Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №2 за 2004 год

Для проходки скважины до глубины 2 755 м использовали термоэлектробурение, позволяющее доставать очень хороший ледяной керн диаметром примерно 10 см. В Институте микробиологии РАН был сконструирован пробоотборник для получения стерильных проб сразу после извлечения керна из скважины. Анализ таких проб уже принес положительные результаты: обнаружены микроорганизмы на больших глубинах во льду. Кроме того, огромный интерес представляют найденные в кернах и сохранившиеся практически без каких бы то ни было изменений пыльца, споры, вулканический пепел, пузырьки воздуха, частицы метеоритов, пробывшие в ледяном плену не одну тысячу лет.

Совершенно новые микробиологические данные удалось получить в середине 1990-х годов. В образцах льда с глубин 3 551 и 3 607 м были обнаружены три вида термофильных бактерий, аналоги которых развиваются в гидротермальных источниках активных областей океанов и континентов при температурах 40—60°С. Найденные бактерии, по-видимому, обитают в горячих источниках на дне озера, используя для своей жизнедеятельности только неорганические соединения – водород, углекислый газ, тиосульфаты. Конечно, это только начальные результаты, но уже из них следуют важные и интересные заключения, позволяющие предположить, что гидротермальная деятельность в озере Восток в основном определяется местной циркуляцией талых вод в земной коре, когда они мигрируют вниз по разломам и трещинам на глубину нескольких километров, а затем возвращаются к поверхности озера, обогащенные неорганическими соединениями, служащими источником питания бактерий.

Значение подледного озера Восток неизмеримо выросло после того, как на спутнике Юпитера Европе был открыт гигантский водный резервуар, изолированный лежащим сверху многокилометровым покровом льда. Дело в том, что, как полагают ученые, ядро Европы из-за тяготения самого Юпитера и двух других его спутников – Ио и Ганимеда, сильно раскалено, в то время как внешняя поверхность Европы охлаждена до –170°С. Такой контраст и создает соседство огромного панциря льда, прикрывающего гигантское подледное озеро или море. Таким образом, озеро Восток представляет собой земной аналог того, что можно ожидать на других планетах. Исследователей Европы особенно заинтересовали сообщения о возможности обнаружения в озере Восток биологической жизни. Сегодня подобная перспектива считается более чем вероятной, несмотря на то что микроскопические обитатели подледного озера должны существовать в экстремальных условиях – при полном отсутствии света, давлении в 350 атмосфер и постоянно низких температурах. Находка микроорганизмов в воде озера Восток будет означать, что, быть может, первая встреча с внеземной жизнью состоится именно на Европе.

Исследование воды озера Восток, его донных осадков, отбор стерильных проб для биологических анализов – все это станет чрезвычайно важным этапом на пути познания прошлого нашей планеты, ее эволюции.Но по мере того как бурение на станции «Восток» близится к завершению, возникают и весьма серьезные проблемы. Ведь из-за высокой пластичности льда бурение в нем возможно только при заполнении скважины незамерзающей жидкостью с такой же, как у льда, плотностью. В настоящее время для этих целей используются жидкости типа керосина, растворы спиртов и сложные эфиры. Все эти соединения имеют один общий и очень существенный недостаток – они токсичны.

Причем к отравляющему действию этих жидкостей особенно восприимчивы низшие формы жизни. Когда скважина дойдет до дна и проткнет весь его 4-километровый слой, какая-то часть заливочной жидкости попадет в озеро, что, конечно же, нежелательно.

Возникает непростая инженерная задача – предотвратить загрязнение озера в конце бурения льда. Правда, расчеты отечественных специалистов показывают, что такое загрязнение будет пренебрежимо мало – одна молекула на один кубометр воды в озере. Но все равно возражения ряда ученых, опасающихся загрязнения этого уникального водоема, существуют.

Чтобы не допустить попадания в озеро токсичных веществ, в 1998 году на заседании SCAR (Scientific Counsil for Antarctic Research) – Международного научного комитета по антарктическим исследованиям – было принято решение о приостановке бурения до выработки экологически безопасного способа проникновения в подледный водоем. На сегодня скважина пройдена до глубины 3 623 м, а это означает, что до поверхности озера осталось около 150 м.

К сожалению, вокруг чисто научной и технологической проблемы соблюдения стерильности при проникновении в уникальное озеро стали разгораться страсти, не имеющие к науке никакого отношения. Российские исследователи столкнулись с явным нежеланием ряда государств отдавать приоритет в изучении озера Восток нашей стране. Появились даже предложения вообще запретить бурение российским специалистам, законсервировать скважину и начать проникновение в озеро, используя, например, американские технологии. Решение вопроса о возобновлении бурения на станции «Восток» затягивается под различными, подчас надуманными, предлогами. Более того, российским ученым стало очень трудно публиковать свои работы, относящиеся к исследованию озера Восток, в зарубежных научных журналах. В то же время из любого сообщения на ту же тему их иностранных коллег делается сенсация. Все это происходит из-за опасений некоторых зарубежных организаций лишиться мощного финансирования, если Россия первой достигнет реликтового озера. Отечественные специалисты накопили колоссальный опыт глубинного бурения, именно они на протяжении нескольких десятков лет заботились о стерильности керна и скважины, и нет никаких причин для сомнений в их профессионализме.

В настоящее время в Санкт-Петербургской горной академии разработана экологически чистая технология проникновения в подледниковое озеро, основанная на использовании безопасных кремнийорганических заливочных жидкостей и получившая положительное заключение специалистов. В ближайших планах Российской антарктической экспедиции – пробурить оставшиеся 125 м ледниковой толщи над озером. Сначала предполагается преодолеть 50 м, чтобы получить новый ледяной керн и на новых образцах подтвердить гипотезу о существовании термофильных бактерий в водной среде озера, а затем и войти в озеро, не загрязнив его, чтобы определить характеристики газового и химического состава озерной воды и микробных сообществ, населяющих озеро и его донные осадки. Итак, близится к концу грандиозный научный проект бурения скважины на станции «Восток», начатый в 1970-х годах. Ему на смену идет не менее грандиозное исследование подледного озера Восток. И сегодня есть все основания полагать, что очень скоро мы получим из Антарктиды данные о прошлом климате Земли на протяжении последних 800 тыс. лет, что имеет не только познавательный интерес, но, безусловно, поможет понять проблему глобальных изменений в грядущем столетии.