1

ПРОНИКНОВЕНИЕ В ПОДЛЕДНИКОВЫЙ АНТАРКТИЧЕСКИЙ ВОДОЕМ – ОЗЕРО ВОСТОК

Российские специалисты первыми в мире осуществили проникновение в подледниковый антарктический водоем – озеро Восток – своего рода капсулу времени, запаянную примерно 14 миллионов лет назад. Его воды хранят секреты, которых не найти в какой-либо другой точке планеты. Там по сей день могут существовать доисторические микроорганизмы, способные дать человечеству новые знания о биосфере Земли, а возможно, и о жизни на других планетах. Это событие часто сравнивается с достижениями первопроходцев в космических исследованиях.

Бурение на станции «Восток» началось еще в конце 60-х годов. Тогда ледяной керн бурили именно с целью изучения палеоклиматических реконструкций. Начиная с 1970 года за это дело взялись специалисты кафедры бурения скважин тогда еще Ленинградского горного института (в настоящее время Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» в Санкт-Петербурге). Уникальные буровые установки станции «Восток» были созданы именно в Горном университете – одном из крупнейших вузов по горному делу и первом высшем техническом учебном заведении России. Университет входит в категорию Национальный исследовательский университет России (2009), готовит специалистов для всех отраслей горно-металлургического и нефтегазового комплекса, геологической службы, промышленного и гражданского строительства России, стран ближнего и дальнего зарубежья. В Горном университете ведутся интенсивные исследования по основным проблемам развития сырьевой базы страны, рационального природопользования, разработки прогрессивных энергосберегающих технологий добычи и переработки полезных ископаемых. Университет имеет высший государственный статус образовательной системы России, являясь особо ценным объектом культурного наследия народов России, награжден четырьмя правительственными наградами.
На протяжении всех лет использования буровых установок ученые петербургского вуза контролировали техническое состояние агрегатов и работали над инновациями в этой сфере. За первые двадцать лет, до 1990 года, они пробурили четыре скважины различной глубины. Все скважины были более полутора тысяч метров.
Одновременно с получением керна отрабатывалась и сама технология бурения, инженерные решения. В 1990 году была заложена скважина, которая в конце концов привела ученых к озеру Восток, которая получила название 5Г – пятая глубокая. Бурилась она вообще без всякой информации о том, что под ней находится подледниковое озеро. Никто еще об этом озере тогда не знал и не предполагал. Озеро было открыто в 1994 году. На тот момент глубина скважины составила 3053 метра. 5Г давала самый прямой путь для изучения водного тела озера и слоя донных отложений. Последующие годы исследований и сейсмологических измерений показали, что озеро Восток имеет огромные размеры. Длина озера около 250 км, ширина около 50 км, глубина до 750 м, площадь почти 20 000 км2. Озеро Восток является крупнейшим подледным озером в Антарктиде.
Это незамерзающее озеро толщей льда полностью отрезано от прямых контактов с солнцем, ветрами и жизнью на поверхности, причем, по некоторым подсчетам, озеро находится в изоляции около 14 миллионов лет. Как показывают результаты термического сканирования поверхности, температура воды в озере весьма высокая – примерно от 10 до 18 0С, что явно свидетельствует о подземном источнике тепла. Кроме того, над поверхностью воды находится высокий, в сотни метров, куполообразный свод, заполненный воздухом.
Озеро Восток уникально прежде всего тем, что, возможно, находилось в изоляции от земной поверхности на протяжении нескольких миллионов лет. Естественным изолятором озера служил и служит четырехкилометровый ледяной панцирь над ним. Как полагают ученые, в водах озера могут обитать живые организмы, ибо в нем имеются все необходимые для жизни факторы.
В 1998 году, когда глубина скважины составила 3623 метра, по настоянию Международного антарктического сообщества буровые работы были остановлены, потому что тогда до границы лед–вода, по данным не зависящих друг от друга геофизических измерений, оставалось примерно 130 ± 20 метров льда. Сообщество обратилось с просьбой приостановить буровые работы до разработки экологически чистой технологии проникновения в это озеро. Буровые работы были возобновлены только в конце 2006 года, когда такая технология была создана, и потребовалось очень много времени, чтобы согласовать ее с Международным антарктическим сообществом. Буровая проходка к поверхности озера продолжалась более 5 лет.

5 февраля 2012 г. российские специалисты первыми в мире осуществили проникновение в подледниковый антарктический водоем – озеро Восток. Это событие, произошедшее на буровом комплексе российской внутриконтинентальной станции «Восток», получило широкий общественный и научный резонанс в нашей стране и за рубежом и часто сравнивалось с достижениями первопроходцев в космических исследованиях. С помощью уникальной отечественной технологии, разработанной в Санкт-Петербургском Национальном минерально-сырьевом университете, в леднике толщиной 3769 м была пробурена самая глубокая из всех ледяных скважин, когда-либо пробуренных на Земле, а вода из поверхностного слоя подледникового озера поднялась вверх, как это и было предсказано разработчиками экологически чистого проникновения в озеро Восток. В летнем сезоне 2012/13 г. с глубины 3406 м началось бурение «свежезамороженного» керна льда, образованного из воды, поднявшейся вверх по стволу скважины. За прошедшие два антарктических сезона 2012/13 и 2013/14 гг. в результате работ бурового отряда российской антарктической экспедиции была достигнута глубина забоя скважины 3724 м. Таким образом, до границы «лед–вода» оставалось 45 м ледника. Эти работы были возобновлены в сезоне 2014/15 г. Утром 24 января 2015 года продолжилось бурение последних метров ледника. К концу второй 8-часовой смены на поверхность было поднято два ледяных керна длиной по 1 м с небольшим. Утром 25 января буровые операции в глубокой ледяной скважине на станции Восток были продолжены. В этот день было выполнено два буровых рейса с получением ледяного керна. После первого рейса на поверхность был поднят керн длиной 0.87 м, а после второго – 0,71 м. Одновременно во втором рейсе было осуществлено повторное после 5 февраля 2012 г. экологически чистое проникновение в подледниковое озеро Восток.

Условия в подледном водоеме могут быть близки к условиям на Земле в период позднего протерозоя (750—543 млн лет назад). Опыт исследования озера может быть полезен при исследовании Марса, а также спутников Юпитера и Сатурна, на которых, по некоторым гипотезам, существуют аналогичные образования. Это может стать одним из наиболее многообещающих проектов поиска внеземной жизни. Озеро Восток – своего рода капсула времени, запаянная примерно 14 миллионов лет назад. Его воды хранят секреты, которых не найти в какой-либо другой точке планеты. Там по сей день могут существовать доисторические микроорганизмы, способные дать человечеству новые знания о биосфере Земли, а возможно, и о жизни на других планетах. В общем, это идеальная лаборатория для исследования эволюции и изучения возможностей зарождения жизни вдали от нашей планеты.
Гигантский слой льда, которым покрыто озеро Восток, – своеобразный учебник истории. Он хранит информацию о состоянии нашей планеты сотни, тысячи и даже миллионы лет назад. По образцам этого льда можно определить количество пыли в атмосфере, уровень газовых примесей, состав воды в конкретно взятом промежутке времени. Можно изучать концентрацию парникового газа в далеком прошлом и таким образом получать точную информацию не только о том, как менялся климат планеты, но и о том, какие факторы вызвали эти изменения. А значит – спрогнозировать изменения климата в будущем.

Меню