Из Антарктиды в Петербург привезли лед возрастом 1 млн лет

Петербуржцы достигли большой глубины в освоении Антарктиды Проникнуть в далекое прошлое можно и без машины времени. Много лет бурение скважины, уходящей к глубокому подледниковому озеру, открытому на Южном полюсе, ведут сотрудники Арктического и Антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) и Горного университета. Новые образцы древнего льда, позволяющие узнать, какой климат был на Земле миллион лет назад, привезли недавно в Петербург участники 64-й Российской Антарктической экспедиции (РАЭ). Как она проходила и какие открытия удалось совершить в это короткое полярное лето, корреспонденту «СПб ведомостей» Виктору ЮШКОВСКОМУ рассказал главный специалист ААНИИ руководитель полярной станции «Восток» Алексей ТУРКЕЕВ.

Из Антарктиды в Петербург привезли лед возрастом 1 млн лет | Коренные обитатели Антарктиды - пингвины и тюлени - уже освоили Южный полюс, причем много тысяч лет назад. ФОТО ZEUS/Zuma/ТАСС

Коренные обитатели Антарктиды - пингвины и тюлени - уже освоили Южный полюс, причем много тысяч лет назад. ФОТО ZEUS/Zuma/ТАСС

«Космический» экстрим

- Алексей Викторович, когда была основана ваша станция?

- Попытки достичь Южного полюса сотню лет назад предпринимали норвежцы и англичане. Но первыми основали там базу и доставили воздушным путем необходимые для зимовки материалы и припасы американцы. Произошло это в 1956-м, который был объявлен Международным геофизическим годом.

Зато советским полярникам повезло в другом. Добираясь туда, они вышли на очень важную точку, где находится геомагнитный полюс планеты, и 16 декабря 1957 года «застолбили» этот участок, основав там вторую круглогодичную полярную станцию «Восток». Это единственная внутриконтинентальная научная база России, все остальные находятся на побережье материка: от ближайшего зимовочного городка «Прогресс» ее отделяют 1380 км, и примерно на таком же расстоянии расположена первая советская антарктическая станция «Мирный». Во многом благодаря своему географическому расположению «Восток», где более полувека проводились комплексные исследования - метеорологические, геомагнитные, геофизические и другие, внес неоценимый вклад в мировую науку.

- То есть станция примечательна именно этим?

- Не только. Другая ее особенность состоит в том, что она находится на высоте 3700 метров над уровнем моря. Там сильно разряженный воздух, как в горах: нехватка кислорода вызывает головокружение, общую слабость. Плюс повышенная солнечная радиация, что для таких мест, где необыкновенно прозрачная атмосфера и тонкий озоновый слой, вполне объяснимо.

Ну и длинная полярная ночь, когда восемь месяцев в году столбик термометра не поднимается выше отметки минус 60 градусов по Цельсию. В тех местах был зафиксирован зимний температурный рекорд - минус 89,2 градуса, а самые «жаркие» (до минус 17 градусов) дни там наступают в полярное лето, которое длится немногим более двух месяцев: с декабря по начало февраля.

В таких условиях не то что трудиться - существовать сложно. Это накладывает отпечаток на всю организацию работы и быта полярников. Мне доводилось слышать, что за все зимовки, каждая из которых длится год, на «Востоке» побывало меньше людей, чем в космосе: условия там близки к неземным. Недаром Институт медико-биологических проблем РАН апробировал на антарктических станциях технологии и методики, связанные с адаптацией человеческого организма к космическому пространству.

«Восток» - дело тонкое

- А когда вы попали на станцию?

- В ААНИИ я начал работать в 2003-м и сразу, так получилось, вошел в состав РАЭ в качестве инженера-геофизика. А несколько позже присоединился к гляциобуровому отряду. В итоге мне довелось провести на «Востоке» шесть полных зимовок, а сколько было за это время сезонных экспедиций, даже не вспомню. Это что-то вроде командировки в Антарктиду, когда за короткое полярное лето (пока судно, доставившее туда людей и грузы, работает у берегов) нужно выполнить большую программу.

Причем с 2009 года (54-я РАЭ) я работал начальником станции, отвечая за ее подготовку к автономному существованию, что довольно непросто. Ведь магазинов там поблизости нет, и если что-то забыл, придется обходиться без этого весь период зимовки. Поэтому от умения снарядить экспедицию, учитывая каждую позицию, от канцелярских скрепок до запчастей для дизель-генератора, зависит успех ее деятельности.

При этом еще важно создать на станции позитивный настрой. Не каждый может выдержать долгую изоляцию, работая в столь экстремальных условиях, и если человек не вполне готов, могут случиться нервные срывы. А этого допустить нельзя, иначе отрицательные эмоции «заразят» весь коллектив. Но тем, кто провел две-три зимовки и приспособился ко всем нюансам этих широт, справиться с такими испытаниями, конечно, проще, чем новичкам.

- Сколько человек остается на зимовке?

- Как правило, дюжина или чуть больше, и это не только петербуржцы. Формируя группу, наш институт объявляет о вакансиях, занять которые может кто угодно: метеоролог из Тулы, врач-москвич, механик из Новосибирска и т. д. У каждой полярной станции - свои задачи. Что же касается «Востока», то здесь на протяжении многих лет работали биологи, инженеры-буровики, геофизики, геодезисты из разных петербургских вузов и специализированных организаций.

Байкал в Антарктиде

- Расскажите о программе бурения: когда она началась и какие цели преследует?

- Это всегда технологически сложный процесс, а в полярных условиях, где обычные буровые установки непригодны, тем более. Однако ленинградцы одними из первых в мире стали бурить лед, чтобы отобрать керн (полученные из недр материалы) для гляциологических, геофизических, палеоклиматических и других научных исследований.

В этих конусообразных ледяных столбиках содержатся пузырьки воздуха и иные компоненты, способные «поведать» о том, какие климатические изменения происходили на Земле в разные исторические эпохи и чем они были вызваны. Что позволяет делать относительно точные прогнозы. Вместе с Горным университетом, разработавшим нужное оборудование, ААНИИ занимается этим с 1970 года. Оно и понятно, ведь «Восток» стоит на ледяном массиве, толщина которого в районе станции составляет 3,7 км. Конечно, кроме научных задач приходилось решать чисто технические, чтобы убедиться в самой возможности глубокого бурения на Шестом континенте.

- Уже тогда было известно, что под толщей льда находится озеро?

- Поначалу это были только предположения. Первыми обосновали такую теорию гляциолог Игорь Зотиков и геоморфолог Андрей Капица, члены-корреспонденты Академии наук СССР. Этих российских ученых можно считать первооткрывателями уникального водоема, который был обнаружен - тут нам повезло - прямо под станцией «Восток».

Когда в 1994 году научные прозрения подтвердили космические снимки, факт существования водоема признало все мировое сообщество. А благодаря применению методов радиолокационного и сейсмического зондирования стали известны морфологические и другие параметры озера. Оказалось, оно входит в пятерку крупнейших водоемов пресной воды, примерно наполовину уступая Байкалу. Но в отличие от него не очень глубокое: толщина воды от нижней кромки льда до дна составляет там около 600 метров.

С той поры в академической среде не утихали споры по поводу происхождения и особенностей этой находки. Одни ученые допускали на дне озера геотермальную активность, но не считали, что это обусловило наличие там микроорганизмов. Другие склонялись к тому, что такое возможно.

Словом, научных догадок было высказано немало, а подтвердить их или опровергнуть, уточнить гидрогеологический режим, изотопный и химический состав озерной воды могли только результаты бурения. Эти работы продолжались не одно десятилетие: приходилось идти, совершенствуя технологию, методом проб и ошибок. Ведь опереться на чужой опыт было невозможно: на таких глубинах никто никогда на Шестом континенте до нас не бурил.

Есть ли жизнь под айсбергом?

- Какие сложности возникали?

- Когда доходили до 800 - 900 метров, растущее давление ледника на стенки скважины приводило к аварии: заклиниванию бурового снаряда. Чтобы этого избежать, вносили изменения в конструкцию установки, экспериментировали. Но в начале нулевых годов бурение скважины 5Г-1, достигшей глубины 3,6 км, пришлось приостановить, чтобы не допустить загрязнения озерной воды, сохранив экосистему. Ведь в состав заливочной жидкости входит смесь авиакеросина и фреона.

Сотрудники Горного, однако, усовершенствовали технологию бурения, и в 2006 году работы на станции, за которыми пристально следили во всем мире, в рамках 52-й РАЭ были возобновлены. Правда, через пару лет на скважине вновь произошла авария. Но это была временная неудача, и 5 февраля 2012-го ученые добились своего, совершив экологически чистое вскрытие подледникового озера (3769 м). За счет разницы давления вода сама поднялась в скважине и застыла, как в пластиковой бутылке, на морозе. А еще через два года проникли к озеру повторно и взяли для исследований пробы поднявшейся из него замерзшей воды.

- И что они показали?

- Изучив воду, представители Петербургского института ядерной физики обнаружили некоторые виды бактерий. Но, поскольку они находились и в буровой жидкости, с которой соприкасалась озерная вода, сенсации не вышло. Заявления о том, что в этом озере находятся неизвестные науке бактерии, тоже нуждались в доказательстве. Кроме того, полученные пробы были исследованы методами молекулярной генетики, наводившими на мысль о наличии в воде многоклеточных организмов. Но и тут нашлись оппоненты.

Так или иначе, для обоснованных научных выводов нужны абсолютно чистые образцы. В этом направлении в минувший сезон мы и продвигались. Сначала на станции прошли стендовые испытания: экспериментальное бурение позволяло опробовать все шаги и построить объемную 3D-модель скважины. Затем приступили к буровым работам по очень насыщенной программе.

Во-первых, обследовали скважину с помощью приборов, диагностировав ее состояние, забурили боковой ствол на отметке 3280 м и получили новую партию керна - 286 образцов. Что примечательно, в них вторично был обнаружен слой вулканического пепла - свидетельство извержения одного из древних вулканов. Во-вторых, мы изменили состав бурового раствора, применив экологически чистый материал - силиконовую жидкость, и эксперимент оказался успешным. А в-третьих, протестировали тепловой расширитель, глубинную телевидеосистему и ультразвуковой сканер, способный «прощупывать» стенки скважины...

- Как они себя проявили?

- Не безукоризненно. Но специально для Антарктиды оборудование и электронные устройства, способные работать в скважине при минус 50 градусах и ниже, никто не производит, и справочников таких нет. Представители Горного вместе с заводчанами много лет доводят «железо» до ума с учетом стоящих перед нами задач. И предлагают собственные разработки: в 2015-м за создание экологически чистых буровых технологий группа ученых этого вуза, напомню, была удостоена премии правительства РФ в области науки и техники.

Однако глубоким бурением программа работ в минувший сезон не исчерпывалась. Кроме этой скважины впервые в районе станции были пробурены еще три небольшие - до 70 метров. Это было сделано, чтобы, сравнив керн, уточнить представления о климатических изменениях на Земле за последние две тысячи лет. Гляциологи определяли также изотопный состав поверхностного снега, его кристаллическую структуру, электропроводность, оценивали баланс массы ледника.

Правда, в условиях станции можно проводить в основном измерения и брать пробы: глубоко изучать образцы предстоит в лабораториях ААНИИ по проекту Российского научного фонда. В этих исследованиях участвуют также иркутский Лимнологический институт, где очень хорошая лабораторная база, петербургский ВНИИОкеангеологии - ведущий в России институт в области морской геологии и др.

Два века на полюсе

- Какие задачи стоят перед 65-й РАЭ?

- Скважину законсервировали до следующего сезона. Новых попыток достичь озера пока совершать там не будем. Вернувшись, станем дальше бурить боковой (теперь уже основной) ствол, чтобы получить образцы более древнего льда, возраст которого не менее 1,5 миллиона лет. Кроме того, продолжим экспериментировать с заливочной жидкостью, улучшать оборудование, насосы и фильтры, дорабатывать технологию теплового расширителя и т. д.

Чтобы взять чистые пробы воды, пробурив новую скважину, нужны технологии космической сложности, а для этого требуются весомые финансовые вложения. Помимо нас в Антарктиде работают специалисты из Японии, Франции, Италии, США, свое присутствие на континенте обозначает Китай. И хотя у них более совершенные технологии, мало кто кроме нас, занимаясь бурением, смог достичь результата, сопоставимого с нашим: глубины 3,4 - 3,5 км.

Но нельзя терять национальные приоритеты, обесценивая труд нескольких поколений российских полярников. Да, громадные средства уходят сегодня на развитие Арктики, где сосредоточены колоссальные запасы углеводородов. Однако и антарктические исследования, связанные с фундаментальной наукой, нужно продолжать, причем на более высоком качественном уровне.

Для ААНИИ необходимо подготовить проект нового зимовочного комплекса. Ведь оборудование морально и физически устаревает, а сама станция скоро уйдет под снег, слой которого ежегодно растет, - такая участь постигла ее предшественницу. Так что без нового «Востока» не обойтись, как, впрочем, и без более современной буровой установки.

- В 2020 году Россия отметит 200-летие открытия Антарктиды. Может, такая программа скоро появится?

- Хорошо, если так... Однако исследования, в которых участвует наш институт, требуют серьезной государственной поддержки. Это не отвлеченное теоретизирование, а работы, которые во многом завязаны на получение важных для ряда отраслей результатов. Они не только помогают проникать в прошлое и будущее нашей планеты, проводить климатический мониторинг. Анализируя озеро Восток, которое миллионы лет было изолировано от внешнего мира, как подледные моря-океаны на других планетах, можно лучше понимать происходившие там процессы.

КСТАТИ

Основные параметры подледникового озера Восток:
длина - 230 км
ширина - 50 км
глубина - около 1200 м
объем воды - 6,1 тыс. куб. км
площадь поверхности - 15,4 тыс. кв. км
протяженность береговой линии - 1010 км

Читайте также о том, как петербургские ученые испытывают новые технологии в Антарктиде.

#Антарктида #полярники #ученые #экспедиция

Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 070 (6423) от 17.04.2019 под заголовком «Тайны, вмерзшие в лед».


Комментарии



Загрузка...

Самое читаемое

#
#
Новые предметы и знания. Что изменится в российских школах с 1 сентября 2019 года
26 Августа 2019

Новые предметы и знания. Что изменится в российских школах с 1 сентября 2019 года

Рассказываем, что ждет учащихся уже через несколько дней.

Вода из колодца - по лицензии. На кого распространяется новый закон?
26 Августа 2019

Вода из колодца - по лицензии. На кого распространяется новый закон?

С 1 января пользование скважинами и колодцами будет разрешено только по документу.

Белые – в Лосево, маслята – в Синявино. 8 самых грибных мест Ленобласти
20 Августа 2019

Белые – в Лосево, маслята – в Синявино. 8 самых грибных мест Ленобласти

Помогаем не очень опытным грибникам и любителям пробовать новое разобраться, в какие леса лучше всего выходить с ножом и лукошком.

В таких туфлях лететь нельзя! Курьезные случаи с пассажирами самолетов
08 Августа 2019

В таких туфлях лететь нельзя! Курьезные случаи с пассажирами самолетов

Как обувь приняли за взрывчатку, а на борт пронесли летучую мышь.

Финляндия объяснила ужесточение визовых правил для петербуржцев
05 Августа 2019

Финляндия объяснила ужесточение визовых правил для петербуржцев

С первого сентября туристам надо показывать план поездки и подтверждения наличия финансовых средств.

Спасибо, нам не надо. Китай не хочет присоединяться к новому договору о ликвидации ракет
05 Августа 2019

Спасибо, нам не надо. Китай не хочет присоединяться к новому договору о ликвидации ракет

Пекин еще раз официально заявил, что выступает против превращения ДРСМД в многостороннее соглашение.

Демографический сюрприз. Как меняется численность населения Петербурга и Ленобласти
02 Августа 2019

Демографический сюрприз. Как меняется численность населения Петербурга и Ленобласти

В черте Северной столицы и области вызревают города-стотысячники.

Перевозчики экономят. Еще одна авиакомпания отказалась от бесплатного питания для пассажиров
08 Июля 2019

Перевозчики экономят. Еще одна авиакомпания отказалась от бесплатного питания для пассажиров

На борту самолетов будут предлагаться только прохладительные напитки.

В «Сестрорецком болоте» проложат 3 км экотроп
02 Июля 2019

В «Сестрорецком болоте» проложат 3 км экотроп

Здесь сохранились такие растения и мхи, которых не встретишь больше нигде в окрестностях Петербурга.

Женский вопрос. Эксперт – об использовании феминитивов в юридическом языке
25 Июня 2019

Женский вопрос. Эксперт – об использовании феминитивов в юридическом языке

Суды активно используют слова «истица» и «заявительница», а слово «юристка» встречается лишь однажды.

Как грамотно уйти с работы? Советы юриста
13 Июня 2019

Как грамотно уйти с работы? Советы юриста

При увольнении «по собственному» человек помимо положенной зарплаты получает лишь компенсацию за неиспользованный отпуск.

Открывайте двери! В квартирах россиян будут искать незаконную перепланировку
03 Июня 2019

Открывайте двери! В квартирах россиян будут искать незаконную перепланировку

Верховный суд РФ решил: управляющая компания имеет право доступа на жилплощадь с целью проверки.