Een van 's werelds grootste meren bevindt zich op Antarctica. Maar je kunt het niet zien: het is van bovenaf afgesloten met vier kilometer ijs. Dit is het Vostokmeer, ontdekt door Sovjet- en Russische wetenschappers. Door miljoenen jaren geleden een niet-ijskoud zoetwaterreservoir te bestuderen, geïsoleerd van de buitenwereld, hopen wetenschappers te leren hoe het leven op aarde en andere planeten begon.
Precies 60 jaar geleden, op 16 december 1957, richtten Sovjet-poolreizigers het Vostok-onderzoeksstation op in de koudste en meest afgelegen regio van Antarctica. Het bevindt zich nabij de magnetische zuidpool van de aarde op een hoogte van 3,4 kilometer boven zeeniveau. Via dit station hebben onze geofysici seismische profielen gemaakt om erachter te komen wat zich onder het ijs bevindt. Onder hen was Andrei Kapitsa - de broer van de beroemde presentator van het programma "Voor de hand liggende - Ongelooflijke" Sergei Kapitsa. Op basis van de verkregen gegevens ging hij ervan uit dat er in het stationsgebied onder de gletsjer een laag water ligt.
De omtrek van het Vostokmeer is zichtbaar op het oppervlak van de gletsjer / NASA.
Gladde depressies op het ijsoppervlak werden opgemerkt door Sovjetpiloten, die gebieden van Antarctica onderzochten die op dat moment volledig ontoegankelijk waren voor mensen. Ze noemden ze meren en gebruikten ze voor navigatie. Zoals later bleek, zijn dit inderdaad projecties van meren op het oppervlak van de gletsjer.
Wetenschappers dachten lange tijd dat er onder het ijs kleine en verspreide waterpartijen waren. Slechts bijna veertig jaar na het eerste geofysische onderzoek, in 1994, kondigde Andrei Kapitsa de ontdekking aan van een gigantisch meer op Antarctica, vergelijkbaar in grootte met Ladoga.
Gevaar voor infectie
Op dat moment was boorgat 5G al in bedrijf op het station van Vostok. Tijdens het leggen wisten de poolreizigers natuurlijk niet dat onder hun voeten de laatste "lege plek" op de planeet was. Ze wilden ijs uit verschillende diepten halen en het klimaat van vroegere tijdperken reconstrueren met behulp van het gas en de vaste insluitsels die erin zitten. De put was gevuld met een mengsel van kerosine en freon, dat niet bevroor en de steendruk kon behouden. Freon werd tegen die tijd erkend als gevaarlijk voor de atmosfeer en verboden onder het Kyoto-protocol. Op basis hiervan, en ook uit angst voor verontreiniging van het meer met chemicaliën en micro-organismen van het oppervlak, verbood de internationale wetenschappelijke gemeenschap Rusland om verder te boren en adviseerde ze een schonere methode te ontwikkelen. In februari 1998 werd 5G in de mottenballen gezet, toen er nog ongeveer 130 meter ijs in het meer lag.
Promotie video:
Het kostte acht jaar om de technologie te verfijnen en te bewijzen dat de boor en boorvloeistof nooit in het meer zouden belanden, en monsters zouden strikt in de put worden genomen.
Lake Vostok op Antarctica / Foto: FGBU “ AARI ”.
Een autopsie onthuld
Tijdens de gedwongen stilstand ontdekten Russische wetenschappers bijna alles over het Vostok-meer dat teledetectiemethoden toestond. Het is door 3,7 kilometer ijs van het oppervlak gescheiden. De waterbak is 290 km langgerekt en is in twee delen verdeeld. De zuidelijke is kleiner, maar diep: ongeveer 800-1000 meter. Het noordelijke deel, groot en ondiep, heeft een diepte van 300 meter. Geofysici hebben het reliëf van de put van het meer nagebouwd en ontdekt dat het beperkt is tot een vrij jonge breuk in de aardkorst.
In de winter van 2006 werd het boren hervat. De boor brak twee keer af, en wanneer het niet mogelijk was om deze te bereiken, moest de put schuin vanaf het breekpunt worden gestart om het probleemgebied te omzeilen. Het oppervlak van het meer werd bereikt op 5 februari 2012 op een diepte van 3769,3 meter.
De tweede keer dat het reservoir werd geopend op 15 januari 2015. De uit het meer genomen monsters zijn zorgvuldig onderzocht, ook op de aanwezigheid van levende organismen. De interesse van wetenschappers is begrijpelijk. “Het belangrijkste doel van het betreden van het meer is om te zoeken naar een ongebruikelijke vorm van microbieel leven dat kan leven in extreme omstandigheden bij drukken tot 400 bar en temperaturen dichtbij het vriespunt, zonder licht, zonder organische koolstof opgelost in water, met sterk verdunde ionen van basisstoffen, langdurig isolatie van oppervlakte-biota gedurende ten minste 14 miljoen jaar en waarschijnlijk met een overmaat aan opgeloste zuurstof”, schrijft hoofd van het werk Sergei Bulat, hoofd van het cryoastrobiologielaboratorium van het St. Petersburg Institute of Nuclear Physics in een artikel op basis van de resultaten van de studie. B. P. Konstantinov.
Na het schoonmaken van de monsters werden 49 DNA's van verschillende phylotypen van bacteriën erin geïdentificeerd, waarvan de meeste, zo bleek, oppervlakkig waren en slechts twee geïnteresseerde wetenschappers. Het ene type DNA lijkt op de waterbacterie Janthinobacterium sp., Het andere type behoort tot een onbekende soort en heeft minder dan 86% gelijkenis met bekende micro-organismen.
Is er leven op Mars
Biologen hebben nog geen conclusies getrokken uit deze bevindingen. In feite is het nog niet eens duidelijk of het meer bewoond is. De echte doorbraak komt als er watermonsters worden genomen vanaf de bodem, waar het warmer is en verzadigd met minerale voedingsstoffen. Het is ook raadzaam monsters te nemen van bodemsedimenten, waar vermoedelijk warmwaterbronnen uit stromen. Meerijs, bevroren op de bodem van de gletsjer, vertelde wetenschappers over hun bestaan. Het vond kristallen van mineralen die worden gevormd in hydrothermisch water. Maar zo'n doorbraak zal niet plaatsvinden voordat de technologie van "schoon boren" is uitgevonden, waardoor niet-verontreinigd water kan worden verkregen. Daarom komen de deelnemers van de Russische Antarctische Expeditie elk jaar naar het Vostok-station om te proberen dit moeilijkste probleem in reële omstandigheden op te lossen.
Wetenschappers geloven dat het Vostok-meer bestond vóór de ijsvorming van het vasteland, wat betekent dat de afstammelingen van oude organismen die daar leefden vóór isolatie erin kunnen worden bewaard. Het object is ook interessant vanuit het oogpunt van kosmologie, aangezien het een model vertegenwoordigt van een reservoir op andere planeten en hun satellieten, waar leven onder het ijs zou kunnen ontstaan.
Hoeveel geheimen Lake Vostok verbergt - de tijd zal het uitwijzen, maar het is al duidelijk welke grote wetenschappelijke en sociale betekenis dit unieke object, waar we doorheen zijn gegaan, door kilometers ijs, heeft voor de hele wereld, en hoe belangrijk het is om het schoon te houden.
Tatiana Pichugina
