A Vostok-tó, amely a Föld déli geomágneses pólusának közvetlen közelében található, talán a világ utolsó komoly rejtélye. A tóban lévő víz 20–14 millió évig jég fogságban vett! visszamentett egy információs "pillanatképet" a Föld bolygó őskori állapotáról. És ez azt jelenti, hogy az embereknek lehetősége van egy olyan távoli múltba tekintni, amelyről nem mertek álmodozni. Például a víz állapota alapján meg lehet ítélni az ősi légkör összetételét, a vulkáni folyamatokat, amelyek a negyedidőszak elején rázta meg a bolygót. És még az élet legrégibb formáiról is.
A mai napig 45 állam székhelye található Antarktiszon, és aktív tudományos munkát végez. Az oroszoknak tenyérük van a szubglasztikus „emlék” felfedezésében, nevezetesen a 4. szovjet antarktiszi expedíció R. V. Robinson repülési csapata zászlós navigátoraként. Más pilótákhoz hasonlóan, akik később a Mirny állomástól a Vostok állomás felé repültek, nagyon nagy felszíni területeket látott, amelyek élesen különböztek a többi résztől, és hagyományosan "tavaknak" hívták.
Mindig ugyanazon a helyen találkoztak, tehát a navigációhoz is használták őket. De aztán senki sem vette komolyan. Ugyanez a sors várja a híres glaciológus I. A. Zotnikov (az Orosz Tudományos Akadémia levelező tagja, földrajztudományi doktor) hipotézisét, aki javasolta az Antarktiszi gleccser vastagságának megolvadását annak mozgása közben.
Úgy tűnik, hogy milyen tóról lehet beszélni, amikor az Antarktisz átlagos hőmérséklete eléri -57 ° C-ot. A víz kétségtelenül ezen a hőmérsékleten fagy le. A helyzet azonban az, hogy a tó nem a felszínen helyezkedik el, hanem egy 4 kilométeres jégréteg alatt. Az igazat megvallva, még akkor is, amikor a pilóták felfedezték ezeket a sík síkságot, tavaknak nevezték őket olyan felületre, amely magasságból hasonlít egy tóra. Így történt, hogy egy ilyen tó fölött, anélkül, hogy azt még tudta volna, 1957-ben a szovjet sarki expedíció résztvevői felállították a Vostok állomást (a tó 1993-ban ugyanazt a nevét kapott).
Még A. Kapitsa, akkori újonc kezdő földrajzíró, majd később egy akadémikus, miután 1959-ben és 1964-ben a szeizmikus hangzás során nem szabványos visszaverő jelet kapott, nem mertek ilyen merész kitalálni. A jel két helyett két tükröződés csúcsot adott - 3730 és 4130 m-re. Ebből kiderült, hogy a gleccser rétegek 3730 m mélységre terjedtek ki, és az Antarktisz alapkőzete 4130 m mélyen kezdődött. A tudósok ezután a jelek titokzatos formáját a jég alatt fekvő üledékes kőzetekkel magyarázta.
Most már biztosan megtudták, hogy a szeizmikus hullámok nem az üledékes lerakódásokon, hanem egy 400 méteres vízoszlopon „botladoztak”. És az 1970-es években a Skót Brit Poláris Intézet nagyszabású légi repülési programot hajtott végre rádióhullámokkal, a Közép-Antarktisz gleccsereit hangolva. A rádiószalagokon az útvonalak bizonyos helyeken átmentek azon területeken, ahol a jég alatti visszaverődések meglehetősen sajátos jellegűek voltak. Feltételezhető volt, hogy ezeken a pontokon haladtak át a repülési vonalak a szubglaciális vizek nagy halmozódásain, amelyeket az 1970-es években szubglaciális tavaknak hívtak. És a tó, amely felett a Vostok állomás található, a nevét kapta. De mindez még mindig csak tudományos hipotézis volt.
És csak az 1990-es évek elején, amikor a tudósok rendelkeznek lézeres magasságmérési adatokkal, amelyeket az ERS-1 űr műholdasból készítettek, nyilvánvalóvá vált: a Vostok állomás területén egy nagy, sík sík sík, amely akár 280 km hosszú, akár 70 km széles. Ezek az adatok arra kényszerítették A. Kapitsát, hogy emelje fel régóta szeizmikus hangzásának eredményeit. Az összes rendelkezésre álló tudományos kutatás összegyűjtése után az akadémikus jelentést készített, amely valós szenzációvá vált. Tehát 1994-ben a világ megtanulta, hogy az élettelen hidegoszlopban egy ősi konzervált tó található. Az óriás szubglaciális tó felfedezését Antarktiszon az orosz Vostok állomás közelében helyesen sorolják a 20. század legnagyobb földrajzi felfedezései közé.
A tó mérete lenyűgöző volt: több mint 280 km hosszú és 50 km széles. Így a vízfelület területe több mint 10 000 km? és csak az olyan tavakkal hasonlítható össze, mint a Onega (Európa), Csád és Rudolph (Afrika), Nicaragua (Közép-Amerika) és Titicaca (Dél-Amerika). A tó átlagos mélysége 750 méter. Ezt követően a sarki tengeri földtani kutató expedíció szakemberei alaposan "kipróbálták" a tavat a talajmérés módszerével.
Promóciós videó:
Az évek során ezer folyamatos szeizmikus szakaszt hajtottak végre a tó különféle irányaiban. Az eredmények lenyűgözőek voltak: először egy ember "látta", mi rejtett tőle egy 4 kilométer vastag jégréteg alatt. Például megtudták, hogy a Vostok-tó nyugati részén sok öböl, öböl és félsziget található. Sekély, ellentétben a keleti parttal, amelynek meredek mélytengeri part menti széle van.
Ennek az édesvízi vízgyűjtőnek a félholdlal ívelt fenékének élesen domború domborzata van, a mélysége egyes helyeken eléri a 1200 mt. A felület hővizsgálata azt mutatta, hogy a tó vízhőmérséklete meglehetősen magas - körülbelül + 10 ° -tól + 18 ° C-ig. És a japán és amerikai tudósok legutóbbi tanulmányai azt mutatják, hogy a tó egy zátony által két független területre van osztva, amelyek mindegyikének megvan a saját egyedi mikrobiológiai környezete.
Az Antarktisz jéghéja alatt 77 tavat fedeztek fel. De a legnagyobb közülük a Vostok-tó. Az egyediség abban rejlik, hogy a tóvizeket a jég vastagsága több millió évig teljesen elvetette a légkörrel, a Nap, a szelekkel és a felszínen élõ közvetlen kapcsolatokkal. Ez azt jelenti, hogy a víz biológiai és kémiai összetétele ezen idő alatt változatlan maradt. Sok kutató úgy véli, hogy az egyedülálló életformák élhetnek az ókori vízben. A Vostok-tó eltér a gravitációs erőtől: a kutatók meggyőződtek arról, hogy a mélytengeri víztesteknél a gravitáció gyengébb, mivel a víz sűrűsége a kő sűrűségének fele.
A tó körül repülővel repülve a tudósok összeállítottak egy térképet a tó aljáról. Munkájuk kimutatta, hogy a tó körülbelül 5,4 ezer köbkilométer vizet tartalmaz - ez a világ összes édesvízellátásának kb. 5% -a. Azt is javasolták, hogy a Vostok-tó a földkéreg szakadási hibáján helyezkedjen el. Ezután valószínű, hogy a vulkanikus folyamatokhoz közeli folyamatok alakulnak ki, sóáramok kitörésével. Ezért az alsó rétegekben a víz sós lehet. És felülről, a gleccser olvadása miatt a víz valószínűleg friss.
A kapott adatok azt is lehetővé tették a tudósok számára, hogy meghatározzák a víz szabad felületének magasságát (szintjét). Kiderült, hogy a tengerszint feletti magasság 3100 méter, azaz a Vostok-tó vizének nincs közvetlen kapcsolat az óceánnal, amely mindkét oldalán Antarktiszot veszi körül. Ezenkívül a vízfelszín felett száz méter magas kupolás található, amelyet ősi levegő tölt be.
Miért olvadnak ilyen alacsony hőmérsékleten a gleccserek? A képzetlen ember tudományos válasza alig magyarázható. De röviden úgy néz ki: I. Zotnikov orosz glaciológus után a Bristoli Egyetem tudósai 2000-ben háromrészes radarfelmérést végeztek a tóról.
Kiderült, hogy nyugati és északi külseje közelében, az alacsony hőmérsékletek ellenére, évente csaknem 10 centiméteres jégréteg olvad el (az olvadási hőmérséklet alacsonyabb a szokásosnál, mivel a tetején fekvő jéglap magas nyomású!). Még egyszerűbb - a jégsapka termoszként működik, és a Föld hője megolvasztja a jéget. Ezt követően az olvadékvíz ismét lefagy a jégtakaró alján, növelve azt alulról, de már az ellenkező partokra. Így a Vostok-tó vize lassan kering és a megújulás teljes ciklusa, a kutatók becslése szerint, 15-30 000 évig tart.
A múlt század 70-es éveinek elején, amikor csak a tó létezéséről volt semmilyen feltételezés, a Vostok állomáson megkezdődött a mélyfúrási projekt. A mély fúrás fő célja egy folyamatos jégmaga - egy hengeres jégoszlop - megszerzése volt, egyfajta gleccseres szeletet, amelynek vizsgálata lehetővé tette a bolygónk elmúlt 420 000 évben az összes felhalmozódott jégrétegben rögzített összes klímaváltozásának rekonstruálását.
1959-ben a Vostok állomás vezetõje, VS Ignatov termikus fúró segítségével elérte a 40 méteres mélységet. Egy évvel később Zotikov I. A. tervezte a hőfúrót 10 méterrel tovább. A nem tökéletes technológia miatt akkor még nem lehetett lenyűgözőbb eredményeket elérni - a fúró egyszerűen megfagyott a jégbe. A helyzet megváltozott, amikor 1967-ben megérkeztek a Leningrádi Bányászati Intézet szakemberei, akik három évtizede fúrtak jót a Vostok állomáson, miután 3623 méterre sikerült mélyen belemenni a jégrétegekbe.
A tudósok pontos adatokat szereztek az éghajlatváltozásról az elmúlt 420 000 évben. Így információt kaptunk négy teljes éghajlati ciklusról a Földön. De ez a kút vált a vita tárgya. Amikor az orosz kutatók elkezdték mélyíteni a kútot, rájöttek, hogy az izotópos elemzés szerint a nem légköri eredetű jég 3543 m mélység alatt volt. Mint Valerij Lukin mondta, a hóesés következtében légköri jég képződik, amely saját súlya alatt fenyőré, majd később jégré válik. A kút jégéből azonban a víz fagyása egyértelműen kialakult.
Ennek alapján a fent említett Igor Zotikov új elméletet javasolt. A szuperkontinentális Gondwana létezésének hipotézise alapján (ide értve Afrikát, Dél-Amerikát, Ázsiát, Ausztráliát és esetleg Antarktist, amely később széttöredezett, és a föld környékén sodródni kezdett, és később átvette a jelenlegi helyzetet), azt javasolta, hogy a Vostok-tó megjelent közvetlenül az Antarktisz jegesedése előtt, amely akkor kezdődött, amikor a kontinens lecsúszott a hideg pólusra. Az újonnan kialakult tó vizeit az egész kontinens jég borította. Az orosz kutatók szerint a tójég vastagsága a víz felett 210 m. Zotikov akadémikus azt állította, hogy ez az a nagyon egyensúlyi érték, amelyen keresztül a hideghullám 50 millió évig nem tudott áthatolni.
1994 - Az orosz glaciológusok a tó felé vezető út háromnegyedét fúrták, tanulmányozva a Föld 400 ezer éves éghajlati történetét, amelyet növekvő jégrétegekben rögzítettek. A "kupola" közvetlen közelében vett minták mikrobák (ideértve a tudomány előtt korábban még nem ismerteket), tápanyagok és különféle gázok, köztük a metán jelenlétét mutatják. Más szavakkal, a biológiai folyamatok minden tipikus jele megtalálható most, valószínűleg egy teljesen izolált ökoszisztémában. Vagyis egy egyedülálló "kapszula az ókori világból", amely megnyitásakor a tudósok képesek lesznek megoldani a Föld története legösszetettebb megoldatlan problémáit.
A szupermély fúrások oroszországi rekordja még nem történt meg: az oroszok elérték a 3623 méteres túllépési pontot (más országok szakemberei még nem léptek túl a 2500-as akadályt). Ennek ellenére az 1998-ban ebből a mélységből kinyert jégmintákat egyenlően osztották el Oroszország, Amerika és Franciaország tudósai. Erre a pontra eljutottak a tanulmányok. Az orosz felszerelés tovább haladhatott volna, de a fúrást abbahagyták a nem steril mintavétel veszélye miatt, amely károsíthatja a tó egyedi relikviumrendszerét. Valójában egy természetes százezer éven át elkülönített fülkében kialakult a saját biológiai egyensúlya.
Mi történhet, ha a modern mikroflórával telített légköri levegő rohan be a forralókkal? A váratlan bővítés helyrehozhatatlan következményekkel jár-e? És néhány ország azt is sürgeti, hogy ne támadjon be az ismeretlennel. Mi lenne, ha onnan, az ősrégi sötétségből kiindulva megjelenik valamiféle "a XXI. Század pestisje"?
Számos fizikai okból feltételezhető, hogy a Vostok-tó túl telített gázokkal (különösen oxigénnel), és az ezekhez a feltételekhez alkalmazkodó mikroorganizmusok egyedi tulajdonságokkal rendelkezhetnek. Két világ gondatlan ütközése konfliktushoz vezethet, és nem ismeretes, ki válhat ebből nyertesnek: A Vostok-tó mikrobái szenvedhetnek a földi bioszféra mikroorganizmusainak inváziójától, de elméletileg mi is áldozatok lehetünk.
Ezért 1998-ban az SCAR - az Antarktisz Kutatási Nemzetközi Tudományos Bizottság ülésén - úgy döntöttek, hogy abbahagyják a fúrást. „A tó nagyon értékes kísérlettel jár - figyelmezteti Keenan Ellis-Evans, az Egyesült Királyság Cambridge-ben székhellyel rendelkező mikrobiológus.
A Vostok-tó azonban, még teljesen megoldatlanul is, rengeteg felbecsülhetetlen információval szolgált a tudomány számára. Például javasolt modellje a csillagászokat hasonlította a Mars természetes körülményeihez. Ismeretes, hogy a vörös bolygó északi pólusát szintén óriási gleccser borítja. És több millió évvel ezelőtt a Mars, akárcsak a Föld, éles változásokat tapasztalt a forgástengely dőlésében. Más szavakkal: azokban a területeken, amelyek ma a hideg pólusai vannak, mindkét bolygón a múltban sokkal melegebb éghajlat volt.
Ezután meglehetősen valószínűvé válik az a hipotézis, miszerint űrszomszédunknak a Vostok-tóhoz hasonló sarki tavak is vannak. És ha az életet Antarktisz gleccserei alatt találják meg, akkor miért ne találnánk a Marson? Még az Egyesült Államok Nemzeti Űrügynöksége is komolyan érdekli a Föld-tó problémáját, összehasonlítva azt az Európa óceánjával, a Jupiter holdjával.
Kiderült, hogy a Földön a szublaciális tó ideális kísérleti hely az Európában a jég alatt történő behatolás technológiájának tesztelésére, ahol az óceánt legalább 20 kilométer jégréteg borítja, és a Vostok-tó „csak” 4 kilométer hosszú. De a problémák változatlanok. Hogyan ne hozhatjuk a szennyeződéseket (szárazföldi baktériumokat) a Jupiter-holdra, hogyan lehet áttörni a jéget, hogyan lehet biztosítani a jel továbbítását a víz alatti járműről a felszínre?
Az Antarktiszi mag lehetővé tette a bolygó elmúlt százszázezer év alatt bekövetkezett globális klímaváltozások megítélését. A légbuborékok oxigénizotópjainak aránya alapján a tudósok meghatározták a légköri szén-dioxid-tartalom változását az elmúlt fél millió évben. Már megbízhatóan ismert, hogy megváltozott - és nagyon is. És ami a legfontosabb - emberi részvétel nélkül! De éppen az emberi civilizáció fejlődésének „üvegházhatása” magyarázza a globális felmelegedés elősegítőit az átlagos légköri hőmérséklet növekedését. A tanulmányok kimutatták, hogy a vulkanikus aktivitás, vagyis hatalmas erdőtüzek sokkal több szén-monoxidot bocsátottak ki a légkörbe.
Még több. Kapitsa A. akadémikus szerint először a légkör hőmérséklete emelkedett, majd a benne lévő szén-dioxid tartalma megnőtt, és nem fordítva! Egyszóval, máris csodálatos felfedezéseket készítenek! DNS-nyomakat találtunk az Antarktiszi jég magjában, amelyet 3543 m mélységből vettünk. „A kutatók azonnal rájöttek, hogy egy egyedi természeti emléktel bírnak” - mondta V. Lukin, az Északi-sark és Antarktisz Intézet orosz expedíciójának vezetője. A talált DNS, amely nem esik egybe a földi szervezetekkel, megerősíti ezt. A molekuláris biológia szakemberei is meg vannak győződve arról, hogy az ilyen típusú DNS nem szerepel a világtudomány katalógusában."
A kutatás teljes lendülettel jár, és új felfedezéseket hoz. A kútból származó tójég magjában a szentpétervári nukleáris fizikai intézet molekuláris biológusai a termofil halott baktériumok három típusát fedezték fel, amelyek a tudomány számára nem ismertek. Modern társaik hidrotermális forrásokban fejlődnek ki az óceánok és a kontinensek aktív régióiban + 40–60 ° C hőmérsékleten. Ebből következik, hogy egyszer a Vostok-tó melegebb volt, mint az összes modern déli tenger.
Az orosz mikrobiológus, S. Abyzov, az Antarktisz legmélyebb fúrásából származó alapvető vizsgálatok eredményeként bebizonyította, hogy a mikroorganizmusok a jégben felfüggesztett animációban vannak a legmélyebb horizonton keresztül. Eddig úgy gondolják, hogy a tóvízben vagy annak fenekű üledékeiben található életet a mikroorganizmusok is korlátozzák. Ugyanakkor a manapság ismertek közül egyik sem létezhet elég hosszú ideig ebben a vízben.
Lukin V. szerint ez az esemény tudományos jelentősége szempontjából csak összehasonlítható egy ember holdon való leszállásával. Körülbelül 130 méter van a tó felületétől. "Arra számítunk, hogy ezt a távolságot három téli negyedévben teljesítjük" - mondta V. Lukin.
A tó vízrétege mindössze 130 méter jég választja el a kút aljától. Mi vár az emberiségre a kis híd mögött?
Syadro V., Iovleva T.