Danau Vostok, yang terletak di sekitar Kutub Geomagnetik Selatan Bumi, mungkin merupakan salah satu misteri serius terakhir dunia kita. Air di tasik, ditawan dalam ais selama 20 hingga 14 juta tahun! kembali, menyimpan "snapshot" maklumat mengenai keadaan prasejarah planet Bumi. Dan ini bermaksud bahawa orang mempunyai peluang untuk melihat masa lalu yang jauh, yang tidak berani mereka impikan. Sebagai contoh, berdasarkan keadaan air, kita dapat menilai komposisi atmosfer kuno, proses gunung berapi yang menggegarkan planet ini pada awal periode Kuarter. Dan juga mengenai bentuk kehidupan yang paling kuno.
Setakat ini, 45 negeri mempunyai stesen mereka di Antartika dan menjalankan kerja saintifik yang aktif. Dan orang-orang Rusia memiliki telapak tangan dalam penemuan "peninggalan" subglasial, yaitu navigator bendera detasemen penerbangan dari Ekspedisi Antartika Soviet ke-4 R. V. Robinson. Dia, seperti juruterbang lain yang kemudian terbang dari stesen Mirny ke wilayah stesen Vostok, melihat kawasan permukaan yang sangat besar, yang sangat berbeza dari yang lain dan secara konvensional disebut "tasik".
Mereka selalu bertemu di tempat yang sama, jadi mereka juga digunakan untuk navigasi. Tetapi tidak ada yang menganggapnya serius. Nasib yang sama menanti hipotesis ahli glasiologi terkenal I. A. Zotnikov (kini Anggota yang sepadan dengan Akademi Sains Rusia, Doktor Sains Geografi), yang mencadangkan kemungkinan pencairan ketebalan glasier Antartika semasa pergerakannya.
Nampaknya, jenis tasik apa yang boleh kita bicarakan ketika suhu rata-rata di Antartika mencapai -57 ° C. Air membeku pada suhu ini tanpa keraguan. Namun, hakikatnya adalah bahawa tasik itu tidak terletak di permukaan, tetapi di bawah lapisan ais sepanjang 4 kilometer. Untuk mengatakan yang sebenarnya, bahkan ketika dataran datar ini ditemukan oleh juruterbang, mereka memanggil mereka tasik untuk permukaan yang menyerupai tasik dari ketinggian. Kebetulan di atas tasik seperti itu, tanpa menyedarinya, bahawa pada tahun 1957 para peserta ekspedisi kutub Soviet mendirikan stesen Vostok (tasik itu diberi nama yang sama pada tahun 1993).
Bahkan A. Kapitsa, yang kemudian menjadi ahli geografi pemula, dan kemudian ahli akademik, setelah menerima isyarat pantulan tidak standard semasa bunyi seismik pada tahun 1959 dan 1964, tidak berani membuat tekaan yang berani. Isyarat memberi dua puncak pantulan bukan satu - pada 3730 dan 4130 m. Dari ini ternyata strata glasier memanjang hingga kedalaman 3730 m, dan batuan batuan dasar Antartika bermula pada kedalaman 4130 m. Para saintis kemudian menjelaskan bentuk isyarat misterius oleh batuan sedimen yang terletak di bawah ais.
Sekarang mereka telah mengetahui dengan pasti bahawa gelombang seismik "tersandung" bukan pada endapan sedimen, tetapi pada tiang air 400 meter. Dan pada tahun 1970-an, Institut Polar British Scotland menjalankan program penerbangan udara yang besar dengan gelombang radio yang membunyikan glasier di Antartika Tengah. Pada pita suara radio, laluan di beberapa tempat melintasi kawasan di mana pantulan di bawah ais mempunyai watak yang agak pelik. Adalah mungkin untuk membuat anggapan bahawa pada titik inilah garis-garis penerbangan menyeberangi sejumlah besar perairan subglasial, yang kemudian, pada tahun 1970-an, disebut danau subglasial. Dan tasik, di atas lokasi stesen Vostok, dinamakan sempena namanya. Tetapi semua ini hanyalah hipotesis saintifik.
Dan hanya pada awal 1990-an, ketika para saintis memiliki data altimetri laser, yang dibuat dari satelit angkasa ERS-1, menjadi jelas: di kawasan stesen Vostok terdapat dataran rata yang besar hingga panjang 280 km dan hingga 70 selebar km. Data-data ini memaksa A. Kapitsa untuk meningkatkan hasil bunyi seismiknya yang telah lama wujud. Setelah mengumpulkan semua penyelidikan ilmiah yang ada, ahli akademik membuat laporan yang menjadi sensasi dunia nyata. Jadi pada tahun 1994, dunia mengetahui bahawa di dalam tiang sejuk yang tidak bernyawa terdapat sebuah tasik kuno yang terpelihara. Penemuan tasik subglasial raksasa di Antartika berhampiran stesen Vostok Rusia betul-betul berada di antara penemuan geografi terbesar abad ke-20.
Ukuran tasiknya sangat mengagumkan: panjangnya lebih dari 280 km dan lebar 50 km. Oleh itu, luas permukaan air lebih dari 10,000 km? dan hanya sebanding dengan tasik seperti Onega (Eropah), Chad dan Rudolph (Afrika), Nikaragua (Amerika Tengah) dan Titicaca (Amerika Selatan). Kedalaman rata-rata di tasik adalah 750 meter. Selepas itu, pakar Soviet dari ekspedisi eksplorasi geologi laut kutub secara menyeluruh "menyelidiki" tasik tersebut dengan menggunakan kaedah pembumian darat.
Video promosi:
Selama bertahun-tahun, beribu-ribu bahagian seismik berterusan dilakukan di pelbagai arah tasik. Hasilnya sungguh menakjubkan: buat pertama kalinya seorang lelaki "melihat" apa yang disembunyikan darinya di bawah lapisan ais setebal 4 kilometer. Sebagai contoh, mereka mendapat tahu bahawa di bahagian barat Tasik Vostok terdapat banyak teluk, teluk, semenanjung. Ia cetek, berbeza dengan yang timur, yang mempunyai pinggir pantai perairan dalam yang curam.
Bahagian bawah lembangan air tawar ini yang melengkung dengan sabit mempunyai lekukan yang kasar, kedalaman di beberapa tempat mencapai 1200 m. Pengimbasan termal permukaan menunjukkan bahawa suhu air di tasik cukup tinggi - kira-kira dari + 10 ° hingga + 18 ° C. Dan kajian terbaru oleh saintis Jepun dan Amerika menunjukkan bahawa tasik itu dibahagi oleh terumbu menjadi dua habitat bebas, masing-masing mungkin mempunyai persekitaran mikrobiologi yang tersendiri.
Kini 77 tasik telah ditemui di bawah cengkerang ais Antartika. Tetapi yang terbesar adalah Tasik Vostok. Dan keunikannya terletak pada kenyataan bahawa perairan danau benar-benar terputus dari kontak langsung dengan atmosfer, dengan matahari, angin dan kehidupan di permukaan selama beberapa juta tahun oleh ketebalan ais. Ini bermaksud bahawa komposisi biologi dan kimia air selama ini tidak berubah. Banyak penyelidik percaya bahawa bentuk kehidupan yang unik dapat menghuni air kuno. Danau Vostok berbeza dengan kekuatan graviti: para penyelidik yakin bahawa graviti lebih lemah berbanding badan air dalam, kerana ketumpatan air adalah separuh ketumpatan batu.
Dengan terbang di sekitar tasik dengan kapal terbang, para saintis telah menyusun peta bahagian bawahnya. Hasil kajian mereka menunjukkan bahawa tasik itu mengandungi sekitar 5.4 ribu kilometer padu air - kira-kira 5% daripada jumlah bekalan air tawar dunia. Juga dinyatakan bahawa Danau Vostok berada dalam keretakan di kerak bumi. Kemudian, kemungkinan proses yang hampir dengan proses gunung berapi berlaku di bahagian bawahnya, dengan letusan garam mengalir. Oleh itu, di lapisan bawah, air boleh menjadi masin. Dan dari atas, kerana pencairan glasier, air kemungkinan besar segar.
Data yang diperoleh juga memungkinkan para saintis menentukan ketinggian (aras) permukaan bebas air. Ternyata 3100 m di atas permukaan laut, yaitu air Danau Vostok tidak mempunyai hubungan langsung dengan lautan yang mengelilingi Antartika di semua sisi. Selain itu, di atas permukaan air terdapat sebuah kubah berkubah setinggi ratusan meter, dipenuhi dengan udara kuno.
Mengapa glasier mencair pada suhu rendah? Jawapan saintifik bagi orang yang tidak terlatih dapat menjelaskan sedikit. Tetapi secara ringkasnya kelihatan seperti ini. Mengikuti ahli glasiologi Rusia I. Zotnikov, para saintis dari University of Bristol melakukan pada tahun 2000 tinjauan radar tiga kali ganda ke atas tasik.
Ternyata berhampiran pinggir barat dan utara, walaupun suhu rendah, lapisan ais hampir 10 sentimeter mencair setiap tahun (suhu lebur lebih rendah daripada biasa kerana tekanan tinggi lapisan ais yang terletak di atas!). Lebih sederhana lagi - penutup ais berfungsi sebagai termos, dan panas bumi mencairkan ais. Selepas itu, air cair membeku lagi di dasar penutup ais, meningkatkannya dari bawah, tetapi sudah berada di pantai yang bertentangan. Oleh itu, perairan Danau Vostok perlahan-lahan beredar dan kitaran penuh pembaharuannya, menurut anggaran penyelidik, mengambil masa 15-30,000 tahun.
Kembali pada awal 70-an abad yang lalu, ketika hanya ada dugaan mengenai keberadaan tasik itu, sebuah projek untuk pengeboran ais dalam bermula di stesen Vostok. Pada mulanya, tujuan utama penggerudian mendalam adalah untuk mendapatkan inti ais berterusan - tiang ais silinder - sejenis kepingan glasier, yang kajiannya memungkinkan untuk menyusun semula semua perubahan iklim di planet kita selama 420,000 tahun yang lalu, yang tercatat dalam lapisan es terkumpul.
Kembali pada tahun 1959, ketua stesen Vostok, VS Ignatov, dapat mencapai kedalaman 40 meter dengan bantuan latihan termal. Setahun kemudian, latihan termal, yang dirancang oleh I. A. Zotikov, berjalan sejauh 10 meter. Oleh kerana teknologi yang tidak sempurna, tidak mungkin mencapai hasil yang lebih mengagumkan - latihan hanya membeku ke dalam ais. Keadaan berubah dengan kedatangan pakar dari Institut Perlombongan Leningrad pada tahun 1967, yang telah menggerudi ais selama tiga dekad di stesen Vostok, setelah berjaya memasuki lapisan es hingga 3623 m.
Para saintis telah memperoleh data yang tepat mengenai perubahan iklim selama 420,000 tahun yang lalu. Oleh itu, kami menerima maklumat mengenai empat kitaran iklim lengkap di Bumi. Tetapi perigi inilah yang menjadi tajuk perbincangan. Ketika para penyelidik Rusia mulai memperdalam sumur, mereka mendapati bahawa es yang berasal dari bukan atmosfera, menurut analisis isotop, berada di bawah kedalaman 3543 m. Seperti yang dikatakan oleh Valery Lukin, ais atmosfera terbentuk akibat salji turun, yang, di bawah beratnya sendiri, berubah menjadi cemara, dan kemudian menjadi ais. Tetapi ais dari telaga terbentuk dengan jelas akibat pembekuan air.
Berdasarkan ini, Igor Zotikov yang disebutkan di atas mengemukakan teori baru. Berdasarkan hipotesis kewujudan benua super Gondwana (ia merangkumi Afrika, Amerika Selatan, Asia, Australia dan, mungkin, Antartika, yang kemudiannya berpisah, mula melayang di seluruh dunia dan kemudian mengambil kedudukan moden), dia mencadangkan agar Danau Vostok muncul sebelum glasiasi Antartika, yang bermula setelah benua tergelincir ke tiang dingin. Perairan tasik yang baru terbentuk ditutup dengan ais bersama dengan seluruh benua. Menurut penyelidik Rusia, ketebalan ais tasik di atas air adalah 210 m. Ahli akademik Zotikov mencadangkan bahawa ini adalah nilai keseimbangan yang sangat tinggi yang mana gelombang sejuk tidak dapat menembus selama 50 juta tahun.
1994 - Ahli glasiologi Rusia mengebor tiga perempat jalan ke tasik, mempelajari sejarah iklim bumi 400-ribu tahun, yang tercatat di lapisan es yang tumbuh. Sampel yang diambil sangat dekat dengan "kubah" menunjukkan kehadiran mikroba (termasuk yang sebelumnya tidak diketahui oleh sains), nutrien dan pelbagai gas, termasuk metana. Dengan kata lain, semua tanda khas proses biologi telah dijumpai sekarang, mungkin, berlaku di ekosistem yang benar-benar terpencil. Artinya, ia adalah "kapsul dari dunia kuno" yang unik, yang membuka, para saintis akan dapat menyelesaikan banyak masalah yang paling tidak dapat diselesaikan dalam sejarah Bumi.
Rekod Rusia untuk penggerudian superdeep belum dipecahkan: orang Rusia dapat mencapai tahap larangan 3623 m (pakar dari negara lain belum mengatasi halangan 2500). Walaupun begitu, sampel es yang diekstrak pada tahun 1998 dari kedalaman ini dibahagi sama oleh para saintis dari Rusia, Amerika dan Perancis. Setelah mencapai tahap ini, kajian telah dibuat. Peralatan Rusia dapat maju lebih jauh, tetapi penggerudian dihentikan kerana bahaya pensampelan tidak steril, yang dapat merosakkan sistem peninggalan tasik yang unik. Sesungguhnya, dalam ceruk semula jadi yang diasingkan selama beratus-ratus ribu tahun, keseimbangan biologi sendiri telah berkembang.
Apa yang boleh terjadi apabila udara atmosfera yang penuh dengan mikroflora moden bergegas masuk dengan boer? Adakah pengembangan yang tidak dijangka membawa akibat yang tidak dapat diperbaiki? Dan beberapa negara malah mendesak untuk tidak menyerang yang tidak diketahui. Bagaimana jika dari sana, keluar dari kegelapan zaman dahulu, muncul "wabak abad XXI"?
Untuk beberapa sebab fizikal, terdapat anggapan bahawa Danau Vostok terlalu jenuh dengan gas (khususnya oksigen), dan mikroorganisma yang telah menyesuaikan diri dengan keadaan ini mungkin mempunyai sifat unik. Pertembungan dua dunia yang ceroboh dapat menyebabkan konflik, dan tidak diketahui siapa yang dapat muncul darinya sebagai pemenang: mikroba Tasik Vostok dapat menderita penyerangan mikroorganisma dari biosfer bumi, tetapi kita, secara teorinya, juga dapat menjadi mangsa.
Oleh itu, pada tahun 1998 dalam mesyuarat SCAR - Jawatankuasa Ilmiah Antarabangsa untuk Penyelidikan Antartika - diputuskan untuk menghentikan penggerudian. "Tasik ini sangat berharga untuk bereksperimen," memberi amaran Keenan Ellis-Evans, ahli mikrobiologi yang berpusat di Cambridge, UK.
Namun, walaupun tidak dapat diselesaikan sepenuhnya, Danau Vostok telah memberikan banyak maklumat yang sangat berharga kepada sains. Contohnya, model yang dicadangkannya menyerang ahli astronomi dengan persamaan dengan keadaan semula jadi Marikh. Telah diketahui bahawa kutub utara planet merah juga diliputi oleh glasier raksasa. Dan berjuta-juta tahun yang lalu Mars, seperti Bumi, mengalami perubahan tajam pada kemiringan paksi putaran. Dengan kata lain, kawasan yang sekarang menjadi kutub dingin, di kedua planet ini mempunyai iklim yang jauh lebih panas pada masa lalu.
Kemudian hipotesis bahawa jiran angkasa kita juga mempunyai tasik kutub yang serupa dengan Tasik Vostok menjadi cukup masuk akal. Dan jika kehidupan dijumpai di bawah glasier Antartika, mengapa tidak dijumpai di Marikh? Bahkan Badan Angkasa Negara AS serius berminat dengan masalah tasik Bumi, membandingkannya dengan lautan Europa, bulan Musytari.
Ternyata tasik subglasial di Bumi adalah tempat pengujian yang ideal untuk menguji teknologi menembusi di bawah ais di Eropah, di mana lautan sekurang-kurangnya ditutup dengan lapisan es 20 kilometer, dan Danau Vostok adalah "hanya" sepanjang 4 kilometer. Tetapi masalahnya tetap sama. Bagaimana tidak membawa "kotoran" (bakteria terestrial) ke bulan Musytari, bagaimana menerobos ais, bagaimana memastikan penghantaran isyarat dari kenderaan bawah laut ke permukaan?
Inti Antartika memungkinkan untuk menilai perubahan iklim global yang telah terjadi di planet ini selama beratus-ratus ribu tahun yang lalu. Menurut nisbah isotop oksigen dalam gelembung udara, para saintis telah menentukan perubahan kandungan karbon dioksida di atmosfer selama setengah juta tahun terakhir. Sudah diketahui bahawa ia telah berubah - dan sangat banyak. Dan yang paling penting - tanpa penyertaan manusia! Tetapi justru "kesan rumah hijau" yang disebabkan oleh perkembangan peradaban manusia yang menyokong pemanasan global menjelaskan kenaikan suhu atmosfera rata-rata. Kajian menunjukkan bahawa aktiviti gunung berapi atau, misalnya, kebakaran hutan raksasa, memancarkan lebih banyak karbon monoksida ke atmosfera.
Lebih jauh lagi. Menurut Ahli Akademik A. Kapitsa, pada awalnya suhu atmosfera meningkat, dan kemudian kandungan karbon dioksida di dalamnya meningkat, dan bukan sebaliknya! Dengan kata lain, mereka sudah membuat penemuan yang luar biasa! Jejak DNA dijumpai di inti ais Antartika yang diambil dari kedalaman 3543 m. "Para penyelidik segera menyedari bahawa mereka berurusan dengan 'peninggalan semula jadi yang unik," kata V. Lukin, ketua ekspedisi Rusia Institut Kutub Utara dan Antartika. DNA yang dijumpai, yang tidak bertepatan dengan organisma terestrial, adalah pengesahan ini. Pakar dalam biologi molekul juga yakin bahawa DNA semacam ini tidak ada dalam katalog sains dunia."
Penyelidikan sedang berjalan dan membawa penemuan baru. Dalam inti ais tasik dari sumur, ahli biologi molekul dari Institut Fizik Nuklear St Petersburg menemui tiga jenis bakteria mati termofilik, yang tidak diketahui oleh sains. Rakan moden mereka berkembang di mata air hidrotermal di kawasan aktif lautan dan benua pada suhu + 40-60 ° C. Ini menunjukkan bahawa ketika perairan Danau Vostok lebih panas daripada semua laut selatan moden.
Ahli mikrobiologi Rusia S. Abyzov, sebagai hasil kajian teras dari lubang bongkaran terdalam di Antartika, membuktikan bahawa mikroorganisma wujud dalam keadaan animasi yang digantung dalam ais hingga ke cakrawala terdalam. Sejauh ini, dipercayai bahawa kehidupan yang dapat dijumpai di air tasik atau endapan dasar juga dibatasi oleh mikroorganisma. Pada masa yang sama, tidak satu pun yang diketahui hari ini dapat bertahan cukup lama di perairan ini.
Menurut V. Lukin, peristiwa ini, dari segi kepentingan ilmiahnya, hanya dapat dibandingkan dengan pendaratan manusia di bulan. Lebih kurang 130 meter ditinggalkan ke permukaan tasik. "Kami menjangkakan jarak ini dalam tiga suku musim sejuk," kata V. Lukin.
Lapisan air tasik memisahkan hanya 130 meter ais dari dasar telaga. Apa yang menanti manusia di sebalik jambatan kecil ini?
V. Syadro, T. Iovleva
