Антарктида самый таинственный континент на Земле. Что находится под его многокилометровой тысячелетней толщей льда никто точно не знает. Российскими учёными на станции Восток сделана попытка заглянуть за край непознанного.
Антарктида
Новый континент Антарктида была открыта 28 января 1820 года русской экспедицией под руководством Фаддей Фаддеевича Беллинсгаузена и Михаила Петровича Лазарева которые на шлюпах «Восток» и «Мирный» подошли к шельфовому леднику и впервые увидели «матерый» антарктический лед.
Лишь в самом конце XIX века человек впервые ступил на лёд Антарктиды. Считается что это был Ка́рстен Э́геберг Бо́рхгревинк полярный исследователь англо-норвежского происхождения. 24 января 1895 года и проведший там первую успешную зимовку 1899—1900 годов.
В начале двадцатого века для исследования самого южного материка Земли был организован целый ряд национальных экспедиций — бельгийская, германская, английская, шведская, французская, австралийская. Все они работали на побережье, не проникая сколько-нибудь далеко вглубь материка
В 1910–1913 года были предприняты две экспедиции для покорения Южного полюса нашей планеты под началом Руаля Амундсена и Роберта Скотта. С 1930 года по1940 год, большой вклад в накопление знаний о природе Антарктики внесли американские экспедиции, организованные Ричардом Бэрдом и французская экспедиция в 1949–1951 годах.
В1956–1958 годах были объединены усилия многих стран мира, направленные на комплексное всестороннее исследование природы шестого континента. Было основано порядка пятидесяти научных станций — в том числе, и во внутренних районах Западной и Восточной Антарктиды. Освоение Антарктиды Россией началось в советский период. В 1955 году к берегам Антарктиды отправилась советская экспедиция на корабле «Обь» капитан Иван Ман. Тогда к исследованиям и подключился Советский Союз. Первая антарктическая база нашей страны — обсерватория «Мирный» — была основана 13 февраля 1956 года.
Вскоре появились еще две станции на побережье — «Оазис» и «Лазарев», — и пять внутриматериковых станций — «Пионерская», «Восток-1», «Комсомольская», «Восток», «Советская», «Полюс Недоступности». Станции Мирный и Пионерская расположены на Земле королевы Мэри, которая также имеет название Берег Правды. Большинство из них были потом закрыты. А в настоящее время Россия содержит пять постоянных (зимовочных) антарктических баз: четыре на побережье («Мирный», «Прогресс», «Новолазаревская» и «Беллинсгаузен») и «Восток».
Станция Восток
Антарктическая обсерватория «Мирный»
16 декабря 1957 года санно-тракторный поход под началом знаменитого полярника Алексея Федоровича Трешникова (1914–1991), стартовавший двумя месяцами ранее из Антарктической обсерватории «Мирный» и состоявший из девяти машин, достиг Южного геомагнитного полюса Земли где была основана новая станция, получившая название «Восток».
Огромные вездеходы 2-й Советской антарктической экспедиции после беспримерного по сложности перехода достигли глубинных районов Центральной Антарктиды. Могучие машины остановились у Южного геомагнитного полюса. Название данная станция получила по имени одного из двух парусных шлюпов, на которых в 1820 году российская экспедиция под руководством Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева открыла Антарктиду.
Через 137 лет, в 1957 году, никто из создателей станции и подумать не мог, что именно здесь, в самом сердце Антарктиды, где зимой царит жесточайший холод, под многокилометровой ледяной толщей будет обна¬ружен уникальный реликтовый водоем — озеро, названное впоследствии Вос¬ток. Итак, станция «Восток» была зало¬жена 16 декабря 1957 года.
Эта дата стала примечательной для станции и другим событием — в этот день была зафиксирована самая высокая темпера¬тура — минус 13,6 градуса по Цельсию. До сего дня так «тепло» на станции больше не было.
Первый начальник ст. «Восток» В. Г. Аверьянов, 1957 г.
Сразу же вслед за тем, как на «Востоке» был поднят флаг, начались постоянные комплексные метеорологические и аэрологические наблюдения (первая метеотелеграмма была отправлена уже 16 декабря).
Позднее ученые проводили вертикальное зондирование ионосферы, геомагнитные измерения, наблюдение за полярными сияниями, измерение содержания озона и спек¬тральной прозрачности атмосферы, наблюдения за космическими лучами и медицинские исследования, Именно благодаря метеонаблюдениям станция «Восток» стала всемирно знаменитой, а ее название записано во всех школь¬ных учебниках по географии: 21 июля 1983 года здесь был зарегистрирован абсолютный минимум приземной температуры воздуха на планете, равный -89.2 °С.
Интересный факт — температура воздуха в Антарктиде связана с высотой поверхности ледника: чем выше, тем холоднее. Однако «Восток» (3490 м над уровнем моря) вовсе не является самой высокой точкой этого материка. Если не считать горных районов, то вершина ледникового панциря Антарктиды — Купол Аргус с высотой около 4200 м. Долгое время эта точка оставалась нетронутой, пока несколько лет назад там не появились китайские гляциологи. А из круглогодично действующих станций в Антарктиде самая высокая — японская «Купол Фудзи»
Первая станция была построена с использованием «ноу-хау» тех лет: балки (домики на санях), прибывшие с первым походом, просто были составлены вместе так, что получилось одно большое помещение. Сейчас она погребена под слоем снега, но вход в нее регулярно расчищают: там хранится огромная коллекция кинофильмов. Туда даже проведен свет, и зимой восточники посещают это место, чтобы выбрать себе очередную ленту для просмотра.
Станция в том виде, в котором она существует сейчас, была построена в 1980-х годах. Ее ядро представляет собой комплекс из трех сооружений: «кают-компания» (там находится столовая, жилище начальника станции и теплый склад), «дом радио» (радиостанция и метеостанция, комната магнетолога, медицинская часть и жилые комнаты) и ДЭС (дизель-электростанция). Первые два здания с западной (наветренной) стороны по крыши вросли в снег. В последние несколько лет, пока были проблемы с доставкой топлива на станцию, кают-компанию пришлось законсервировать, и все люди перебрались жить в радиодом.
Немного в стороне находится гляцио-буровой комплекс с тремя вышками, одна из которых — знаменитая 5Г, самая глубокая скважина в Антарктиде. В старом буровом комплексе (3Г) во время проведения гляциологических сезонов обычно живут буровики и гляциологи. В сотне метров на север от ДЭС находится аэрологический дом (он также приспособлен для жилья), будка для запуска радиозондов и (под снегом) — магнитный павильон.
Примерно в 500 метрах на запад от станции расположены две старые буровые вышки, одна из которых использовалась раньше специально для отбора образцов на микробиологические исследования. А еще на «Востоке» довольно много подснежных сооружений: туннели между магнитными павильонами. Станция «Восток» остается важнейшей базой для исследователей материка.
Реликтовое озеро
Озеро Восток в Антарктиде
Полторы сотни лет назад Антарктида, открытая в 1820 году российской экспедицией Беллинсгаузена — Лазарева, была сплошным белым пятном на карте мира. Во второй половине XIX Российский географ автор теории анархо-коммунизма Петр Кропоткин, предположил, что с ростом давления температура в глубоких слоях ледников может повышаться.
Через сто лет в 1950 годах советский геофизик Николай Зубов рассчитал критическую толщину ледника, при которой его нижние слои могут находиться в расплавленном состоянии. 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.
Игорь Алексеевич Золотников
В 1961 году российский гляциолог Игорь Зотиков предположил наличие в центральных областях Антарктиды подледных озер, существующих за счет геотермального (то есть поступающего из недр Земли) тепла. И высказал мнение, что между поверхностью планеты и ледяной шапкой материка должна находиться вода в виде озера, в котором может существовать жизнь.
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.
Американцы прислали Зотикову телеграмму с поздравлениями по поводу того, что его идея оказалась правильной. Телеграмма, как пишет сам Зотиков, пришла как раз к защите его диссертации, где он отстаивал результаты своих расчетов — а без этого подтверждения защита могла бы и не состояться
А еще несколько лет спустя. В 1964 году А.П. Капица, проведя сейсмические исследования, неожиданно для себя обнаружил, что приборы под советской станцией Восток показывают два пика отражения сигнала. На глубинах: 3 730 метров и 4130 метров. Это могло означать только одно – между двумя точками имеется гигантское подледное озеро.
В период 1971—1978 годах 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.
Радиолокационное изображение, полученное со спутника.
Десятилетием позже это было подтверждено радиозондированием, но окончательно сомнения в существовании озера почти под четырёхкилометровым щитом льда исчезли только в начале 1990 года, когда спутник ERS-1 произвел радарные исследования.
Первое сообщение об этом было сделано в 1994 году на открытой научной конференции Научного комитета Антарктических исследований. А.П. Капица выступил с сенсационным докладом, в котором поведал о существовании на глубине 3800 метров большого подлёдного озера. В научном мире этот доклад произвёл эффект разорвавшейся бомбы.
А в 1995 году появилась первая публикация. Непосредственно проектом по исследованию озера Российская Антарктическая экспедиция стала заниматься, начиная с сезона 1995-1996 годов и ведёт работы по настоящее время. Озеро было названо Восток — в честь полярной станции, расположенной над ним на ледяном куполе.
Оказалось, что длина озера — 250 км, ширина — 50 км, лишь немногим уступая Танганьике и Байкалу. Всего на 2007 год в Антарктике обнаружено более 140 подледниковых озёр.
Но озеро Восток — наибольшее из них.
Предполагаемая площадь 15,5 тыс. км². Глубина более 1200 м. Объём воды — около 5400 км³.
Озеро разделено на две части подводным гребнем. Глубина северной части составляет около 400 м, южной — около 800 м; глубина над гребнем порядка 200 м.
Недавние исследования показали, что в результате действия приливных сил поверхность вода-лёд колеблется с амплитудой 1—2 см. Это явление вызывает перемешивание воды.
Как высказался начальник Российской антарктической экспедиции Валерий Лукин, таким образом «была открыта «форточка» в неизвестный мир подледникового озера Восток». Исследователь сравнил это событие с первым полётом человека в космос.
Но главным оказалось то, что температура воды в этом озере держится на уровне от 2 до 5 С° тепла. Это в то время, как на поверхности материка столбик термометра опускается ниже 80 градусов Цельсия.
Находка необычного озера мгновенно породила массу самых невероятных версий и догадок: от предположения, что в озере могут жить неизвестные науке животные, до гипотезы, что на его дне располагается вход в некий подземный мир, описанный авторами Древнего мира. Когда же ученые заявили, что над озером есть купол, достигающий нескольких сотен метров в высоту и заполненный теплым воздухом, научный мир замер в ожидании чуда.
Озеро Восток уникально прежде всего тем, что, возможно, находилось в изоляции от окружающей среды на протяжении нескольких миллионов лет. Естественным изолятором озера служил и служит четырёхкилометровый ледяной панцирь над ним. Как полагают учёные, в водах озера могут обитать живые организмы, ибо в нём имеются все необходимые для жизни факторы.
Криптозоолог Александр Фомин считает, что в озере могут обитать не только микроорганизмы, но и более сложная форма жизни. Полярник Михаил Воронцов, зимовавший на станции «Восток» в 2005 году., предполагает «Там могут существовать вирусы, которые миллионы лет находились под замком. Что является потенциальной угрозой человечеству. Михаил вспоминает, как во время его присутствия на «Востоке» личный состав станции в течение двух недель замечал странные огни.
Каждый день огни смещались в сторону, пока не исчезли совсем. Примечательно, что ни одной научной экспедиции в том направлении в это время не было. Никакого осмысленного объяснения этому явлению полярники не нашли. И утвердились во мнении: от ледяного континента можно ждать любых сюрпризов. Второе удивительное открытие, сделанное учеными, касается магнитной аномалии близ одного из берегов озера: магнитная стрелка здесь не показывает направления Север-Юг, а беспрестанно вращается. Подобные явления возникают в районе либо больших залежей железа, либо мощной электромагнитной установки.
Но есть и другая гипотеза: озеро Восток могло образоваться из подземных источников ещё до оледенения полярного материка, происходившего 30-40 млн лет назад. После распада суперконтинента Гондвана (включавшего в себя практически всю сушу, в наше время расположенную в Южном полушарии, — Африку, Южную Америку, Антарктиду, Австралию) Антарктида была гораздо ближе к тёплым широтам и постепенно дрейфовала на юг.
Вот эта вторая гипотеза и оставляет больше шансов тем формам жизни, которые могли приспособиться к изменившимся условиям.
Жизнь на Земле, как извест¬но, зародилась в воде при наличии солнечного света, кислорода и тепла. Этому теплу неоткуда было взяться, кроме как от подводных вулканов и гейзеров. Вот почему так прин¬ципиально существование горячих источников подо льдом Антарктиды. Если они там есть, значит, древнейшие бактерии Востока могут соответствовать тем, которые присутствовали в самом начале эволюции живой материи на нашей планете. Проведённые в лаборатории криоастробиологии Петербургского института ядерной физики исследования показали: на дне озера были (или до сих пор существуют) подводные горячие источники.
Скважина
В 1970 году на станции «Восток» начал работу гляцио-буровой отряд, состоящий из специалистов Института Арктики и Антарктики и Ленинградского горного института во главе с Н.И. Барковым. Вряд ли эти люди тогда думали, что их усилиями будет пробурена самая глубокая ледяная скважина (на данный момент около 3660 м), а добытый ледяной керн позволит изучить климат Антарктиды за последние 420 тысяч лет.
Основным методом исследования озера Восток и ледяного купола над ним является глубинное бурение. Первая скважина в районе озера Восток была пробурена еще в 1957 году. Вот что пишет об этом бывший сотруд¬ник Арктического и Антарктического научно-исследовательского института Н.И. Барков:
На пути в Антарктиду. Фото из архива Н.И. Баркова
«В 1957 и 1958 годах сотрудниками гляциологических отрядов 2-й и 3-й Советской антарктической экспедиции (САЭ) были пробурены три скважины: в обсерватории Мирный глубиной 69 м, на 7-м километре по дороге к станции Восток глубиной 371 м и на 50-м километре этого пути глубиной 50 м.
Работы вели с помощью тяжёлой буровой установки КАМ-500 методом вращательного бу¬рения с применением буровых труб. Полученный опыт показал, что для Центральной Антарктиды и, в частности, для станции Восток использование стандартного бурового оборудования не позво¬ляет получить желаемых результатов.
В связи с этим была рассмотрена возможность теплового способа бурения скважин во льду путём его плав¬ления.
Возникла идея создания такого бурового снаряда, с помощью которого талая вода сразу бы удалялась из зоны забоя после её образова¬ния и собиралась в резервуаре, расположенном в том же снаряде. В этом случае забой должен был иметь кольцевую форму, чтобы оставшийся внутри ледяной цилиндр можно было бы извлечь из скважины вместе с собранной порцией талой воды. Для питания, спуска и подъёма бурового снаряда из скважины на поверхность следовало использовать лебёдку с грузонесущим электри¬ческим кабелем.
Для реализации предлагаемой идеи были подготовлены эскиз бурово¬го снаряда с обозначением всех основных узлов, схема буровой установки и текст с описанием устройства и принципа его действия. Летом 1959 г. в Ко¬митет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР была послана заявка на изобретение. В июне 1960 г., когда я уже полгода прожил на станции Мирный, пришла радиограмма, в которой сообщалось, что Коми¬тет по делам изобретений и открытий выдал на имя Н.И. Баркова авторское свидетельство № 127629 на изобретение под названием «Электробур для бурения скважин во льду» с приоритетом от 10 августа 1959 г. Начальник экс¬педиции Евгений Сергеевич Короткевич поздравил меня и сказал, что теперь надо думать о том, как реализовать такое бурение и внедрить его в практику экспедиционных научных исследований.
Летом 1969 г. началось формирование 15-й САЭ. Меня назначили на¬чальником гляциобурового отряда. Нам предстояло в 1970 году во время зимовки на станции Восток с помощью оборудования, опробованного в 50 км от Мир¬ного, начать бурение глубокой скважины. Толщина ледникового покрова под станцией Восток по данным сейсмического и радиолокационного зондирова¬ния составляет 3700 м. На такую глубину мы, конечно, замахиваться не могли, но несколько сотен метров пробурить рассчитывали.
Наш отряд состоял из семи человек: буровики Никита Бобин и Генна¬дий Степанов, геофизик Николай Уваров, электрик Георгий Соловьев (сотруд¬ники ЛГИ), геохимик Альберт Миклишанский (сотрудник Института геохимии АН СССР), гляциолог Виктор Васильев и начальник отряда Нарцисс Барков (сотрудники ААНИИ). На станцию Восток сотрудники отряда прибывали с конца декабря до середины февраля. В их числе были прикомандированные к отряду В. Фисенко, И. Зеленцов и Ю. Сирота. Они должны были принять учас¬тие в строительстве буровой и передать опыт бурения снарядом ТЭЛГА-3».
Параллельно с буровыми работами со¬ветские ученые разрабатывали стратегию систематического анализа ледяных кернов, получен¬ных при бурении ледяного щита над озером.
Керны с указанием глубин в кернохранилище на станции Восток
«В это же время в Институте географии АН СССР по инициативе заведующего отделом гляциологии Владимира Михайловича Котлякова создаётся изотопно-геохи¬мическая лаборатория, оснащённая масс-спектрометром, позволяющим выполнять изотопно-кислородные исследования льда. Первые измерения наших проб, выполненные Феликсом Гордиенко, дали отличные результаты.
Кривая на графике содержания 18О (кислород-18, тяжелый изотоп кислорода) во льду име¬ла чёткий изгиб, характеризующий изменение климата при переходе от пос¬леднего похолодания к потеплению в голоцене. Это внушало уверенность и открывало перспективу дальнейших исследований, создавая тем самым необ¬ходимость продолжения нашей программы бурения глубокой скважины.
Позже к исследованиям образцов ледяного керна подключились спе¬циалисты из гляциологической лаборатории Гренобльского университета Франции, Осенью 1972 г. во время своего визита в Ленинград руководитель лаборатории доктор Клод Лориус отобрал образцы льда из нашей коллекции. Изотопно-кислородные исследования проб льда дали новые, уточняющие сведения о происходивших изменениях, климата на протяжении последних 20 000 лет. Так началось наше многолетнее плодотворное сотрудничество.
Группа ученых из разных стран позирует с кернами льда на станции «Восток» в начале 1990-х годов.
После нас на станции Восток работало много специалистов по буре¬нию, исследованию скважин и ледяного керна. Случались и серьёзные ава¬рии. В таких случаях аварийную скважину бросали, а буровую переносили на другое место или строили новую, но бурение продолжалось! За 45 лет нашей совместной работы с сотрудниками Ленинградского горного института было разработано и создано более десятка различных конструкций тепловых буровых снарядов, предназначенных для работы как в сухих, так и в залитых незамерзающей жидкостью скважинах. По многим конструкциям сотрудники, ответственные за их разработку, написали и защитили более полутора десят¬ков кандидатских диссертаций, а также несколько докторских. Это была слож¬ная исследовательская работа большого коллектива».
Под ледовым панцирем Антарктиды скрыты десятки водоёмов, но озеро Восток в Антарктиде — наибольшее из них. Наличие этого озера было предвидено теоретически в ¬50-е годы прошлого века, а официальное доказательство гипотеза получила в 1996 году, хотя глубочайшее бурение в этом районе инициировали ещё в конце 80-х. Работы осложнялись претензиями со стороны мирового научного общества: высказывались опасения, что чистота водоёма будет нарушена, туда могут быть занесены чуждые ему мельчайшие организмы или даже керосиново-фреоновая смесь, которая употребляется при бурении.
Пришлось усовершен¬ствовать технологию.
7—Лукин, Валерий Владимирович.
«Мы создали уникальный метод, ранее нигде не применявшийся, — рассказывает Валерий Лукин. — Как только бур достиг воды, он мгновенно ушёл наверх. Так как давление в озере достигает 375 атмосфер, вода сразу вознеслась в скважине на 40 метров».
Кстати, выдвигалась версия, что ненормально высокое давление разорвёт скважину и поток воды снесёт полярную станцию «Восток». Технология дала возможность избежать такого сценария.
Технология бурения
Строительство нынешней скважины 5Г (пятая глубокая), результатом которого должно было стать именно проникновение в озеро, стартовало в 1990-м.
«В Горном институте были созданы основы теории теплового и механического разрушения льда; методики расчёта технологических параметров бурения; обоснован выбор рецептуры незамерзающей заливочной жидкости, которая нужна для того, чтобы предотвратить сужение ствола скважины под воздействием горного давления и температуры.
Здесь же были разработаны принципиально новые полуавтономные электротепловые и электромеханические буровые снаряды на грузонесущем кабеле, комплексы стационарного и передвижного бурового оборудования, системы контроля и автоматизированного управления процессом. Об эффективности и надёжности разработанных технологий можно судить по стабильности, с которой проходило бурение», — рассказал профессор Горного университета Николай Васильев, долгое время, вплоть до 2015 года возглавлявший буровые работы на станции «Восток».
Строительство скважины до глубины 2200 метров шло с применением технологии плавления льда, то есть термобуровым снарядом. Далее использовался механический способ, усовершенствованный учёными петербургского вуза. Лёд резался ножами, укрепленными на конце полой трубы. Она углублялась в ледник, а внутри неё оставался керн, который затем поднимался наверх.
Вплоть до 1998 года отечественные специалисты работали в Антарктиде в сотрудничестве со своими французскими и американскими коллегами. Первые обеспечивали технологическую поддержку проекта, снабжая экспедиции необходимым вспомогательным оборудованием, а вторые брали на себя организацию доставки полярников на станцию «Восток».
В условиях экономического кризиса девяностых, бушевавшего тогда в России, это было весьма своевременно и актуально.
Ближе к концу минувшего века иностранные партнёры перебрались на другие базы. Американцы, правда, продолжали оказывать услуги по транспортировке наших учёных, но делали это с «небольшой оговоркой»: по условиям договора россияне могли заниматься в Антарктиде лишь гляциологическими исследованиями, но не буровыми работами.
Дело в том, что к тому времени из-за рубежа всё чаще начали звучать голоса тех, кто обвинял Россию в использовании «грязных» технологий, которые могут повредить уникальной экосистеме озера. В частности, в применении для создания незамерзающей жидкости керосина, фреона и этиленгликоля.
Эксперты до сих пор не могут с уверенностью ответить на вопрос о том, чего было больше в этих высказываниях – искренних переживаний за чистоту проекта или зависти к нашей науке, которая в очередной раз стремилась доказать своё превосходство. Ведь к концу девяностых стало окончательно ясно, что инновации, благодаря которым можно пробурить скважину такой глубины и получить пробы из реликтового водоёма, в ближайшие годы никто кроме россиян создать не сможет.
Термобуровой колонковый снаряд
Как бы то ни было, в 1999 году бурение над самым большим подледниковым озером на планете было приостановлено приблизительно в 120 метрах от его предполагаемой поверхности. А в Горном университете начались работы над созданием заливочной жидкости нового типа, которые завершились к 2003 году.
В 2015-м группа учёных Горного университета, а также Института Арктики и Антарктики была удостоена премии Правительства РФ в области науки и техники «за разработку теоретических основ экологически чистых технологий и технических средств бурения, а также их реализацию в условиях ледников Антарктиды». К тому моменту им удалось дважды проникнуть в озеро и получить заветные образцы древней воды.
Научные результаты и перспективы
«Результаты изотопных и гляциологических исследований кернов антарктического льда имеют сугубо практическое значение. Например, нам удалось впервые установить цикличность изменения климата на Земле, проследить четыре ледниковых и межледниковых периода. Кроме того, на уровне научного открытия была доказана длительность анабиоза микроорганизмов более 200 тысяч лет. Впервые для центральной части Антарктиды получены данные о температурном режиме ледникового покрова,
По состоянию на 3 февраля 2011 года глубина скважины составила 3714,24 м.
7 февраля 2011 года скважина была законсервирована до следующего года. Буровой снаряд был остановлен на отметке 3720 метров.
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.
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».
5 февраля 2012 года, на глубине 3769,3 метров, учёные завершили бурение и достигли поверхности подлёдного озера.
10 января 2013 года получен первый керн из прозрачного озерного льда длиной 2 метра.
Булат Сергей Алексеевич
Примёрзшую к буру воду озера доставили для анализа в Лабораторию генетики эукариот Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ). В сентябре 2012 Сергей Булат, заведующий группой криоастробиологии Лаборатории генетики эукариот, заявил: «Были найдены четыре вида бактерий, которые относятся к контаминантам (загрязняющим микроорганизмам).
Такие же бактерии были найдены в буровой жидкости, а озёрная вода с бура была обмыта этой грязной буровой жидкостью, ещё два вида бактерий из образцов были найдены на человеке. То есть ничего интересного. Генеральное заключение такое: наверху (в снежном покрове) клеток нет, в озерном льду тоже нет клеточных популяций — там безжизненно.
11 марта 2013 года Арктический и Антарктический НИИ Росгидромета (ААНИИ) после исследования образцов воды, полученных в мае 2012 года, выпустил заявление, в котором говорится об обнаружении неизвестного науке типа бактерий в подледниковом озере Восток в Антарктиде
Если биологи подтвердят реальность своей находки (более чистые образцы воды будут доступны для исследований в мае 2013 года, а новые образцы воды из приповерхностных слоев озера Восток будут взяты не раньше декабря 2013 года), то научный мир впервые сможет приступить к изучению бактерий, способных существовать в самых экстремальных условиях, в том числе и в подледных океанах Европы и Энцелада.
В июле 2013 года были опубликованы результаты исследования проб льда из скважины методами метагеномики. Из проб удалось выделить 3507 уникальных последовательностей ДНК. Также неоднозначны и исследования ДНК-профилей. В некоторых пробах они аналогичны ДНК-профилям покрывающего льда, однако некоторые исследователи показали наличие ДНК-последовательностей, близких к ДНК термофильных и хемотрофных бактерий, что может указывать на наличие очагов геотермальной активности в озере.
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.
Критики (в их числе вышеупомянутый Сергей Булат) заявляют, что большая часть образцов, скорее всего, загрязнена или содержит остатки организмов, которые давно умерли и сохранились только благодаря толстому слою льда.
Нахождение таких сложных животных, как рыбы, в экстремальных условиях озера они считают крайне маловероятным.
Ранее сотрудник лаборатории генетики эукариот Петербургского ин¬ститута ядерной физики (ПИЯФ) Сергей Булат сообщил РИА Новости, что исследование образцов воды, полученных в мае 2012 года из антарктического озера Восток, позволило выявить вид бактерий, которые не удалось идентифицировать».
«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.
В 2015 году ждали новых проб воды из озера, чтобы подтвердить результаты и получить новые данные. Но не дождались.
Все, что осталось Сергею Булату 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?
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.
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.
68-я РАЭ
15 ноября 2022 года из порта Санкт-Петербург в Антарктиду отправилось научно-экспедиционное судно «Академик Фёдоров» с участниками 68-й Российской антарктической экспедиции Арктического и антарктического научно-исследовательского института. Судно должно прибыть к берегам Антарктиды в конце декабря. В июне 2023 года, завершив очередной двухсотдневный поход, НЭС «Академик Фёдоров» вернется в Санкт-Петербург.
Научно-экспедиционное судно «Академик Фёдоров»
иОсновные задачи экспедиционного судна – выполнение работ по вывозу зимовочного персонала 67-й РАЭ и доставке в Антарктику 228 участников сезонных и зимовочных работ 68-й РАЭ, а также транспортировка необходимых грузов.
«Сезонный этап 68-й Российской антарктической экспедиции продлится около 7 месяцев. Программа работ и научных исследований рассчитана максимально эффективно, чтобы в короткий срок успеть охватить широкий спектр различных задач – от строительства и модернизации станций, до наблюдения изменений атмосферы, морского льда и океана, изменения популяций морских млекопитающих и воздействия космических факторов на планету.
Также будут проведены микробиологические исследования, направленные на поиск новых вирусов бактерий – бактериофагов. Продолжится программа развертывания сети мобильной связи на антарктических станциях и многое другое», — рассказал директор Арктического и антарктического научно-исследовательского института Александр Макаров.
В составе 68-й РАЭ также будут работать 259 специалистов, включая и сотрудников компании «Запсибгазпром», обеспечивающей строительство нового зимовочного комплекса на станции Восток. В числе важнейших производственных задач экспедиции — возведению трех из пяти модулей нового зимовочного комплекса на станции Восток. К месту строительства в этом сезоне планируется доставить более 2,5 тысяч тонн грузов. Для этого будет организована серия санно-гусеничных походов. В операциях по грузоперевозкам будет задействовано до 90 специалистов РАЭ и компании «Запсибгазпром», а также 45 единиц техники. На континент доставка грузов будет осуществляться с помощью судов и авиации.
