100 великих тайн Земли - Волков Александр Викторович. Страница 35

Долгое время вся Антарктида была чем-то вроде сонного царства. Но в последние два десятилетия здесь делается одно открытие за другим. Белое пятно Антарктиды поистине напоминает пустое полотно, на котором географы, как художники, рисуют новый образ континента. Под снежной маской действительно таится свое неповторимое лицо.

Что нас ждет в глубине озера Восток?

Напрасно ледяные просторы Антарктиды называют пустыней. Жизнь не только приспособилась к невыносимому здешнему климату, но и готова терпеть его тысячелетиями. Жизнь приютилась даже под толщей льда, на глубине свыше трех с половиной километров. Там, близ российской станции «Восток», скрывается огромное озеро под тем же названием. Оно полностью отрезано от внешнего мира.

Еще в начале 1960-х годов советские исследователи предположили, что подо льдами Антарктиды может находиться… море пресной воды. В 1963 году советский географ И.А. Зотиков составил карту донного таяния антарктических льдов. На ней хорошо было видно, что в районе станций «Восток», «Амундсен—Скотт», «Берд» идет непрерывное донное таяние, а значит, здесь, под ледяным щитом, должны образоваться озера. Поначалу эта идея была встречена скептически.

В те же годы советские летчики, совершавшие полеты со станции «Мирный» в район станции «Восток», вспоминал И.А. Зотиков, также «видели довольно большие участки поверхности, резко отличавшиеся от остальных. Летчики называли их “озерами”. Они встречались всегда в одних и тех же местах, поэтому их даже использовали для навигации. Озера обладали одной особенностью: были видны с летящих низко над поверхностью ледника самолетов, в стороне от них, то есть когда угол зрения наблюдателя по отношению к поверхности был очень мал. Когда же самолет пролетал над самим озером, его поверхность и границы ничем не отличались от других мест».

В начале 1990-х годов за этим гипотетическим озером закрепляется то же название, что и за станцией, а в 1996 году, после публикации в журнале Nature , известие об озере Восток – «гигантском озере под антарктическим льдом» – стало мировой сенсацией.

Озеро Восток обещает новые открытия

В Антарктиде обнаружились и другие озера, но это – самое крупное. Его длина – около 250 километров; а общая площадь, занимаемая им, составляет примерно 15 700 квадратных километров. По словам В.М. Котлякова, «оно настолько велико, что его контуры просматриваются в планетарном масштабе, со спутников». По своей площади оно ненамного уступает озеру Балхаш, а по глубине – озеру Байкал; в отдельных местах его глубина достигает 1200 метров. Как и Байкал, это озеро, отмечает В.М. Котляков, «заполняет рифтовый участок литосферы – узкую глубокую впадину, образовавшуюся на месте растяжения земной коры – зародыш будущего океана».

Озеро Восток содержит не менее 5400 кубических километров воды (примерно в четыре раза меньше, чем Байкал). Вода здесь пресная или слегка соленая (по сравнению с обычной морской водой). Ее средняя температура: – 3 °С. Однако озеро не промерзло, поскольку вода находится под давлением в 30—40 мегапаскалей, а при высоком давлении точка замерзания воды лежит ниже 0°.

Посредине озера расположен «остров», где земля непосредственно соприкасается со льдом. Этот «остров», напоминающий горную цепь, делит озеро на две почти не связанные друг с другом части, препятствуя водообмену между ними. Поэтому химический и биологический состав в обеих частях озера – северной и южной – может разниться. «Южный водоем» занимает примерно две трети всей площади озера. Он заметно глубже «Северного водоема», чья глубина, пожалуй, не превышает 400 метров.

Нижний край ледяного панциря, сковавшего озеро, лежит прямо на воде, но поверхность его вовсе не горизонтальна. На севере озера лед на несколько сотен метров толще, чем на юге.

Никто пока не видел воочию это озеро. Это – последний крупный водоем, не затронутый деятельностью человека. Здесь безраздельно властвует Природа.

В 1990 году стартовал совместный российско-французско-американский проект. Намереваясь изучить, как менялся климат Антарктиды, исследователи начали бурить лед близ станции Восток. По чистой случайности они выбрали для бурения место именно над озером. К январю 1996 года они достигли уже глубины 3623 метра, и лишь тогда работы были прекращены примерно в 120 метрах от воды, чтобы не загрязнить ее микроорганизмами. К этому времени было доказано, что подо льдом простирается огромное озеро. Анализ льда, извлеченного из скважины, показал, что последние 60 метров ученые бурили уже не ледяной щит, а слой льда, образовавшийся, когда вода у поверхности озера замерзла.

Вот уже 15 миллионов лет озеро Восток скрывается подо льдом. Вероятно, сотни тысяч, а может быть, и миллионы лет оно отрезано от внешнего мира. Озеро Восток, по словам ученых, «это окошко в тот мир природы, в тот климат, который существовал на Земле в далеком прошлом». Большинство его обитателей умерло голодной смертью, но, видимо, некоторые микроорганизмы выжили. Компьютерные расчеты показывают, что озеро Восток в сотни раз беднее питательными веществами, чем Ладожское или Онежское. Однако для бактерий этого достаточно. Вода в озере циркулирует, происходит ее горизонтальное и вертикальное перемешивание. Благодаря этому толща озера насыщается кислородом.

Условия обитания в этом озере нельзя не назвать экстремальными: очень низкая температура, громадное давление, содержание кислорода примерно в 50 раз выше, чем в обычной пресной воде. Тем не менее, по оптимистичной оценке швейцарского географа Альфреда Вюста, в каждом миллиметре воды озера Восток может находиться до миллиона бактерий. Биологи рассчитывают найти здесь не только привычных для нас тихоходок или туфелек, но и уникальные популяции микробов, развившиеся в необычных условиях. Их эволюция протекала независимо от внешнего мира.

Кстати, во время бурения, в слое замерзшей воды, извлеченном из скважины, действительно были обнаружены микробы, но ученые не могут пока точно сказать, идет ли речь об организмах, обитавших в воде озера, или микробы были занесены сюда самими исследователями.

Палеонтологов же очень интересует слой отложений глубиной в несколько сотен метров, образовавшийся на дне озера. Очевидно, здесь можно найти многочисленные останки животных, обитавших в далеком прошлом в самом озере и по его берегам. Ведь когда озеро оказалось отрезано от внешнего мира и здесь стало не хватать пищи, началось массовое вымирание животных, обитавших в его водах. Из-за отсутствия света прекратились процессы фотосинтеза. Это привело к гибели водорослей и других водных растений. Остатки погибших организмов, прежде всего скелеты и раковины, усеяли дно озера и должны были сохраниться по сей день. Их открытие позволит ученым достаточно полно реконструировать мир озера Восток, каким он был, прежде чем оказался погребен подо льдом.

В январе 2011 года руководители Арктического и антарктического научно-исследовательского института в Санкт-Петербурге объявили о планах завершить бурение скважины и взять пробы воды из озера. Последние два-три десятка метров было намечено использовать вместо обычного механического бура термический бур, который расплавит слой льда, скрывающий озеро. Когда поверхность озера будет достигнута, вода устремится в скважину и замерзнет. Пробы свежего льда и будут извлечены исследователями.

8 февраля 2012 года было объявлено, что из скважины, с глубины 3768 метров, удалось извлечь пробу только что замерзшей воды. Предполагается, что в дальнейшем озеро обследует робот. Он возьмет образцы воды и отложения со дна озера. Генетический анализ материала проб даст, наконец, ответ на вопрос: есть ли в озере Восток жизнь?

Жизнь зародилась в толще льда?

Вопрос происхождения жизни на нашей планете – одна из главных проблем современной науки. Пока ученым остается лишь гадать и строить гипотезы в попытках понять, каким образом мертвая органическая материя превратилась в первые примитивные формы жизни. Так где же это произошло? Где 4 миллиарда лет назад включился механизм дарвиновской эволюции?