Borowanie Wostoka

22 lutego 2012
Blog szalonych naukowców

Kiedy w 1957 r. Rosjanie wybierali miejsce na kolejną stację antarktyczną zakładaną w ramach Międzynarodowego Roku Geofizycznego, nie wiedzieli, że to miejsce okaże się kiedyś biegunem zimna. Kiedy zaś w latach 70. ubiegłego wieku zaczęli odwiert lądolodu, nie wiedzieli, że dowiercą się do podlodowego jeziora. Można więc przyznać, że mieli nieco niespodziewanego szczęścia.

O ile bieguna zimna można się było spodziewać w mniej więcej tym miejscu, bo leży ono w centrum płaskowyżu, o tyle jeziora – niespecjalnie. Co do bieguna zimna, to zresztą z definicji metodologicznej, musiał on wypaść w jakiejś stacji – tam gdzie znalazł się termometr i ktoś go odczytujący. Być może kilkadziesiąt kilometrów od Wostoka temperatura spadła jeszcze bardziej, ale nikt tego nie zmierzył. W latach 70. jednak podlodowe jeziora znano jedynie jako ciekawostkę z wysokich gór czy przyoceanicznych stref Arktyki i Antarktyki, gdzie są reliktem cieplejszych okresów i są w zasadzie zwykłymi jeziorami – tyle, że skutymi lodem cały rok, jednak nieprzykrytymi lądolodem. Tak więc odwiert rozpoczęto w miejscu do pewnego stopnia przypadkowym. Wybrano miejsce o dość grubej warstwie lodowca, żeby mieć głębokie rdzenie. Część z tych rdzeni wykorzystano do odtwarzania zmian klimatu i składu atmosfery. W latach 70. to akurat można było przewidzieć, bo zmiany klimatu już całkiem mocno wtedy badano, co zaskutkowało zresztą dziennikarskimi alarmami o nadchodzącej epoce lodowej. Ówcześni radzieccy klimatolodzy ponoć postulowali wzmacnianie efektu cieplarnianego, aby przesunąć na północy Syberii granicę rolnictwa. Niedługo po rozpoczęciu odwiertów z kolei zdjęcia radarowe wykazały dziwne struktury w okolicy. Minęło prawie dwadzieścia lat, zanim zorientowano się, że te struktury to jezioro. Jezioro przykryte ponadtrzykilometrową warstwą lodu, odizolowane od reszty hydrosfery od 14, a może i 34 milionów lat. Od tego momentu odkrycia szły już niemal lawinowo. Obecnie znane jest kilkaset takich jezior. Odkryto również, że istnienie wodnej poduszki pod lodowcami schodzącymi z lądu do morza jest normą. To ostatnie odkrycie jest zresztą pesymistyczne, bo dzięki niemu zrozumiano, dlaczego lodowce te toną szybciej niż się spodziewano. Warstwa ta działa jak smar, a lodowce ześlizgują się po nim szybciej niż po skale, przez co stają się coraz cieńsze i łatwiej się odłamują jako góry lodowe.

Czy w jeziorze Wostok żyją mikroorganizmy ewoluujące miliony lat w przechłodzonej wodzie o wysokim ciśnieniu, bez kontaktu ze światłem i wymianą materiału genetycznego z resztą biosfery? Trudno powiedzieć. W różnych odwiertach litosfery, a także w tym, na mniejszych głębokościach znajdowano co bądź. Ale czy wydobywano organizmy tam żyjące, czy tam wepchnięte wiertłem? Niektórzy szacują, że w wodach podziemnych żyje więcej organizmów (liczebnie i masowo) niż na powierzchni ziemi, ale czy te szacunki są wiarygodne? A nawet gdyby w wodach plutonicznych żyły organizmy podobne do tych z kominów hydrotermalnych, to czy jest to poszlaka na rzecz życia w Wostoku? Rosjanie twierdzą, że nie zanieczyszczą wody z Wostoka, bo zostanie ona odizolowana paliwem używanym do konserwacji (niezamarzania) odwiertu. A ponadto, gdy już się dowiercono, woda dostała się do szybu na pewną wysokość i zaraz utworzy korek z lodu. Ale jaka jest gwarancja, że wiertło już nie zanieczyściło tej wody? Tu szczęśliwy traf Rosjan się kończy. Świder, którego używają, jest dostosowany do wwiercenia się w lód i wydobywania rdzeni. Nie da się nim zassać wody. Tymczasem nadchodzi antarktyczna zima, a antarktyczną wiosną Brytyjczycy będą wiercić lód nad Jeziorem Ellswortha, które jest położone płycej, a ich świder używa gorącej wody do wytapiania, działając szybciej. Mają też sprzęt do wydobycia wody. W wyścigu biorą udział też Amerykanie. Może okazać się, że do podlądolodowego jeziora dokopali się pierwsi Rosjanie, ale podlądolodową wodę pierwsi zbadają Anglosasi (pomija się w tym wyścigu już zbadane jeziora bliskie wybrzeżom, jak np. pod stacją McMurdo, bo one są stosunkowo mało izolowane). Nie wiadomo jednak, co się jeszcze stanie – wiercenie dziur jest mało przewidywalne. Gdzie indziej dowiercono się do głębokości, na której spodziewano się już nieciągłości Moho, i nie znaleziono nic wyjątkowego, poza temperaturą uniemożliwiającą dalszy odwiert. Zobaczymy, co będzie na Antarktydzie.

Piotr Panek

Ilustracja: Zina Deretsky (US National Science Foundation) – utwór w domenie publicznej udostępniony przez rząd USA, licencja PD USGov-NSF