Шоковая заморозка
От самой южной на Земле станции «Восток» взлетел последний самолет – летний полевой сезон Российской антарктической экспедиции завершается. Из 29 полярников на десятимесячную зимовку здесь остались 13. Остальные отправляются домой. Со сложными, как сами признаются, чувствами. С одной стороны, удовлетворение от успешного сезона. С другой – предчувствие, что следующий не состоится вовсе. И изучение реликтового подледного озера Восток, хранящего в себе свидетельства о жизни планеты за миллионы лет, остановится в одном шаге от невероятных открытий.
ФОТО: WALTER-BIERI/ТАСС
Древний лед –
наше прошлое
После взлета БТ-67 «Баслер» традиционно сделал круг над затерянной в бесконечной ледяной пустыни станцией, покачал на прощание крыльями и взял курс на север – к станции «Прогресс». Там у побережья уезжающих ждет научно-экспедиционное судно «Академик Федоров». На его борту ледовый материк покинут около 80 сезонников с пяти действующих в Антарктиде российских станций, а также собранный за лето научный груз – пробы, образцы, записи измерений. В середине мая «Академик Федоров» придет в Петербург, а груз разойдется по разным институтам, где его будут исследовать целыми коллективами.
В перечне научной «добычи» нынешнего антарктического сезона есть и ледовый керн из озера Восток – самый древний лед из известных на Земле.
Чем он удивителен и ценен?
«Древний лед – наше прошлое. Мы надеемся получить новую информацию не только о природе самого озера, но и о происходивших изменениях климата, – пояснил в ходе сеанса спутниковой связи «Востока» с Петербургом заведующий лабораторией изучения климата окружающей среды Арктического и Антарктического НИИ (ААНИИ) Владимир Липенков. – Лед, возраст которого более полутора миллионов лет, сохранил информацию о газовом составе атмосферы. Изучив его, мы, например, сможем выяснить, была ли концентрация парниковых газов тогда больше, чем сейчас? Как формировалась современная климатическая система?»
Как прорывались
к реликту
Бурить под «Востоком» россияне начали задолго до появления гипотезы подледниковых антарктических озер в рамках палеоклиматических исследований. В 1996-м на глубине 3539 м химический, изотопный состав льда и его кристаллография резко изменились – стало ясно, что это уже не ледник, а замороженная вода. Мировая научная общественность признала: под российской станцией скрывается огромное озеро, закупоренное льдом на протяжении полумиллиона (а по некоторым предположениям, от 14 до 30 млн) лет.
Впервые до вод Востока, погребенного под четырехкилометровым ледовым панцирем, петербургские гляциологи добрались 5 февраля 2012 года. Подняли бур – коронку покрывал уже не слой керосино-фреона (смесь используется при бурении как заливочная жидкость), а ледяной нарост. С глубины более 3,4 км тогда удалось получить 54 м ледяного керна. Это была свежезамороженная вода, под колоссальным давлением рванувшая из озера вверх по скважине и тут же застывшая, ведь температура в забое минус 35 градусов. После этого снаряд отклонился и ушел в боковую стенку...
«До нас в мире никто не вскрывал подледниковые водоемы на такой глубине, – говорит начальник Российской антарктической экспедиции (РАЭ) зам. директора Арктического и Антарктического НИИ Росгидромета Валерий Лукин. – Никто не предвидел гидроразрыва, не знал точно толщины льда. Вода поднялась по скважине более чем на 500 метров, а мы рассчитывали на 60 – 80. Ледяной столб столь значительной высоты требовалось преодолеть, чтобы снова подготовиться к непосредственному изучению озера».
Иными словами: в течение двух последующих сезонов после победного, но не беспроблемного вскрытия полярной «капсулы времени» петербургским ученым пришлось проходить большую часть пути заново. К окончанию следующего сезона – февралю 2014-го – бур остановили за 45 метров до границы с водой...
Эти последние метры буровой отряд успешно преодолел 25 января 2015-го. На этот раз вода поднялась ненамного. Вновь образованная ледяная пробка сохранит в неприкосновенности реликтовые воды озера от загрязнения заливочной жидкостью, но не станет непреодолимым препятствием для следующего проникновения.
Гляциологи собрали образцы гидратов, шлама и наледи с бурового снаряда, провели все возможные исследования в скважине...
И законсервировали комплекс до следующего сезона.
Нужна вода живая
Проб «живой», то есть не замерзшей, водицы из Востока в этом сезоне также взято не было. Чтобы прошедший через керосино-фреон пробоотборник не загрязнил ее, необходимо специальное оборудование. И оно, как рассказал руководитель РАЭ, уже существует. «Специалистами ААНИИ, Горного университета и Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) разработан и создан опытный образец транспортировочного узла, внутри которого будут находиться стерильные пробоотборники и зондирующие комплексы, – пояснил Валерий Лукин. – В момент соприкосновения нижней части узла с водой крышка откроется и зондирующие устройства попадут прямо в озеро, без контакта с керосином».
Интересно, что в толстостенном пробоотборнике при транспортировке сохранится озерное давление – 377 – 400 атмосфер. И, чтобы достать пробу для исследования, не погубив в ней «живность» (если таковая там имеется), также потребуются ноу-хау...
«К сожалению, в этом сезоне мы не смогли доставить новый комплекс в Антарктиду, рассчитываем сделать это в следующем», – говорит Лукин.
Больше всех ждут «живой» воды из Востока биологи: просуществовавший миллионы лет в полной изоляции от окружающей среды мир подледного озера может удивить нас невообразимыми, почти космическими формами жизни.
Бактерии знакомые и неизвестные
«Старый» и «свежезамороженный» лед с Востока уже доставляли в Петербург в 2012 – 2013 годах. Его исследуют специалисты ААНИИ, ПИЯФ, института микробиологии, а также лимнологического НИИ РАН в Иркутске.
В примерзшей к буру воде из подледникового озера ученые ПИЯФ обнаружили молекулы ДНК совершенно не известной бактерии, не существующей в международной базе данных. А во льду, взятом на глубинах 3607 и 3561 м (он содержит минеральные включения, явно привнесенные с мелководья), нашли так называемую термофильную бета-протеобактерию. Такую же, какая ранее была выделена из термальных источников Японии, а затем обнаружилась и в иных местах с похожими условиями. Оптимальная температура для нее – плюс 50 – 60 градусов.
И опыт, сын ошибок трудных...
«Проникновение в озеро происходило в полной тишине – все напряженно следили за показаниями приборов. Буровой трос двигался медленно, со звуком, похожим на тиканье часов», – так описала исторический момент второго прорыва к водам Востока автор научно-популярного фильма об озере Екатерина Еременко.
В чем же смысл и ценность нынешнего прорыва?
«Да в том, что бурение оставшихся метров проходило без эксцессов, что производительность оказалась в 2 – 2,5 раза выше, чем прежде, что подъем воды меньше... То есть все происходило в соответствии с нашими расчетами и под контролем», – пояснил руководивший работами зав. кафедрой бурения скважин Горного университета Николай Васильев.
«Мы сумели обеспечить условия безопасной работы в скважине и дальнейший доступ к воде. Теперь не потребуется бурить три года – пройти ледовую пробку можно будет за пять дней. А значит, возможности следующих сезонов на «Востоке» резко расширятся», – подтверждает начальник РАЭ Валерий Лукин.
Вот только когда случится следующий сезон?
Ответа на этот вопрос нет ни у самого начальника, ни у других ученых – представителей мощной российской гляциологической школы, сложившейся в том числе и вокруг загадочного неприступного озера Восток.
Кое-кого из них уже уведомили о сворачивании программы исследования подледникового озера на южной макушке Земли.
«Вопрос финансирования в сложившейся экономической ситуации стоит как никогда остро, – подтвердил начальник РАЭ. – Годовой бюджет экспедиции с учетом зарплат и транспортных расходов – 1 млрд 179 млн рублей. Это финансирование на следующий год пока не обеспечено».
Почему топор секвестра завис именно над Антарктидой? «В сложившихся условиях сохранится господдержка лишь приоритетных направлений научной деятельности», – поясняет Валерий Лукин.
В ТЕМУ
Восток – самое большое из 145 известных подледных озер Антарктиды. Третье по глубине озеро планеты после Байкала и Танганьики. Средняя глубина 650 – 800 м, максимальная – более 1,2 км. Предполагаемые размеры водной линзы – 275 на 65 км, площадь – 15,5 тыс. кв. км, объем около 6100 куб. км (примерно как озеро Онтарио). Толщина льда над водой 4200 – 3750 м. Кислорода в воде Востока до 100 раз больше, чем в обычной пресной. Средняя летняя температура здесь минус 35,1, зимняя минус 75,3, среднегодовая минус 55,1 градуса. В 1983 г. на «Востоке» был зарегистрирован абсолютный температурный минимум: минус 89,2 градуса. Высота – 3488 м над уровнем моря. Среднегодовой уровень осадков 4,5 мм.
Летом небо над «Востоком» не голубое, а темно-синее. С марта по ноябрь на станцию не может прибыть ни одно наземное или воздушное транспортное средство.
Эту и другие статьи вы можете обсудить и прокомментировать в нашей группе ВКонтакте
Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 027 (5400) от 17.02.2015.
Комментарии