«Капсула из прошлого»

Писатели-фантасты давно мечтали заглянуть в прошлое и своими глазами увидеть Землю такой, какой она была до появления человека. К сожалению (а может быть — к счастью), машина времени остается только выдумкой. Но шанс заглянуть в прошлое у ученых все же есть. Ключом к тайнам далекого прошлого является озеро Восток, расположенное в непосредственной близости от южного геомагнитного полюса Земли. Вода в нем, взятая в ледяной плен от 20 до 14 миллионов лет назад, сохранила информационный «снимок» доисторического состояния планеты. А это значит, что человечество имеет возможность заглянуть в такое далекое прошлое, о котором не могло и мечтать. По состоянию воды можно будет судить о составе древней атмосферы, вулканические процессы, потрясали планету в начале четвертичного периода. И даже о древние формы жизни.

На сегодня сорок пять государств имеют в Антарктиде свои станции и ведут активную научную работу. Пальма первенства в открытии «реликта» принадлежит россиянам. Тем, что человечество узнало о существовании погребенного под льдом озера, мы обязаны флагштурману авиационного отряда Четвертой Советской антарктической экспедиции Р. В. Робинсону. Он, как потом и другие летчики при полетах со станции Мирный в район станции Восток, видел достаточно большие участки поверхности, резко отличались от других и условно назывались «озерами». Они случались всегда в тех же местах, поэтому даже использовались для навигации. Но тогда к этому никто не отнесся серьезно. Казалось бы, о каком озеро может идти речь, если средняя температура в Антарктиде составляет минус 57 градусов по Цельсию? При такой температуре вода непременно замерзает. Но дело в том, что озеро находится не на поверхности, а под четырехкилометровым слоем льда.
Так случилось, что именно над таким озером в 1957 году участники советской полярной экспедиции устроили станцию «Восток» (одноименное название дали озеру в 1993 году). Даже Андрей Капица, тогда начинающий географ, а ныне академик, получив при сейсмозондирования в 1959 и 1964 годах нестандартный отраженный сигнал, не решился на такую смелую догадку. Сигнал издал два пика отражения вместо одного — 3730 и 4130 метров. Из этого можно было сделать вывод, что до глубины 3730 метров простирается толща ледника, а на глубине 4130 метров начинаются коренные горные породы Антарктиды. Странную форму сигнала ученые в то время объяснили осадочными породами, лежащие под льдом.

Прошлое

Прошлое

Теперь точно известно, что сейсмические волны «наткнулись» не в осадочные отложения, а на чотирьохсотметрову толщу воды. А в 70-х годах XX века Британский полярный институт имени Р. Скотта выполнил большую программу авиаполетов с зондированием радиоволнами ледников Центральной Антарктиды. На лентах радиозондирования маршруты в некоторых местах пересекали участки, где отражения подо льдом были весьма своеобразными. Можно было предположить, что именно в этих точках полетные линии пересекали крупные скопления подледных озер. А озеро, над которым располагалась станция «Восток», получило название от станции. Но все это, как и раньше, было только научной гипотезой.

И только в начале 90-х годов, когда в руках европейцев оказались данные лазерной альтиметрии, сделаны из космического спутника «ERS-1», стало очевидно: в районе станции «Восток» лежит большая плоская равнина до 280 километров длиной и до 70 километров шириной. Эти данные заставили А. Капицу поднять результаты своего давнего сейсмозондирования. Собрав все имеющиеся научные исследования, российский академик сделал доклад, стала мировой сенсацией. Так в 1994 году мир узнал, что внутри безжизненного полюса холода находится древнее законсервировано озеро. Открытие гигантского подледного озера в Антарктиде вблизи российской станции «Восток» справедливо относится к крупнейшим географических открытий XX века.
Установленные размеры озера поражали: длиной оно более 280 километров, а в ширину 50 километров. Средняя глубина озера составляет 750 метров. А площадь водного зеркала — более десяти тысяч квадратных километров. Озеро спокойно могло выдержать конкуренцию с крупнейшими известными озерами планеты, такими как Онежское (Европа), Чад и Рудольф (Африка), Никарагуа (Центральная Америка) и Титикака (Южная Америка).

Российские специалисты по полярной морской геологоразведочной экспедиции основательно «прощупала» озеро методом наземного зондирования. За несколько лет были проведены тысячи непрерывных сейсмических разрезов во всех направлениях озера. Результаты оказались ошеломляющими: человек впервые «увидела», что спрятано от нее под четырехкилометровой толщей льда. Например, выяснилось, что западная часть озера Восток имеет огромное количество бухт, заливов, полуостровов. Она мелководный — в отличие от восточной, что обрывистые глубоководную береговую линию. Дно этого изогнутого полумесяцем пресноводного бассейна имеет резко пересеченный рельеф, глубина местами достигает 1200 метров. Озеру присуща и сила земного притяжения: ученые убедились в том, что над глубоководными водоемами гравитация слабее, поскольку плотность воды вдвое меньше плотности камня. Облетая озеро на самолете, ученые составили карту его дна. Их работа показала, что в озере находится около 5,4 тысячи кубических километров воды — примерно пять процентов от общемирового запаса пресной воды. Полученные данные также позволили ученым определить высоту (уровень) свободной поверхности воды. Выяснилось, что она на 3100 метров выше уровня моря, то есть вода озера не имеет прямого контакта с океаном, окружающим со всех сторон Антарктиду. Кроме того, над поверхностью воды находится высокое, в сотни метров, куполообразное своды, заполнено древним воздухом.
Как показывают результаты термического сканирования поверхности, температура воды в озере очень высокая — примерно от плюс 10 до плюс 18 градусов по Цельсию. А последние исследования японских и американских ученых свидетельствуют, что озеро разделено рифом на два независимых ареалы, в каждом из которых может быть свое уникальное микробиологическое среду.

В последнее время под ледовым панцирем Антарктиды обнаружено 77 озер. Но самым из них остается Восток. И уникальность его заключается в том, что толщей льда воды озера были вполне отрезаны от прямых контактов с атмосферой, с солнцем, ветрами и с жизнью на поверхности в течение нескольких миллионов лет. А это значит, что биологический и химический состав воды все время оставался неизменным. Многие исследователи верят, что в древней воде могут существовать уникальные формы жизни. Так же сделано предположение, что озеро расположено в рифтовой разломе земной коры. Тогда, вполне возможно, на его дне происходят процессы, близкие к вулканическим, с извержением солевых потоков. Поэтому в придонных слоях вода может оказаться соленой. А сверху за счет таяния ледника вода скорее всего пресная.
Почему же при такой низкой температуры происходит таяние ледников? Если объяснить это просто — ледяная шапка играет роль термоса, а тепло земли затапливает лед. Впоследствии талая вода снова замерзает в основе ледяного покрова, наращивая его снизу, — но уже у противоположных берегов. Таким образом, воды озера медленно циркулируют и полный цикл их восстановления, согласно подсчетам ученых, занимает 15-30 тысяч лет.

Еще в начале 70-х годов, когда существование озера ученые только предполагали, на станции «Восток» начал действовать проект глубинного бурения льда. Первоначально основной целью глубинного бурения было получение непрерывного ледяного керна — цилиндрического столбика льда — своеобразного среза ледника, изучение которого позволило реконструировать все изменения климата нашей планеты за последние 420 тысяч лет, записанного в слоях льда. Еще в 1959 году начальник станции «Восток» В.С. Игнатов с помощью термобура сумел достичь сорокаметровой глубины. Годом позже термобур, сконструированный И. А. Зотиков, смог пройти на 10 метров больше. Из-за несовершенства техники достичь лучших результатов тогда не смогли — бур вмерзав в лед. Ситуация изменилась с приходом в 1967 году специалистов Ленинградского горного института, три десятка лет занимались бурением льда на станции «Восток», сумев углубиться в ледяную толщу на 3623 метра.

Ученые получили точные данные об изменениях в климате за последние 420 тысяч лет. Таким образом, была получена информация о четырех полные климатические циклы на планете. Но дальнейшего бурения возникли дискуссии. Российские ученые высказали предположение, что озеро Восток образовалось еще до того, как Антарктида покрылась сплошным слоем льда. Образцы, добытые очень близко к «своды», показали присутствие микробов (в том числе и ранее не известных науке), питательных веществ и различных газов, включая метан. Иными словами, были обнаружены все типичные признаки биологических процессов. Это может означать только одно: под слоем льда в ледяной «капсуле» сохранилось жизнь! К тому же озеро является замкнутой экосистемой, которая не имела контакта с «внешним миром» в течение тысячелетий!

Мы в Google+