universiteto mokslininkai 2000 m. Atliko trijų kartų ežero radaro tyrimą.
Paaiškėjo, kad netoli jo vakarinio ir šiaurinio pakraščio, nepaisant žemos temperatūros, kiekvienais metais ištirpsta beveik 10 centimetrų ilgio ledo sluoksnis (lydymosi temperatūra yra žemesnė nei įprasta dėl aukšto ledo sluoksnio, gulinčio ant viršaus, slėgio!). Tai dar paprasčiau - ledo dangtelis veikia kaip termosas, o Žemės šiluma ištirpdo ledą. Vėliau tirpsmo vanduo vėl užšąla prie ledo dangos pagrindo, padidindamas jį iš apačios, bet jau priešinguose krantuose. Taigi, Vostoko ežero vandenys lėtai cirkuliuoja, o visas jų atnaujinimo ciklas, tyrėjų vertinimais, trunka 15–30 000 metų.
Praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio pradžioje, kai buvo tik spėlionės apie ežero egzistavimą, Vostok stotyje pradėtas giluminio gręžimo projektas. Iš pradžių pagrindinis giluminio gręžimo tikslas buvo gauti ištisinę ledo šerdį - cilindrinę ledo koloną - savotišką ledyno pjūvį, kurio tyrimas leido rekonstruoti visus klimato pokyčius mūsų planetoje per pastaruosius 420 000 metų, užfiksuotus susikaupusio ledo sluoksniuose.
Dar 1959 m. „Vostok“stoties viršininkas VS Ignatovas terminio grąžto pagalba sugebėjo pasiekti 40 metrų gylį. Po metų I. A. Zotikovo suprojektuotas terminis gręžtuvas nuėjo 10 metrų daugiau. Dėl netobulos technologijos nebuvo įmanoma pasiekti įspūdingesnių rezultatų - gręžtuvas tiesiog užšalo į ledą. Padėtis pasikeitė, kai 1967 m. Atvyko specialistai iš Leningrado kalnakasybos instituto, kurie tris dešimtmečius gręžė ledą Vostok stotyje, sugebėję gilintis į ledo sluoksnius iki 3623 m.
Mokslininkai surinko tikslius duomenis apie klimato pokyčius per pastaruosius 420 000 metų. Taigi mes gavome informaciją apie keturis išsamius klimato ciklus Žemėje. Tačiau būtent šis šulinys tapo diskusijų objektu. Kai Rusijos tyrėjai pradėjo gilinti šulinį, jie sužinojo, kad izotopinės analizės duomenimis, ne atmosferos kilmės ledas buvo žemiau 3543 m gylio. Kaip sakė Valerijus Lukinas, iškritus sniegui susidaro atmosferos ledas, kuris pagal savo svorį virsta egle, o vėliau - ledu. Bet ledas iš šulinio buvo aiškiai susidaręs dėl vandens užšalimo.
Remdamasis tuo, minėtasis Igoris Zotikovas pasiūlė naują teoriją. Remdamasis superkontinentinės Gondvanos egzistavimo hipoteze (ji apėmė Afriką, Pietų Ameriką, Aziją, Australiją ir, galbūt, Antarktidą, kuri vėliau išsiskyrė, pradėjo dreifuoti aplink pasaulį ir vėliau užėmė modernią padėtį), jis pasiūlė Vostoko ežerui. pasirodė prieš pat Antarktidos apledėjimą, kuris prasidėjo po to, kai žemynas paslydo prie šaltojo stulpo. Naujai suformuoto ežero vandenys kartu su visu žemynu buvo padengti ledu. Anot Rusijos tyrinėtojų, ežero ledo storis virš vandens yra 210 m. Akademikas Zotikovas teigė, kad tai yra pusiausvyros vertė, per kurią šalta banga negali prasiskverbti 50 milijonų metų.
1994 m. - Rusijos glaciologai išgręžė tris ketvirtadalius kelio į ežerą, tyrinėdami 400 tūkstančių metų žemės klimato istoriją, užfiksuotą augančio ledo sluoksniuose. Mėginiuose, paimtuose labai arti „kupolo“, yra mikrobai (įskaitant tuos, kurie anksčiau mokslui nebuvo žinomi), maistinės medžiagos ir įvairios dujos, įskaitant metaną. Kitaip tariant, visi tipiški biologinių procesų požymiai buvo rasti dabar, galbūt, visiškai atskirtoje ekosistemoje. Tai yra, unikali „kapsulė iš senovės pasaulio“, kurią atidarę mokslininkai galės išspręsti daugelį sudėtingiausių neišspręstų problemų Žemės istorijoje.
Rusijos rekordai dėl gręžimo superdeep dar nebuvo sunaikinti: rusai sugebėjo pasiekti 3623 m draudžiamąjį ženklą (kitų šalių specialistai dar neperžengė 2500 barjero). Nepaisant to, 1998 m. Iš šio gylio išgauti ledo pavyzdžiai buvo vienodai padalinti iš Rusijos, Amerikos ir Prancūzijos mokslininkų. Pasiekus šį tašką, buvo įsteigti tyrimai. Rusijos įranga galėjo būti toliau pažengusi į priekį, tačiau gręžimas buvo sustabdytas dėl nesterilių mėginių paėmimo pavojaus, kuris galėjo sugadinti unikalią ežero relikvijų sistemą. Iš tiesų natūralioje nišoje, izoliuotoje šimtus tūkstančių metų, susiformavo jos pačios biologinė pusiausvyra.
Kas gali nutikti, kai atmosferos oras, prisotintas šiuolaikinės mikrofloros, skuba kartu su virėjais? Ar netikėtas plėtra galėtų sukelti nepataisomų padarinių? O kai kurios šalys net ragina nesikišti į nežinomybę. Kas iš to, iš amžių tamsoje iškyla koks nors „XXI amžiaus maras“?
Yra prielaida, kad dėl daugelio fizinių priežasčių Vostoko ežeras yra per daug prisotintas dujų (ypač deguonies), o prie šių sąlygų prisitaikę mikroorganizmai gali turėti unikalių savybių. Neatsargus dviejų pasaulių susidūrimas gali sukelti konfliktą, ir nežinoma, kas iš jo gali išryškėti kaip nugalėtojas: Vostoko ežero mikrobai gali nukentėti nuo mikroorganizmų invazijos iš žemės biosferos, tačiau mes, teoriškai, taip pat galime tapti aukomis.
Todėl 1998 m. SCAR - Tarptautinio Antarkties tyrimų mokslinio komiteto - posėdyje buvo nuspręsta nutraukti gręžimą. „Ežeras yra labai vertingas eksperimentuojant“, - perspėja Keenanas Ellis-Evansas, mikrobiologas, įsikūręs Kembridže, JK.
Tačiau net ir visiškai neišspręstas Vostoko ežeras jau pateikė mokslui daug neįkainojamos informacijos. Pavyzdžiui, jo pasiūlytas modelis pritrenkė astronomus panašumu į natūralias Marso sąlygas. Yra žinoma, kad raudonosios planetos šiaurės ašigalius taip pat dengia milžiniškas ledynas. Ir prieš milijonus metų Marsas, kaip ir Žemė, patyrė staigius sukimosi ašies pakreipimo pokyčius. Kitaip tariant, teritorijose, kurios dabar yra šalčio stulpai, abiejose planetose praeityje buvo daug šiltesnis klimatas.
Tuomet hipotezė, kad mūsų kosmoso kaimynas taip pat turi polinius ežerus, panašius į Vostoko ežerą, tampa gana patikima. Ir jei gyvybė randama po Antarktidos ledynais, kodėl gi ne jos atsidūrus Marse? Net JAV nacionalinė kosmoso agentūra rimtai domisi Žemės ežero problema, lygindama ją su Europos vandenynu, Jupiterio mėnuliu.
Pasirodo, kad požeminis ežeras Žemėje yra ideali bandymo vieta norint prasiskverbti po ledu Europoje, kur vandenynas bent jau padengtas 20 kilometrų ledo sluoksniu, o Vostoko ežeras yra „tik“4 kilometrų ilgio. Tačiau problemos išlieka tos pačios. Kaip nenešti „nešvarumų“(sausumos bakterijų) į Jupiterio mėnulį, kaip pralaužti ledus, kaip užtikrinti signalo perdavimą iš povandeninės transporto priemonės į paviršių?
Antarktidos branduolys leido spręsti apie globalius klimato pokyčius, kurie įvyko planetoje per pastaruosius šimtus tūkstančių metų. Pagal deguonies izotopų santykį oro burbuliukuose, mokslininkai nustatė anglies dioksido kiekio atmosferoje pokyčius per pastaruosius pusę milijono metų. Jau patikimai žinoma, kad ji pasikeitė - ir labai. Ir svarbiausia - be jokio žmogaus dalyvavimo! Vis dėlto vidutinio atmosferos temperatūros padidėjimą paaiškina būtent „šiltnamio efektas“, kurį sukelia žmogaus civilizacijos vystymasis. Tyrimai parodė, kad ugnikalnių aktyvumas arba, tarkime, milžiniškas miško gaisras į atmosferą išmetė daug daugiau anglies monoksido.
Dar daugiau. Anot akademiko A. Kapitsa, iš pradžių pakilo atmosferos temperatūra, vėliau padidėjo anglies dioksido kiekis joje, o ne atvirkščiai! Žodžiu, jie jau daro nuostabius atradimus! Antarktidos ledo šerdyje, paimtame iš 3543 m gylio, rasta DNR pėdsakų. „Tyrėjai iškart suprato, kad jie turi reikalų su unikalia natūralia relikvija“, - sakė Arkties ir Antarkties instituto Rusijos ekspedicijos vadovas V. Lukinas. Rasta DNR, nesutampanti su antžeminiais organizmais, tai patvirtina. Molekulinės biologijos specialistai taip pat įsitikinę, kad tokio tipo DNR nėra pasaulio mokslo kataloguose."
Tyrimai įsibėgėja ir atneša naujų atradimų. Sankt Peterburgo Branduolinės fizikos instituto molekuliniai biologai iš šulinio esančio ežero ledo šerdyje atrado trijų tipų termofilines negyvas bakterijas, nežinomas mokslui. Jų šiuolaikiniai kolegos vystosi hidroterminiuose šaltiniuose aktyviuose vandenynų ir žemynų regionuose, esant + 40–60 ° C temperatūrai. Iš to išplaukia, kad kadaise Vostoko ežero vandenys buvo šiltesni už visas šiuolaikines pietines jūras.
Rusijos mikrobiologas S. Abyzovas, atlikęs giluminio giluminio gręžinio Antarktidoje pagrindinius tyrimus, įrodė, kad mikroorganizmai egzistuoja suspenduotos animacinės būklės lede iki giliausio horizonto. Iki šiol manoma, kad gyvybę, kurią galima rasti ežero vandenyje ar jo dugno nuosėdose, taip pat riboja mikroorganizmai. Tuo pačiu metu nė vienas iš šiandien žinomų šiame vandenyje negalėjo egzistuoti pakankamai ilgai.
Anot V. Lukino, šį įvykį, atsižvelgiant į jo mokslinę reikšmę, galima palyginti tik su žmogaus nusileidimu Mėnulyje. Iki ežero paviršiaus liko apie 130 metrų. „Tikimės įveikti šį atstumą per tris žiemos ketvirčius“, - sakė V. Lukinas.
Ežero vandens sluoksnis nuo šulinio dugno skiria tik 130 metrų ledo. Kas laukia žmonijos už šio mažo tilto?
V. Syadro, T. Iovleva