Одно из самых больших в мире озер находится в Антарктиде. Но увидеть его нельзя: оно запечатано сверху четырьмя километрами льда. Это озеро Восток, открытое советскими и российскими учеными. Изучая незамерзающий пресный водоем, изолированный от внешнего мира миллионы лет назад, ученые надеются узнать, как зародилась жизнь на Земле и других планетах.
Ровно 60 лет назад, 16 декабря 1957 года, советские полярники основали в самом холодном и удаленном регионе Антарктиды исследовательскую станцию "Восток". Она расположена недалеко от Южного магнитного полюса Земли на высоте 3,4 километра от уровня моря. Через эту станцию наши геофизики сделали сейсмические профили, чтобы узнать, что находится подо льдом. Среди них был Андрей Капица — брат знаменитого ведущего передачи "Очевидное — невероятное" Сергея Капицы. Исходя из полученных данных, он предположил, что в районе станции под ледником находится слой воды.
Гладкие углубления на ледяной поверхности заметили советские пилоты, обследовавшие совершенно недоступные тогда для людей районы Антарктиды. Они называли их озерами и использовали для навигации. Как позже выяснилось, это действительно проекции озер на поверхности ледника.
Долгое время ученые думали, что под толщей льда находятся небольшие и разрозненные участки воды. Лишь спустя почти сорок лет после первых геофизических исследований, в 1994 году, Андрей Капица сообщил об открытии в Антарктиде гигантского озера, сравнимого по размерам с Ладожским.
Опасность заражения
К этому моменту на станции "Восток" уже работала буровая скважина 5Г. Закладывая ее, полярники, разумеется, не знали о том, что у них под ногами находится последнее "белое пятно" на планете. Они хотели достать лед с разных глубин и реконструировать по содержащимся в нем газовым и твердым включениям климат прошлых эпох. Скважину заливали смесью керосина с фреоном, которая не замерзала и позволяла сдерживать горное давление. Фреон же к тому времени был признан опасным для атмосферы и запрещен, согласно Киотскому протоколу. На этом основании, а также опасаясь загрязнения озера химикатами и микроорганизмами с поверхности, международное научное сообщество запретило России бурить дальше и рекомендовало разработать более чистую методику. Скважину 5Г законсервировали в феврале 1998 года, когда до озера оставалось около 130 метров льда.
Потребовалось восемь лет, чтобы доработать технологию и доказать, что буровой снаряд и заливочная жидкость ни при каких обстоятельствах не окажутся в озере, а пробы будут отбирать строго внутри скважины.
Вскрытие показало
За время вынужденного простоя российские ученые выяснили об озере Восток практически все, что позволяли дистанционные методы. От дневной поверхности его отделяют 3,7 километра льда. Водная чаша вытянута на 290 км и разделена на две части. Южная — меньше по размеру, но глубокая: порядка 800-1000 метров. Северная часть, большая и мелководная, имеет глубину 300 метров. Геофизики воссоздали рельеф озерного котлована и выяснили, что он приурочен к довольно молодому разлому в земной коре.
Бурение возобновили зимой 2006-го. Дважды обрывался буровой снаряд, а когда его не удалось достать, скважину пришлось начинать наклонно с места обрыва, чтобы обойти проблемный участок. Поверхности озера достигли 5 февраля 2012 года на глубине 3769,3 метра.
Второй раз водоем вскрывали 15 января 2015 года. Поднятые из озера образцы тщательно изучили, в том числе на наличие живых организмов. Интерес ученых понятен. "Главная цель проникновения в озеро — поиск необычной формы микробной жизни, которая может обитать в экстремальных условиях при давлении до 400 бар и температуре, близкой к точке замерзания, без света, без растворенного в воде органического углерода, при сильно разбавленных ионах основных веществ, длительной изоляции от поверхностной биоты в течение как минимум 14 миллионов лет и, вероятно, при избытке растворенного кислорода", — пишет в статье по итогам исследования руководитель работ Сергей Булат, заведующий лабораторией криоастробиологии Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова.
После очистки образцов в них определили 49 ДНК разных филотипов бактерий, большинство из которых, как выяснилось, оказались поверхностными, и только два заинтересовали ученых. Один тип ДНК похож на водную бактерию Janthinobacterium sp., другой принадлежит неизвестному виду и имеет сходство с известными микроорганизмами менее чем на 86%.
Есть ли жизнь на Марсе
Какие-либо выводы из этих находок биологи пока не делают. В сущности, пока непонятно даже, обитаемо ли озеро. Настоящий прорыв случится, когда достанут пробы воды у дна, где она теплее и насыщена минеральными питательными веществами. Желательно также взять образцы донных осадков, где, предположительно, бьют горячие источники. Об их существовании ученым поведал озерный лед, намерзший внизу ледника. В нем обнаружили кристаллы минералов, которые образуются в гидротермах. Но такой прорыв случится не раньше, чем будет изобретена технология "чистого бурения", позволяющая достать ничем не загрязненную воду. Вот почему на станцию "Восток" каждый год приезжают участники Российской антарктической экспедиции, чтобы в реальных условиях попытаться решить эту сложнейшую задачу.
Ученые полагают, что озеро Восток существовало до обледенения материка, а значит, в нем могут сохраниться потомки древних организмов, которые обитали там до изоляции. Объект интересен и с точки зрения космологии, так как представляет собой модель водоема на других планетах и их спутниках, где подо льдом могла зародиться жизнь.
Сколько тайн скрывает озеро Восток — покажет время, но уже сейчас очевидно, какое огромное научное и общественное значение для всего мира имеет этот уникальный объект, к которому мы пробились сквозь километры льда, и как важно сохранить его чистым.
