Меню

Открытие озера восток одно из крупнейших географических открытий второй половины xx века

Восток и его обитатели: тайны подледного озера Антарктиды

«Если бы мы показали ДНК организма, обнаружение которого мы подтвердили в 2016 году, не предупредив о том, откуда он… Нас бы спросили, с этой ли он планеты», – говорит генетик-микробиолог Сергей Булат. Микробиота антарктического озера Восток должна быть уникальна, как и само озеро, миллионы лет отрезанное от мира многокилометровым слоем льда. Из-за своих размеров оно вызывает интерес астробиологов, поскольку может служить моделью потенциально обитаемых подледных водоемов спутников Юпитера и Сатурна – Европы и Энцелада.

Координаты: 78°28’ ю.ш., 106°48’в.д.

Тип: подледное рифтовое озеро

Расстояние до побережья: 1260 км

Толщина ледового покрова: 3750–4200 м

Площадь: 15 800 км 2

Максимальная глубина: 1220 м

Связь с другими водоемами: отсутствует

Время изоляции: 14 млн лет

Температура воды: –2,65 °C

Открытие: 1996 г.

Первое проникновение: 2012 г.

По случайности самым близким к Востоку жильем оказалась советская, а затем российская станция «Восток», поэтому до 2015 года исследованием озера занимались в основном российские ученые. По этой же причине пробы озерной воды хранятся в России. И по той же самой причине продолжать исследования становится все сложнее. По мере того как российское правительство сокращает финансирование антарктических исследований и не поддерживает международное сотрудничество в науке, шансов узнать, как устроена странная жизнь в озере Восток, становится все меньше.

Подледных озер в Антарктиде обнаружено больше четырехсот, все они похожи: жидкая вода под многокилометровым ледяным панцирем. Но Восток обширнее прочих: площадь оценивается в 15 800 км 2 – это больше Онежского озера. В 1994-м Восток нашли, в конце перестройки начали бурить скважину, и только в 2012 году получили первые образцы воды. Из-за недокомпенсации давления в скважине (специальная технология, гарантирующая незагрязнение озера) вода попала к ученым в виде намерзшего на буровой коронке льда. Сразу после получения пробы в 2012 году начались микробиологические исследования. Львиная доля усилий ученых ушла на отсеивание контаминантов – микроорганизмов и их ДНК, попавших в озерный лед с жидкостью для бурения и позднее. К 2015 году были обнаружены фрагменты ДНК двух бактерий, насчет которых ученые были уверены: они – из Востока. Первая оказалась совершенно незнакомой биологам; ее ДНК совпала с известными последовательностями всего на 86%. Это о ней Булат говорит, что она вполне могла бы сойти за инопланетянку. Вторая бактерия, родственная Herminiimonas glaciei, оказалась более-менее знакомой ученым по ледникам Гренландии. В 2015 году ждали новых проб воды из озера, чтобы подтвердить результаты и получить новые данные. Но не дождались.

Три километра вниз

Пробуренная российскими полярниками скважина позволила взять пробы льда, который прирастает на «потолке» озера из озерной воды. О том, что происходит ниже – в толще воды и тем более возле дна, можно только предполагать. Возможно, там находятся геотермальные источники, дающие пищу обитателям озера.

Зимой 2015–2016 года у российской антарктической экспедиции начались проблемы: правительство, ранее планировавшее антарктические исследования по крайней мере до 2020 года, перестало выделять средства. Это решение связывают с «поворотом к северу» – интересом российского правительства к Арктике в ущерб другим направлениям деятельности. Даже памятная дата – 200-летие открытия Антарктиды Беллинсгаузеном и Лазаревым – не помогла привлечь в российскую Антарктиду деньги.

Выжимая последнее

Все, что осталось Сергею Булату – крупному специалисту по организмам, живущим при низких температурах, – пробы озерного льда, добытые в 2012–2015 годах. К счастью, в НИЦ КИ ПИЯФ есть оборудование и технологии, позволяющие изучать замерзшую воду Востока, не допуская загрязнения. Ученые усовершенствовали методику работы, составили библиотеки контаминантов. В этих библиотеках хранятся данные о микроорганизмах из жидкости, которой омывали пробы льда, организмах, обитающих в чистых комнатах, в реагентах и материалах, которые используются для анализа. В ходе исследования старых проб в 2018 году обнаружили третьего возможного обитателя Востока – бактерию (бациллу) marini Lactobacillus sp. Но вопросов об этой бактерии больше, чем ответов. Бациллы – гетеротрофные организмы, то есть питаются органикой, которой в воде Востока почти нет. Может быть, в глубине озера есть области, более насыщенные питательными веществами? Может быть, жизнь там более разнообразна, чем полагают?

Холодно, но жить можно

Условия в озере Восток очень специфические. Огромное давление (около 400 атмосфер) не позволяет воде замерзать при постоянной температуре на 2–3 градуса ниже нуля. Эти условия некомфортны для людей, но для жизни вообще вполне нормальны. Нижний температурный порог для деления клеток – 255 К (–18 °C), а метаболизм может продолжаться даже при охлаждении до –33 °C. Что касается давления, то глубоководные организмы справляются и не с такими его значениями.

Главным фактором, ограничивающим жизнедеятельность в воде Востока, должен быть недостаток источников энергии. В озеро никогда не проникает солнечный свет, а значит, там не могла сложиться обычная для неглубоких водоемов экосистема с фотосинтезирующими организмами в начале пищевой цепи. Органики в озерной воде почти нет – по крайней мере по результатам анализа кернов озерной воды. То живое, что может там жить, должно уметь питаться растворенными в воде минеральными веществами, которых в Востоке тоже мало. Организмы, которые получают энергию, окисляя неорганические вещества, встречаются во многих (буквально) темных уголках планеты – на большой глубине в океане, в почве, в пещерах. Поэтому обнаружение гетеротрофной marini Lactobacillus sp. так смутило ученых.

Туманные перспективы

Узнать больше об уже обнаруженных в озере Восток организмах можно было бы, вырастив их в лаборатории. Однако сделать это очень сложно: нужно создать и поддерживать очень специфические условия – давление, температуру, состав воды, благоприятные для этих существ в природе. В России лабораторий, которые могли бы взяться за эту работу, нет, а поделиться льдом Востока с зарубежными коллегами пока не удается – мешают бюрократия и ограничения на работу с иностранными учеными.

Пока прогресса в этой области не предвидится, на самой станции «Восток» готовятся большие изменения к лучшему. После затишья 2016–2018 годов заговорили о модернизации станции, нашлись деньги на строительство новых жилых модулей, были испытаны аэросани, которые должны доставить модули вглубь континента. Все это должно улучшить жизнь полярников, но вряд ли поможет возобновить исследование озера Восток. Скважина, пробуренная в 1989–2012 годах, предположительно непригодна для проникновения в озеро. Вероятно, к воде нужно бурить новую скважину и использовать при этом новую, стерильную жидкость для бурения. Заниматься этим пока никто не планирует. Озеро Восток со своими неведомыми обитателями останется нетронутым в ближайшее время.

Но есть и хорошие новости. Годы работы микробиологов и генетиков над льдом Востока дали больше, чем три бактерии: они дали методику работы с деликатным материалом и технологию обнаружения контаминантов. Если однажды к заповедному озеру снова пробурят скважину, ученые будут готовы искать в новых пробах жизнь. И если когда-нибудь межпланетная станция привезет на Землю воду подледного океана Европы или Энцелада, те же методы можно будет применить, чтобы проверить, окажется ли в них что-нибудь живое и внеземное.

Источник

Озеро Восток — крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

В 2012 году произошло поистине знаменательное событие о котором сообщили все информационные агентства в мире – российские полярники закончили бурение почти четырёхкилометрового слоя льда и добрались до одного из уникальнейших природных объектов – озера Восток, расположенного в одном из самых труднодоступных мест Антарктиды.

В чем же уникальность этого события, чего знаменательного в нем и как все это было? Постараюсь рассказать об этом в своем коротком рассказе.

Но для начала стоит рассказать о месте, где было обнаружено озеро, хотя эта тема заслуживает отдельного рассказа.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Как вы уже, наверняка, знаете озеро было обнаружено в районе российской полярной станции «Восток», которая собственно и дала ему название. Станция была основана в 1957 году и располагается в месте, которое получило название Полюс холода Земли. Данное название было присвоено после того, как в данном месте была зафиксирована самая низкая температура на планете за весь период метеорологических исследований – минус 89,2 градуса по Цельсию. И собственно тяжелые погодные условия – низкие температуры, сильные ветра, сопровождающиеся сильными буранами, обуславливают то, что и в настоящее время большинство полярных станций в Антарктиде находятся на побережье, а не в глубине континента. Из российских станций, в настоящий момент, таковой является только станция «Восток». Помимо российской, на сегодняшний день, существует всего две внутриконтинентальные полярные станции — американская «Амундсен-Скотт» и франко-итальянская «Конкордия». Ну и конечно же не обходится дело без экспансии со стороны Китая, который приступил к строительству собственной станции в районе купола С. Первой же советской полярной станцией на шестом континенте стала основанная годом ранее, в 1956 году, станция «Мирный».

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

«Восток» и «Мирный». Конечно же для людей мало-мальски знакомых с историей мировых открытий нет никакого секрета в том, что название данные станции получили по именам двух парусных шлюпов, на которых в 1820 году российская экспедиция под руководством Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева открыла Антарктиду. И собственно после этого Антарктида лет на восемьдесят лет была забыта исследователями – слишком уж тяжелыми были условия пребывания там, несовершенными были корабли и опыта покорения суровых полярных широт накоплено не было. Следующей вехой на пути исследования Антарктиды станет легендарный штурм Южного полюса двумя независимыми группами под руководством Р. Амундсена и Р. Скотта. Триумфальное восхождение первым на самую южную точку планеты Амундсеном, трагическая гибель на обратном пути от полюса Скоттом… И еще на сорок с лишним лет человечество теряет интерес к Антарктиде. Да и не до этого совершенно человечеству – две мировые войны, революции, глобальнейшая перекройка всей мировой карты – до Антарктиды ли всем…?

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Но все войны когда-нибудь заканчиваются, так случилось и со Второй мировой войной. И немного окрепнув после военной разрухи, восстановив экономики, мир снова обращает внимание на самый малоизученный континент, который по своим размерам немного уступает Южной Америке и превосходит Австралию с Европой, составляя более 9% мировой суши.

И большим подспорьем в деле освоения Антарктиды стал объявленный в 1957-1958 годах Международный геофизический год, в период которого многие страны направили свои усилия на изучение нашей планеты, ее климата. И именно в 1957 году, как я уже писал выше, в районе Южного геомагнитного полюса, начинаются работы по закладке станции «Восток». Сложно давалось открытие станции. Предстояло пройти в глубь континента 1300 километров. Стоит ли еще раз напоминать про невероятно жесткие погодные условия? Люди работали на пределе возможностей, техника постоянно выходила из строя. Для покорения суровых арктических широт на базе артиллерийского был разработан специальный тягач. К слову, подобные тягачи до сих пор используются нашими полярниками.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

По пути следования до места, где должна быть заложена станция «Восток», закладывается две промежуточные станции – «Восток-1» и «Пионерская». Условия пребывания там полярников крайне тяжелы! Станция «Пионерская» представляет из себя деревянную хижину в 12 квадратных метров, где помимо коллектива станции располагается научная лаборатория, котельная, радиостанция, кабинет для занятий и многое другое. Отопление дома производилось соляровой капельницей, поэтому дышать внутри помещения было очень тяжело, а на улице, временами, ничуть не легче, но уже по другим причинам – холод и пронизывающий до костей ветер с колючим снегом.

Читайте также:  Озеро женское гдовский район

И вот за две недели до Нового года, 16 декабря 1957 года, станция заложена и начинается первая зимовка. Кстати, интересный факт, дата 16 декабря 1957 года вдвойне примечательна для станции «Восток», так как в этот день была зафиксирована самая высокая температура – минус 13,6 градуса по Цельсию. До сего дня так «тепло» на станции больше не было.

Рыскин Борис Александрович, «Крутой маршрут»:

«Станция «Восток» — лунный пейзаж. Лютый холод. Ветер 5 метров в секунду. Дышать только через шарф. Не бегать. Передвигаться только гусиным шагом. Ни каких резких движений. Ни каких физических усилий.Глубокий вдох и ожог легких! Воспаление легких смертельно. Можно спасти только летом — вывезти самолетом. Жажда отчаянная, но пить нельзя. Наступает отек мозга и голова изнурительно болит»

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Руководителем первой зимовки стал Сидоров Василий Семенович – безусловно один из заслуженейших советских полярников. Вся жизнь отдана «полярным делам» — шесть зимовок на станциях «Северный полюс», в пяти из которых был Начальником станции, Начальник станции на шести антарктических зимовках, работа в Арктическом и Антарктическом научно-исследовательском институте. В 1986 году Василию Семеновичу было присвоено звание Героя Социалистического труда.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Но стоит все же вернуться к основной теме нашего повествования – озеру «Восток».

И так, в конце пятидесятых годов ХХ столетия начинается полномасштабное и всестороннее изучение Антарктиды. И в это самое время член-корреспондент РАН Андрей Петрович Капица по профилям распространения радиолокационных волн в ледовом покрове под станцией «Восток» обнаруживает границы с материком – переходную зону.

Капица? Неужели тот самый? Отец или сын?

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Об легендарном семействе Капиц можно говорить очень много – громаден их вклад в науку. Начинается все с отца – Петра Леонидовича Капицы – физика, Академика, Лауреата Нобелевской премии. Петр Леонидович успел поучиться и поработать под руководством самого Резерфорда, в Кембридже, где к слову сказать и были рождены оба его сына – Андрей и Сергей. Конечно же широкой общественности более известен Сергей Капица – многие выросли на его телепрограмме «Очевидное — невероятное». Но достижения Андрея Петровича Капицы ничуть не меркнут перед успехами его брата – выдающийся геолог и геомарфолог, он стал автором одного из самых значительных географических открытий ХХ века, о котором мы как раз и ведем речь.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Причем ни о каком озере изначально речь не шла – данную зону трактовали как осадочные породы под толщей льда. И только когда в 1960 году советский гляциолог Игорь Алексеевич Зотиков математически рассчитал, что при больших величинах давления антарктического льда возможно его плавление. При температуре на поверхности минус пятьдесят градусов она по мере продвижения вглубь растет, поэтому можно ожидать того, что под большой толщей льда может находиться вода. Но все это пока никак не подтверждает того, что под почти четырехкилометровой толщей льда в районе станции «Восток» располагается озеро. Понадобилось еще тридцать с лишним лет исследований, было проведено радиолокационных авиасъемок, сейсмическое зондирование и еще множество других исследований, прежде чем в 1994 году на научной конференции в Риме А.П. Капица выступил с сенсационным докладом в котором поведал миру о существовании на глубине 3800 метров большого подледного озера. В мире этот доклад произвел эффект разорвавшейся бомбы! Впервые человечество получило возможность «прикоснуться» к экосистеме, которая замкнуто существовала на протяжении миллионов лет! Есть ли там жизнь, если да, то в каких формах она там присутствует, можно ли добраться до него? И еще множество других вопросов.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Надо отметить, что само бурение льда на станции «Восток» началось еще до официального признания научным сообществом факта существования озера – в 1989 году. Само по себе подобное исследование многое дает науке – позволяет заглянуть на тысячи и сотни тысяч лет назад и получить достоверную информацию о поведении климата на Земле, что окажет неоценимую помощь человечеству в прогнозировании будущего нашей планеты.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Буровая вышка на станции «Восток»

Но тут грянули новые времена и великая Держава, СССР, являвшаяся безусловным лидером в освоении арктических и антарктических широт в одночасье прекратила свое существование. Пришедшая ей на смену Российская Федерация вступила в полосу тяжелейшего экономического коллапса… И опять, как и на заре ХХ века, встал вопрос – а до Антарктиды ли нам? Людям нечего есть, страну сотрясают террористические акты, она стоит на грани дальнейшего распада, разгул преступности, а кто-то продолжает вести речь о научных исследования в находящейся за тысячи километрах Антарктиде… Исследования в Антарктиде крайне затратная вещь – ее удаленность, сложность логистики и уже упомянутый мною много раз нечеловечески сложный климат выливаются в очень большую копеечку тем странам, кто решается на это. И не просто так перечень стран ведущих там активную деятельность крайне мал и практически не пополняется. Антарктида ведь ничейная территория. В соответствии с подписанным в 1959 году Договоре об Антарктиде страны, подписавшие его, отказывались от территориальных претензий и возможности какой-либо из стран вести там любую экономическую или военную деятельность. А заняться там есть чем – Антарктида мировая кладовая полезных ископаемых и у многих чешутся руки начать там их добычу. Но, слава Богу, в данное время, человечество едино в том, что Антарктида призвана быть большим научным полигоном в интересах всего человечества и работы по ее исследованию должны строиться на основе всесторонней международной кооперации.

И именно эта кооперация и спасла в свое время проект по бурению до озера Восток. В 90-е годы Правительством РФ было принято решение по значительному свертыванию научных исследований в Антарктиде. Но разум возобладал и научному сообществу удалось донести до руководства страны, что нам, как это ни странно, выгоднее продолжать антарктическую программу, чем свертывать ее в полном размере. Но оставлены были только самые ценные с научной точки зрения станции, серьезно свернут перечень проводимых исследований. Встал вопрос и о продолжении исследования озера Восток. И здесь нам на помощь пришли Франция и США, которые согласились принять на себя часть бремени по финансированию этих работ и это в большой степени спасло проект от замораживания и бурение было продолжено. По условиям этого договора каждая из стран получала для собственных исследований по одной трети извлекаемого на поверхность керна.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Антарктический ледяной керн с глубины 3200 м возрастом порядка 800 000 лет

Но, как говорится, одно дело сказать, а другое дело сделать. Человечество уже обладает достаточно большим опытом ведения буровых работ. Достаточно сказать, что самая глубокая скважина на Земле, расположенная на Кольском полуострове, имеет глубину 12 262 метра. И казалось бы в чем проблема пробурить менее четырех километров антарктического льда? Но бурение бурению рознь. Ни одна из стран до сего времени не смогла пробурить скважину глубже 3200 метров. Кроме того, существующие технологии бурения с использованием горячей воды в качестве заливочной жидкости компенсирующей боковое сжатие ствола скважины не позволяют осуществить самого главного – получить ледяной керн для последующих научных исследований. Ну и немаловажно, что проведение буровых работ подобным способом невозможно, если температура воздуха опускается ниже 35 градусов – это потребует сооружение рядом с буровой установкой электростанции, что конечно осуществить в условиях Антарктиды совершенно нереально.

Но так же были претензии и к варианту бурения предложенному российскими учеными. Мировые научные круги были обеспокоены тем, что в процессе проведения буровых работ россияне используют керосин, фреон и этиленгликоль и прочую «химию», которая при возможном попадании в озеро нанесет ему непоправимый вред – ведь утверждается, что озеро девственно чисто и не имеет контакта с внешним миром многие сотни лет, а тут мы лезем со своей химией. Претензии небеспочвенны и российская сторона была не вправе принимать единоличное решение о способах бурения. Кроме того, в то время была видвинута теория о том, что все подледные озера в Антарктиде, а их уже обнаружено более 150, сообщаются между собой и загрязнение Востока приведет к автоматическому загрязнению всех подобных озер. В этой связи все работы были приостановлены и наши ученые сконцентрировались на проведении исследований, которые доказали бы – предлагаемый нами метод «чистый» и никакого урона экологии озера не принесет. Убеждали, дорабатывали технологию. И здесь неоценим вклад специалистов Санкт-Петербургского горного университета, которые внесли основной вклад в доработку технологии. А справиться предстояло не только с «чистотой» технологии, понадобилось так же разработать технологию извлечения аварийного снаряда или его обхода бурением бокового ствола – в 2006-2008 году приходилось несколько раз останавливать работы то из-за неисправности лебедки, то из-за обрыва бурового снаряда. Последняя авария произошла, когда до озера оставалось менее 170 метров.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Но так или иначе, все проблемы были успешно решены и 5 февраля 2012 года буровые работы были завершены – на отметке 3769,3 метров была достигнута поверхность озера! Двадцать три года тяжелейших работ увенчались безоговорочной победой!

С горечью стоит отметить, что человек, которому принадлежит первенство в открытии озера Восток, Андрей Петрович Капица, не дожил полгода до этого знаменательного события – умер 2 августа 2011 года… Это один из последних «стариков» той легендарной плеяды людей ковавших наши победы в полярных широтах и за это Честь и Хвала ИМ! Но, как говориться, у победы много отцов, поражение всегда сирота и сейчас, не сомневаюсь, найдется достаточное количество людей, которые захотят погреться в лучах славы от этой победы настоящих ученых-подвижников… Но не я им судья…

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Министр природы Юрий Трутнев передал премьер-министру Владимиру Путину герметичную колбу с водой, которая не имела контакта с атмосферой более миллиона лет.

Думаю, что стоит предупредить Путина о том, что амфор в озере Восток точно нет. Хотя не сильно удивлюсь, если он их там найдет.

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Я могу только воздать хвалу тем нескольким сотням людей, которые на протяжении десятков лет, не за страх, а за совесть, день за днем, метр за метром, превозмогая все – и непогоду, и аварии, и критику недоброжелателей, продолжали делать это великое дело! Горд тем, что с некоторыми из них я знаком лично!

Озеро Восток - крупнейшее географическое открытие XX века. Как это было.

Каждый пройденный рубеж отмечался распитием бутылки шампаснского, пробка от которого после этого приделывалась к стене и отмечалась достигнутая глубина

Но закончен только первый, возможно, не самый сложный, этап – мы достигли поверхности озера. Уже накоплен громадный материал для исследований и для лучшего понимания законов по которым живет наша планета, по истории ее формирования. Впереди не менее захватывающий этап и еще большее количество вопросов, ответы на которые поможет нам найти исследование озера Восток!

Есть ли там жизнь? Если да, то как она выглядит…?

Пока же мы можем совершенно определенно сказать об озере Восток следующее

— Площадь поверхности — 15,5 тыс. кв. км. — 15 по величине озеро мира. Размером с Чеченскую республику или немногим более Черногории

— Протяженность береговой линии — 1010 км.

— Максимальная глубина — более 1200 метров — третье место в мире, после Байкала и Танганьики

— Максимальная длинна — 250 километров

— Максимальная ширина — 50 километров

— Объем воды — 6343 кубометра — седьмой показатель в мире

Закончу свой рассказ эпиграфом из телепередачи Сергея Петровича Капицы, который был им позаимствован у А.С. Пушкина:

Читайте также:  Животные озера маныч гудило

«О сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух

И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг,

И случай, бог изобретатель»

Источник



Озеро Восток в Антарктиде. Крупнейшее подлёдное озеро в Антарктиде

Впервые круги на озере были зафиксированы в 1999 году. В то время на аномальные узоры никто внимания не обратил. Что же это за круги, и откуда они появились?

Загадочные полярные узоры

5 апреля 2010 года Международная космическая станция с высоты 350 километров делает фантастические фотоснимки. На фотографиях отчётливо видно, что ледяное озеро Восток в Антарктиде имеет две будто отпечатанные окружности практически идеальной формы. На изображениях они кажутся небольшими. Но диаметр каждой из них – почти четыре километра.

Первые научные предположения

То, что под многокилометровыми толщами льда может существовать жизнь, первым предположил академик Андрей Капица. Он провёл сейсмические исследования и выяснил, что в центральной Антарктиде под четырёхкилометровой толщей льда находится озеро невероятных размеров – площадью 20 000 м². Это в десять раз больше, чем княжество Монако. Располагается оно прямо под советской исследовательской станцией. Это подлёдное озеро Восток в Антарктиде до сих пор остаётся одной из самых интересных загадок для человечества.

Есть ли жизнь в Антарктиде

В ходе исследования советские учёные выяснили, что подо льдом располагается полусфера, заполненная кислородом, имеющая свой климат и уникальную экосистему. Температурные колебания воды в озере составляют +10 … +18 ºС, как весной в Чёрном море. Это может означать только одно – под многослойной толщей антарктического многокилометрового льда существует жизнь, и она в корне отличается от всего того, к чему мы привыкли.

Подлёдный помощник

Вот уже почти 20 лет российские учёные совместно с французскими коллегами и специалистами из США изучают подлёдное озеро Восток в Антарктиде. Чтобы узнать, какие организмы на протяжении миллионов лет там обитают, создали специальную подлёдную транспортную машину – криобот (или гидроробот). При помощи струй горячей воды он должен пробурить скважину в 3,5 км, после чего дождаться, пока пространство над ним замёрзнет. После этого робот стерилизует себя и продолжает бурение. Проплавив крышку ледяного купола и опустившись в озеро, он передаёт информацию на поверхность для дальнейшего изучения.

Новое открытие озера Восток в Антарктиде

В марте 2011 года, когда бурильной установке нужно было пробурить ещё всего 120 метров, из-за недостаточного финансирования уникальное озеро в Антарктиде перестают изучать и закрывают проект. И это при том, что буквально за полгода до этого учёные сделали фантастическое открытие. Они выяснили, что озеро Восток вовсе не является крупнейшим однородным ледяным образованием. Природные зоны Антарктиды, соприкасаясь со льдом, образуют подлёдные острова. Выяснилось, что имеются полые подлёдные образования, так называемые карманные полости, в которых вода достигает разных глубинных уровней. Кроме того, уникальный подводный рельеф Антарктиды в отдельных местах имеет образования глубиной более тысячи метров, то есть в два раза больше, чем предполагалось раннее. Но самое удивительное то, что вблизи юго-восточной части озера Восток наблюдается крупная магнитная аномалия.

Полярный хозяин озера

Другими словами, кто-то или что-то вызывает возмущение под четырёхкилометровой толщей льда. Кто может вызывать магнитные аномалии подо льдом, ученые пока не знают. Самые смелые исследователи предполагают, что это делают какие-то разумные существа, и доказательства, по их мнению, этому есть. Рельеф Антарктиды был заснят прямо из космоса всего лишь через два месяца после того, как научно-исследовательские работы по изучению загадочного озера были приостановлены. Копии фотографий с изображением кругов на поверхности замёрзшего озера Восток изучали специалисты лондонского научно-исследовательского института. Британские учёные тщательно проанализировали всю площадь Антарктиды вокруг водного объекта и выдвинули сенсационную версию. Рисунки нанесены с внутренней стороны ледяного покрова, а значит, круги на льду озера, возможно, появляются из-за того, что под толщей воды обитает неизученная подводная цивилизация. Возможно, под водой есть какие-то базы, а это, согласитесь, очень интересный факт. Человечество меньше знает о глубинах океанов, чем о лунном грунте. Так что нам свою планету предстоит изучать ещё долго.

Загадочная Антарктида

Российские учёные с мнением своих британских коллег вовсе не согласны. Они считают, что заснятая из космоса площадь Антарктиды, с её таинственными узорами на озере, – вовсе не следы подводной цивилизации, а просто причуды природы, и образовались они за счёт тёплых подводных течений. Эксперты уверяют, если бы на дне озера существовала разумная жизнь, то они бы её давно обнаружили. Многие думают, что дело обстоит так же, как и с кругами на земных полях, дескать, это дело рук человека. Кто-то специально фальсифицирует такие рисунки, а кто-то считает их одной из форм современного искусства. Существует мнение, что такие метеорологические особенности Антарктиды вызваны, например, незначительными колебаниями температуры. Ведь сфера и круг – это естественные формы, образующиеся в природе сами по себе. Четырёхкилометровые круги на поверхности подлёдного антарктического озера могли бы и в самом деле оказаться каким-то природным явлением, если бы не одно но. Природные зоны Антарктиды таковы, что, чтобы пропарины образовались, течение должно буквально кипеть – это закон физики. Но в местах, где были найдены таинственные отпечатки, толщина льда достигает трёх километров. На сегодняшний день ученому миру не известно ни одно подводное течение, способное размыть такой плотный лёд.

Что мы знаем о Южном полюсе

Географические координаты Антарктиды определяются по её самой высокой точке, мысу Сифре (63°14′ ю. ш. и 57°11′ з. д.). Этот континент является самым обособленным из всех поверхностей земного шара. По площади Антарктиду можно сравнить с южноамериканским континентом. Все подходы и подступы к ледяному «монстру» блокируются огромными айсбергами и ледяными полями. В зимний период добраться до ледяного материка невозможно. Кроме моха и лишайника, здесь больше ничего не растёт. Постоянные холодные штормовые ветра делают этот мёрзлый континент практически невозможным для проживания человека. Вся жизненная инфраструктура немногих её обитателей (полярников) поддерживается с большой земли. Добыча природных ископаемых, ввоз оружия и военной техники, по международной договорённости, на континент строго запрещена. Антарктида не может никому принадлежать. Но каждый год к южной макушке земной поверхности отправляются корабли и самолёты с новыми полярными научными экспедициями, у которых есть определённые задачи. Что они здесь ищут и какую тайну скрывают реки и озёра Антарктиды?

Освоение полярного континента

1 июля 1957 года шестьдесят семь стран договорились проводить научные исследования по единой программе на всем земном шаре. Это был небывалый эксперимент. Началось грандиозное наступление на Антарктиду. Тринадцать судов устремились к её берегам. Каждая страна должна была построить свою зимовочную станцию в строго отведённом ей секторе. Советскому Союзу достался участок между 80 и 105 восточными меридианами. Флагман первой советской экспедиции дизельный электроход «Обь» прибыл сюда в январе-месяце 1956 года. Советские полярники впервые увидели Антарктиду. Интересный факт: отмечено, что самая холодная температура воздуха на Земле была зафиксирована именно в районе станции «Восток». Здесь 21 мая 1983 года полярные метеорологи зарегистрировали -128,56 градусов по Фаренгейту, или -89,2 по Цельсию.

Мировой резонанс от необычных находок

Открытие российских полярников не на шутку взволновало всё мировое научное сообщество. В особенности внимательно за событиями вокруг экспедиции на озеро Восток в Антарктиде следили ихтиологи и ювелиры. В пробах воды, взятых на глубине 4000 метров, обнаружили золото и следы незнакомой для науки рыбы, которую в буквальном смысле можно называть золотой.

Источник

Станция Восток. На краю земли.

Антарктида с давних времен интересовала людей. Это место на краю Земли на протяжении многих лет оставалось загадочным и неизведанным, вызывающим интерес и опасения. От части она остается такой и по сей день. Героиня этой статьи — станция Восток.

«Риск, связанный с плаванием в этих необследованных и покрытых льдами морях в поисках Южного материка, настолько велик, что ни один человек никогда не решится проникнуть на юг дальше, чем удалось мне. Земли, что могут находиться на юге, никогда не будут исследованы…» — Джеймс Кук.

Эти ледяные земли пытались покорить многие, но впервые это удалось русской экспедиции под руководством Фаддея Беллинсгаузена и Михаила Лазарева, 16 января 1820 года, они на шлюпах «Восток» и «Мирный» подплыли к материку в районе ледника Беллинсгаузена. Этот героический поступок останется в истории на многие века. Достижение русской экспедиции несомненно положило начало более плотному изучению этого загадочного континента, повысила интерес и задала темп в мировом сообществе.

После перерыва из-за проблем России, таких как Восстание декабристов, Крымская война, революция и многих других внутренних и внешнеполитических проблем, усиленное исследование Антарктиды продолжилось уже Советской Антарктической экспедицией. Экспедиция была организована в преддверии Международного геофизического года (условный период, в течение которого страны мира проводили согласованные геофизические исследования по единой программе и методике). Так начались советские исследования в Антарктиде.

Уже 30 ноября 1955 года Калининград покинуло флагманское судно первой экспедиции — дизель-электроход «Обь», капитаном которого был И. А. Ман. 14 декабря за ним последовали второй дизель-электроход, «Лена», а также «Рефрижератор No.7». 5 января 1956 года «Обь» пришвартовалась к припаю в бухте Фарр и состоялась первая высадка на антарктический берег группы под руководством А. М. Гусева и П. А. Шумского, а 13 февраля открыта станция Мирный, ставшая важным форпостом Советского Союза в Антарктиде. В будущем почти все расстояния будут считать как «… км. от станции Мирный». Но самое интересное было еще впереди и все это понимали. Это было только начало.

В конце 1956 — начале 1957 года в Мирный прибыла вторая экспедиция. Научные наблюдения были продолжены, кроме того, в глубине материка были заложены ещё две станции — Восток-1 и Комсомольская. Обе эти станции были временными и вскоре закрыты, но в отличие от Комсомольской, все оборудование со станции Восток-1 было перевезено в район геомагнитного полюса, на место будущей станции Восток.

Станция Восток прожила интересную жизнь. Основана она была 16 декабря 1957 года во время 2-й Советской Антарктической экспедиции., а названа в честь парусного шлюпа «Восток», одного из кораблей антарктической экспедиции 1819—1821 годов. Станция Восток расположена в 1253 км от Южного полюса, в 1410 км от станции Мирный и в 1260 км от ближайшего побережья. Толщина ледникового покрова в данном районе составляет 3700 м. Ложе ледника под станцией находится на отметке примерно 200 м ниже уровня моря. Вы представить себе не можете, как сложно было ее основать и добираться до нее каждый раз для ее поддержания и продолжения исследований. Экспедиции должны были преодолевать расстояние в почти полторы тысячи километров сквозь ужасные бури, морозы и опасность провалиться в расщелены. Люди умирали в таких условиях, машины глохли… Тяжелейшее испытание.

Читайте также:  Найди ширину озера ab по рисунку 300м 50 м 100м

Климатические условия в районе станции — одни из тяжелейших на Земле.

  • Сильнейшие морозы. Район станции отличается очень низкими температурами в течение всего года. Здесь зарегистрирована самая низкая температура на планете из всех метеорологических станций в XX веке: −89,2 °C . Самым тёплым летним днём на станции за всё время её существования остаётся день 16 декабря 1957 года, тогда термометр зафиксировал −13,6 °C.
  • Почти нулевая абсолютная влажность воздуха зимой, среднегодовая относительная влажность воздуха — 71%.
  • Среднегодовая скорость ветра 5,4 м/сек, его направление — запад-юго-запад, максимальная скорость ветра 27 м/с (почти 100 км/ч).
  • Высота расположения станции — 3488 м над уровнем моря, что вызывает острую нехватку кислорода. Из-за низкой температуры воздуха в районе станции его давление с высотой падает быстрее, чем в средних широтах, и подсчитано, что содержание кислорода в атмосфере в районе станции эквивалентно высоте пяти тысяч метров.
  • Повышенная ионизация воздуха.
  • Нехватка углекислого газа в воздухе, которая предположительно приводит к сбоям в механизме регуляции дыхания.
  • Полярная ночь длится с 23 апреля по 20 августа, 120 дней — почти треть года.
  • Всего два месяца в году среднемесячная температура воздуха превышает −40 °C и четыре месяца — −60 °C. С марта по октябрь стоят суровые морозы, и только в ноябре наступают относительно комфортные условия.

Это место, где до сих пор не было найдено никаких признаков жизни, абсолютная стерильность… Нет растений, нет животных, нет даже микробов… Тут живут только люди, люди, совершающие великие открытия!

Прибавим ко всему этому, что добраться до станции зимой (с мая по сентябрь) практически невозможно, а значит, полярники не могут рассчитывать на помощь извне. Доставка грузов на станцию осуществляется самолётами и санно-гусеничным поездом в летний, относительно тёплый период, от станции Прогресс. Ранее санно-гусеничные поезда ходили от станции Мирный, но из-за увеличения торосистости (нагромождение обломков льда, до 10—20 метров в высоту, которые образуются в результате сжатия ледяного покрова) на пути следования санно-гусеничного поезда это больше невозможно. Хорошо суть этих событий передают фильмы «Семьдесят два градуса ниже нуля» (1976) и «Антарктическая повесть» (1979). Советую посмотреть.

Именно на станции «Восток» в середине 1990-х годов в результате бурения ледниковых отложений совместными усилиями буровых групп Ленинградского горного института и ААНИИ (Арктический и антарктический научно-исследовательский институт) было обнаружено реликтовое озеро Восток (крупнейшее подлёдное озеро Антарктиды). Озеро расположено под ледяным щитом толщиной около 4000 м и имеет размеры приблизительно 250×50 км. Предполагаемая площадь 15,5 тыс. км². Глубина более 1200 м. Сейчас разрабатываются проекты для обследования озера.

Нам мало известно об этом озере, но то, что известно будоражит сознание. Есть вероятность, что в глубинах этого озера могут обитать неведанные человечеству организмы, так так озеро находилось в изоляции на протяжении нескольких миллионов лет… Никто не знает,что там находится. Естественным изолятором озера служил и служит четырёхкилометровый ледяной панцирь над ним. Как полагают учёные, в водах озера все таки могут жить живые организмы, ибо в нём имеются все необходимые для жизни факторы:

  • Пресная вода, содержание кислорода в которой примерно в 50 раз выше, чем в обычной пресной воде. Кислород в воду озера доставляют постепенно опускающиеся в глубины верхние слои льда.
  • Температура воды весьма высокая — до 10 °C в глубине. Тепло озеро получает, скорее всего, от подземных геотермальных источников. Температура на границе вода-лёд составляет −3 °C.
  • Давление воды в озере, согласно расчётам, более 300 атмосфер (давление создаётся толщей льда), но микроорганизмы могли приспособиться к таким условиям.
  • Микроорганизмы, приспособленные к жизни в таких условиях, могут обладать уникальными свойствами, поскольку были изолированы от земной биосферы в течение очень длительного срока, а значит и эволюционные процессы там протекали независимо.

Открытие озера Восток — одно из крупнейших географических открытий второй половины XX века, многие сравнивают это открытие с первым полетом человека в космос.

Но как же это озеро было открыто? Мысль о том, что при очень большой толщине ледника температура у его нижней границы может стать равной температуре плавления льда, известна с конца XIX века. Она следовала из представлений Петра Кропоткина, полагавшего, что в толще крупных, холодных сверху ледников, где не сказываются временные колебания температуры, последняя линейно повышается с глубиной, как это происходит в скважинах, пробурённых в других горных породах.

Исходя из этого положения, уже в 1950-х годах океанолог Николай Зубов ввёл понятие критической толщины ледника, при которой у его дна достигается температура плавления льда (при соответствующем давлении). Он был первым, кто высказал предположение о том, что необычайно большая толщина ледниковых щитов в удалённых от берегов местах, обнаруженная при первых сейсмических исследованиях ледников в Антарктиде, может послужить причиной существования воды в нижних частях, даже когда температура льда на поверхности очень низка. Таким образом, возникла гипотеза, что подо льдом Антарктиды, на площади, почти равной площади Европы, разливается море пресной воды. Она должна быть богата кислородом, который доставляют постепенно опускающиеся в глубины верхние слои льда и снега. И очень может быть, что в этом подледниковом озере есть жизнь. Была составлена расчётная карта областей непрерывного таяния у ложа в центральной части ледникового покрова Антарктиды. Из карты следовало, что станция Восток, находится в области, где идёт непрерывное донное таяние, и можно ожидать, что здесь существуют подледниковые озера. Впервые реальные подтверждения гипотезы И. А. Зотикова были получены в результате бурения самой глубокой в 1960-е годы скважины (два с лишним километра) на американской станции Бэрд, которая относилась к области, где должно было происходить подледниковое таяние. Когда бур достиг дна ледника, в скважину хлынула пресная вода, это была сенсация!

Сейсмическое зондирование ледникового щита под станцией Восток, проведённое под руководством Андрея Капицы в 1959 и 1964 годах, позволило определить его толщину. При этом оказалось, что помимо главного пика отражения от дна ледника в приёмном сигнале выявлялся ещё один. Тогда он был интерпретирован как отражение от нижней границы слоя осадочных пород под ледником. Позже возникло предположение, что это был сигнал отражения от границы льда с водой.

Институтом полярных исследований имени Скотта было выполнено аэрорадиолокационное профилирование. Его данные чётко указывали на наличие подледникового водоёма неординарного размера. В сезон 33 РАЭ, 7 ноября 1987 года, в рамках аэрогеофизических работ ПМГРЭ мелкого масштаба в центральной Антарктиде, на самолёте Ил-18 был выполнен перелёт по маршруту станция Молодёжная — горы Принс-Чарльз — станция Восток — станция Молодёжная. На подлёте к станции Восток были зарегистрированы отражения, сходные с получаемыми над шельфовыми ледниками.

Попытки достичь озера.

Бурение скважины, получившей название 5Г, и предпринятой с целью палеоклиматических исследований, началось в 1989 году исследователями совместной экспедиции советских, французских и американских учёных на базе станции Восток. Начиная с глубины 3539 м, достигнутой к 1996, химический и изотопный состав льда и его кристаллографическая структура существенно изменились — оказалось, что этот лёд представляет собой замороженную воду подлёдного озера. С расспадом СССР российские ученые продолжил и участие в операции. Бурение к 1999 году было проведено до глубины 3623 м. Образцы льда с этой глубины имели возраст около 430 тыс. лет, поэтому предполагается, что озеро было закупорено льдом не менее 500 тыс. лет назад.

В период с 1999 по 2006 бурение было приостановлено из-за споров о возможности загрязнить озеро. В эти годы между странами развернулиль ярые споры, подпитанные конечно же политикой. . Опасения в этом отношении по поводу применяемых методов бурения высказывались неоднократно, в основном иностранными организациями и учёными, в том числе по политическим мотивам. Указывается на использование керосина, фреона и этиленгликоля при бурении скважины и возможность их попадания в озеро. Российские специалисты возражают, что методика бурения безопасна, одобрена на 26-м Консультативном совещании договора по Антарктике в Мадриде в 2003 году и уже прошла испытания в Гренландии. Но это не интересовало наших «иностранных партнеров», они всячески пытались помешать процессу и отобрать на это права у России.

Не добившись успехов в своих провокациях, «партнеры» успокоились, а рамках 52-й Российской антарктической экспедиции (2006—2007) в конце декабря 2006 было возобновлено бурение и получен первый ледяной керн с глубины 3650,43 метра. Всего за сезонные работы в 2006—2007 гг. планировалось извлечь 75 метров ледового керна. Однако термобуровой снаряд из-за технической неисправности лебёдки и кабеля пришлось остановить на отметке 3665 метров — до поверхности озера осталось ещё около 85 метров (погрешность в расчётах плюс-минус 20 м). Забор проб воды из подледникового озера Восток планировалось провести в рамках Международного полярного года в сезоне 2008—2009 годов.

В антарктическом сезоне 2008 года опять произошла авария — оборвался буровой снаряд. В январе 2009 года российские буровики, выполнив все необходимые подготовительные работы по расширению диаметра ледяной скважины, приступили к операции по «захвату» бурового снаряда с целью его подъёма на поверхность. По информации 54-й Российской антарктической экспедиции от 22 января 2009 года, на станции Восток продолжались буровые работы. После расширения ствола скважины до 138 мм в забойную зону доставлено 300 л. этиленгликоля, подготовлено устройство для извлечения аварийного снаряда. Однако после этих мер подвижки аварийного снаряда пока не наблюдается. В случае если движения снаряда не произойдет, начнется бурение в обход с глубины 3580 м — до поверхности озера при этом останется 170 метров. А 22 марта 2010 года начальник Росгидромета Александр Фролов отметил, что проникнуть в воды озера планируется зимой 2010—2011 года, когда в южном полушарии будет лето.

На 11 часов 12 января 2012 года глубина скважины достигла 3737,5 метра. Бурение велось круглосуточно — в этом сезоне российские полярники рассчитывали вскрыть ледник и проникнуть в подледниковое озеро Восток. До цели оставалось чуть более десятка метров.

17-19 января бурение было остановлено с целью проведения геофизических измерений и вспомогательных работ. Специалисты выполнили видеосъёмку ствола скважины с помощью специальной глубоководной камеры с объективом типа «рыбий глаз» и ИК(Инфракрасной)
-подсветкой. Проводилось разбуривание нижнего участка ствола скважины и калибровка нижнего участка скважины в интервале 3680—3719 метров. В конце января, к окончанию буровых работ, ожидалось прибытие на станцию «Восток» специального представителя президента РФ, члена Совета Федерации, известного полярника Артура Чилингарова. 5 февраля 2012 года, на глубине 3769,3 метров, учёные завершили бурение и достигли поверхности подлёдного озера, кстати говоря, без загрязнения экосистемы.

Пожалуй, все сказанное в этой статье должно сложить в представлении человека первичный образ об одном из самых загадочных мест на земле. Вам ничто не мешает искать стороннюю информацию и интересоваться этой темой. Я лишь хотел привлечь внимание людей к интересной теме и вкратце рассказать о самом главном. Остается только пожелать ученым и полярникам удачи и стойкости, это им понадобится. Спасибо за прочтение, друг, до встречи!

Подписаться на рассылку Телеграм можно по ссылке ниже:

Источник

Adblock
detector