100 знаменитых загадок природы - Иовлева Татьяна Васильевна - Страница 141

Еще в начале 1970-х годов, когда о существовании озера имелись только догадки, на станции «Восток» начал действовать проект глубинного бурения льда. Первоначально основной целью глубинного бурения было получение непрерывного ледяного керна – цилиндрической колонки льда – своеобразного среза ледника, изучение которого позволило реконструировать все изменения климата нашей планеты за последние 420 тыс. лет, записанного в слоях нараставшего льда. Еще в 1959 году начальник станции «Восток» В. С. Игнатов при помощи термобура сумел достичь 40-метровой глубины. Годом позже термобур, сконструированный И. А. Зотиковым, смог пройти на 10 метров больше. Из-за несовершенства техники достичь более впечатляющих результатов тогда не удалось – бур попросту вмерзал в лед. Ситуация изменилась с приходом в 1967 году специалистов Ленинградского горного института, которые 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. Тем самым была получена информация о четырех полных климатических циклах на планете. Но именно эта скважина и стала предметом для дискуссий в последнее время. Когда российские исследователи стали углублять скважину, выяснилось, что ниже глубины 3543 метров, по данным изотопного анализа, находится лед неатмосферного происхождения. Как рассказал Валерий Лукин, атмосферные льды образуются в результате выпадения снега, который под собственной тяжестью превращается в фирн, а позднее в лед. Но лед из скважины был образован явно в результате замерзания воды.

На основании этого вышеупомянутый Игорь Зотиков выдвинул новую теорию. Опираясь на гипотезу о существовании суперматерика Гондвана (в его состав входили Африка, Южная Америка, Азия, Австралия и, возможно, Антарктида, которые, впоследствии расколовшись, стали дрейфовать по земному шару и заняли затем современное положение), он предположил, что озеро Восток возникло как раз до оледенения Антарктиды, которое началось после сползания материка к полюсу холода. Воды новообразовавшегося озера покрылись льдом вместе со всем материком. По последним данным российских исследователей, толщина озерного льда над водой составляет 210 метров. Академик Зотиков предположил, что это и есть та самая равновесная величина, через которую уже пятьдесят миллионов лет не может проникнуть волна холода.

В 1994 году российские гляциологи пробурили три четверти пути до озера, изучая 400-тысячелетнюю климатическую историю планеты, записанную в слоях нараставшего льда. Образцы, добытые очень близко к «куполу», показывают присутствие микробов (в том числе и ранее неизвестных науке), питательных веществ и различных газов, включая метан. Другими словами, обнаружены все типичные признаки биологических процессов ныне, возможно, протекающих в полностью изолированной экосистеме. То есть это уникальная «капсула из далекого прошлого», открыв которую, ученые могут решить множество сложнейших нерешенных проблем в истории нашей планеты.

Российский рекорд по сверхглубокому бурению не удалось преодолеть еще никому: россияне сумели достичь запредельной отметки в 3623 м (специалисты других стран пока не в силах преодолеть барьер в 2500). Тем не менее, образцы льда, извлеченного в 1998 году с этой глубины ученые России, США и Франции поделили поровну. Достигнув этой точки, исследования пришлось приостановить. Российская техника могла бы продвигаться и дальше, но бурение прекращено из-за опасности нестерильного отбора проб, способного повредить уникальную реликтовую систему озера. Ведь в изолированной в течение сотен тысяч лет природной нише сложилось свое биологическое равновесие. Что произойдет, когда вместе с бурами сюда ворвется насыщенный современной микрофлорой атмосферный воздух? Не приведет ли неожиданная экспансия к непоправимым последствиям? А некоторые страны и вовсе призывают не вторгаться в неизведанное. А вдруг оттуда, из вечной тьмы, вынырнет какая-нибудь «чума XXI века»? В силу ряда физических причин озеро Восток, предположительно, перенасыщено газами (в частности кислородом), и микроорганизмы, приспособившиеся к таким условиям, могут обладать уникальными свойствами. Неосторожное столкновение двух миров приведет к конфликту, и кто выйдет из него победителем, неизвестно: микробы озера Восток могут пострадать от вторжения микроорганизмов из земной биосферы, но и мы, теоретически, можем оказаться в роли жертвы. Поэтому в 1998 году на заседании SCAR – Международного научного комитета по антарктическим исследованиям – было принято решение остановить бурение. «Озеро слишком ценно, чтобы экспериментировать с ним», – предупреждает Кинан Эллис-Эванс, микробиолог из Кембриджа (Великобритания).

Но, даже будучи до конца неразгаданным, озеро Восток уже подарило науке массу бесценной информации. К примеру, его предлагаемая модель поразила астрономов сходством с природными условиями Марса. Известно, что северный полюс красной планеты тоже покрыт гигантским ледником. А миллионы лет назад Марс, как и Земля, испытал резкие изменения наклона оси вращения. Другими словами, области, являющиеся ныне полюсами холода, на обеих планетах имели в прошлом куда более теплый климат. Тогда становится вполне правдоподобной гипотеза о том, что и на нашем космическом соседе имеются полярные озера, подобные озеру Восток. И если под ледниками Антарктиды будет обнаружена жизнь, то почему бы таковой не оказаться и на Марсе? Даже Национальное космическое агентство США всерьез заинтересовалось проблемой земного озера, сопоставив его с океаном Европы, спутника Юпитера. Оказывается, подледниковое озеро на Земле – это идеальный полигон для отработки технологии проникновения под лед на Европе, где океан, как минимум, покрыт 20-километровой толщей льда, а озеро Восток – «всего» четырехкилометровой. Но проблемы остаются теми же. Как не занести «грязь» (земные бактерии) на юпитерианскую луну, как пробить лед, как обеспечить передачу сигнала от подводного аппарата на поверхность?

Антарктический керн дал возможность судить о глобальных изменениях климата, происходивших на Земле за последние сотни тысяч лет. По соотношению изотопов кислорода в пузырьках воздуха ученые определили изменение содержания углекислого газа в атмосфере за последние полмиллиона лет. Уже достоверно известно, что оно менялось – и очень сильно. И самое главное – без какого-либо участия человека! А ведь именно «парниковым эффектом», вызванным развитием человеческой цивилизации, сторонники глобального потепления объясняют повышение средних температур атмосферы. Исследования показали, что вулканическая деятельность или, скажем, гигантские лесные пожары выбрасывали в атмосферу куда большее количество окиси углерода.

Дальше – больше. По утверждениям академика Андрея Капицы, который как раз и ведет эти работы, сначала поднималась температура атмосферы, а затем росло содержание в ней углекислого газа, а никак не наоборот! Словом, уже делают удивительные открытия! В керне антарктического льда, изъятого с глубины 3543 м, найдены следы ДНК. «Ученые сразу же поняли, что имеют дело с уникальным природным „реликтом“, – говорит начальник российской экспедиции Института Арктики и Антарктики Валерий Владимирович Лукин. – Не исключено, что озеро таит в себе незнакомые современной науке бактериальные формы жизни, возраст которой около полумиллиона лет. Найденная ДНК, не совпадающая с земными организмами, – тому подтверждение. Специалисты по молекулярной биологии также убеждены, что такого вида ДНК нет в каталогах мировой науки».

Исследования идут полным ходом и приносят все новые открытия. В керне озерного льда из скважины молекулярными биологами из Петербургского института ядерной физики были обнаружены три вида термофильных мертвых бактерий, неизвестных науке. Их современные аналоги развиваются в гидротермальных источниках активных областей океанов и континентов при температурах +40–60 °C. Из этого следует, что когда-то воды озера Восток были теплее всех современных южных морей. Российский микробиолог С. С. Абызов в результате исследований керна из глубочайшей в Антарктиде скважины доказал, что микроорганизмы существуют в состоянии анабиоза во льду вплоть до самых глубоких горизонтов. Пока считается, что жизнь, которая может быть найдена в воде озера или его донных отложениях, тоже ограничена микроорганизмами. При этом ни один из тех, что известны на сегодня, не смог бы существовать достаточно долго в этой воде.