Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Гидрогеология | Популярные статьи
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Антарктический феномен - озеро Восток

И.А.Зотиков
Опубликовано в журнале "Природа", N 2, 2000 г.
Содержание

Бурение на Востоке

Первая попытка проникнуть в ледяную толщу была сделана здесь начальником станции В.С.Игнатовым в 1959 г. С помощью электрического нагревателя он проплавил первые 40 м ледника. Дальше бур не продвигался, а лишь кипятил воду в скважине, увеличивая ее диаметр. В 1960 г. автор этих строк изготовил в мастерских станции Мирный термобур с отсосом воды от дна скважины в специальный контейнер. Однако на станции Восток и эта установка вмерзла в лед на глубине 50 м. Через четыре года вместе с Капицей мы предложили создать для проникновения к ложу ледника автоматическую станцию с атомным нагревателем, в качестве которого был выбран один из миниатюрных атомных реакторов мощностью 100 кВт. Предполагалось, что помещенный в контейнер длиной до 10 м и диаметром около 1 м он проплавит ледниковый покров на всю его глубину и доставит туда приборы и оборудование. При этом контейнер, оставаясь связанным с поверхностью лишь тонким коммуникационным кабелем, погрузится в лед без образования скважины. (Использование атомного реактора в Антарктиде в то время никого не пугало. Ведь именно тогда американцы строили атомную электростанцию на своей главной антарктической станции Мак-Мердо.) К сожалению (а может быть, к счастью), наш проект не был осуществлен.
Настоящее глубокое бурение началось в 1967 г. с приходом буровиков Ленинградского горного института под руководством Б.Б.Кудряшова. Почти 30 лет, сменяя друг друга, работают на Востоке специалисты этого коллектива. В настоящий момент их буровой снаряд достиг глубины 3623 м при общей толщине ледника 3750 м.
Основная часть скважины бурилась для получения непрерывного ледяного керна. Собранная при его анализе информация дала возможность восстановить климатические характеристики [Petit J.R., Jouzeb S., Barkov et al., 1999] за 420 тыс. лет. Было выявлено почти четыре цикла похолоданий и потеплений. Кроме того, получены стерильные керны для микробиологических исследований.
По мере бурения скважины интерес к его результатам падает у одних специалистов и растет у других. Поскольку скважина вошла в придонный горизонт льда и он оказался деформированным, керн уже нельзя использовать для сколько-нибудь точной реконструкции климата. В то же время появились данные о том, что бур проник в намерзший снизу лед: размер кристаллов льда резко возрос. Возможно, этот лед образовался из воды озера во времена, когда ледяной покров был еще очень тонок, а температура у его поверхности уже очень низка? Но расчеты показывают, что из воды озера может намерзнуть не более 100 м льда. Вместе с тем за последний миллион лет у дна ледникового покрова в Центральной Антарктиде стаял, по нашим оценкам, почти километровый слой льда. Значит, лед в скважине другого происхождения - он мог образоваться из-за неодинакового теплообмена между дном озера и его ледяной крышей, благодаря отмеченным выше течениям или из-за краевых эффектов у берегов озера. Будущее покажет.
Открытие оз.Восток вызвало большой интерес среди специалистов, изучающих спутник Юпитера - Европу, поверхность которой, по некоторым данным, покрыта ледяным щитом. Под ним должен существовать слой талой воды в виде системы озер или даже подледникового океана. И если будет найдена жизнь в оз.Восток, много шансов, что она существует и в подледной воде Европы. Неудивительно поэтому, что дальнейшее изучение антарктического озера, создание необходимой аппаратуры для проникновения в воду и донные осадки, а также стерильное извлечение проб воды и кернов собираются финансировать космические агентства.
Исследования оз.Восток Российской антарктической экспедицией продолжаются. Группа геофизиков под руководством В.А.Мосолова повторила сейсмическую съемку озера с целью детального изучения толщи воды и рельефа дна. Оказалось, что максимальная глубина озера - 750 м, а на дне имеется слой осадочных пород. При поперечном профилировании выявилось, что часть озера мелководна (наши полярники назвали эти места болотами). Пока исследования ограничены двумя десятками километров от станции. В этом году планируется расширить район сейсмических работ.

Специалисты из Санкт-Петербургского горного института и Арктического и Антарктического научно-исследовательского института заняты созданием новой экологически чистой технологии, которая обеспечит стерильное проникновение в воду (именно эта группа выиграла конкурс, объявленный недавно РФФИ и Министерством науки и технологий РФ на лучший проект).

Заключение

Итак, бурение на станции Восток приостановлено - за шаг до цели. Что же будет дальше? Иногда высказывается мнение, что пробуренную нашими учеными скважину нужно законсервировать и начать проникновение в озеро в другом месте и другими способами. Предлагается, например, бурение горячей водой, отработанное в последние годы на американской станции Амундсен-Скотт на Южном полюсе. Еще один вариант - создание криобота - подледниковой автоматической станции, подобной упомянутой выше. В этой установке, разрабатываемой американскими специалистами для протаивания ледяного панциря Европы, вместо атомного нагревателя предполагается использовать электрический, с подачей энергии с поверхности. Кроме того, в криоботе планируется устройство для плавания в подледниковом море. Мне же кажется, что гораздо более рациональным и, главное, справедливым, было бы проникновение в озеро российской буровой установки - у наших ученых из Санкт-Петербурга бесценный опыт глубокого бурения в Антарктиде. Именно они постоянно заботятся о биологической чистоте скважины и керна, именно они отобрали образцы льда, из которых стало известно о жизни в нижних слоях толщи под станцией Восток и о климате планеты.
Работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Грант 99-05-64057.

Литература.

  • Кропоткин П.А. // Зап. Рус. геогр. об-ва по общей географии. СПб, 1876. N6.
  • Зубов Н.Н. // Вестн. МГУ. Сер. геогр. 1955. Вып.2. N3. С.3-14; Он же. О льдах Арктики и Антарктики. М., 1959; Он же. // Метеорология и гидрология. 1959. N2. С.22-27.
  • Robin G. Q.de // Journ. of Glaciology. 1955. V.2. N18. P.523-532.
  • Зотиков И.А. // Информ. бюл. САЭ. 1961. N28. С.16-21.
  • Zotikov I.A. // Intern. Assoc. Hydrology. 1963. N1. P.36-44.
  • Капица А.П. // Информ. бюл. САЭ. 1960. N19. С.10-14.; Капица А.П., Сорохтин О.Г. // Там же. 1965. N51.С.19-22.
  • Robin G. Q.de, Swithinbank C.W.M., Smith B.M.E. // Intern. Assoc. of Scient. Hydrology. 1971. Publ. N86. P.97-115.
  • Oswald G.K.A. // Journ. of Glaciology. V.15. N73. 1975. P.75-87; Oswald G.K.A., Robin G. Q.de // Nature. 1973. V.245. N5423. P.251-254.
  • Robin G. Q.de, Drewry D.J., Meldrum D.T. // Phil. Trans. Royal Soc. of London. Ser. B. 1977. V.279. N963. P.185-196.
  • Робинсон Р.В. // Информ. бюл. САЭ. 1960. N18. С.28-29.
  • Ridley G.P., Gudlip W., Laxson S.W. // Journ. of Glaciology; 1993. V.39. N133. P.625-634.
  • Котляков В.М., Николаев В.И., Барков Н.И. // Материалы гляциолог. исслед. 1987. Вып.59. С.30-37.
  • Kapitsa A.P., Ridley J.K., Robin G Q.de at al. // Nature. 1996. V.381. N6584. P.684-688.
  • Абызов С.С., Липенков В.Я., Бобин Н.Е. и др. Характеристика различных слоев ледника Центральной Антарктиды в связи с микробиологическими исследованиями // Антарктика: Докл. Комиссии. М., 1993. Вып.32. С.188-194.
  • Petit J.R., Jouzeb S., Barkov et al. // Nature. 1999. V.399. N6735. P.429-435.
  • Назад


     См. также
    ДиссертацииЭкологические аспекты дегазации Земли:

    Проект осуществляется при поддержке:
    Геологического факультета МГУ,
    РФФИ
       
    TopList Rambler's Top100