БЕЛЫЙ ПЛЕН

Антарктида как предчувствие
Антарктида – это континент-загадка, континент-рекордсмен! Именно здесь зафиксирована самая низкая температура на планете – 89,2  °С. Здесь располагаются точки самой низкой относительной влажности воздуха, самого сильного и продолжительного ветра, а также самой интенсивной солнечной радиации. Помимо этого, средняя высота поверхности Антарктиды над уровнем моря – самая большая из всех континентов.

Несмотря на совершенно дикий, схожий с марсианским климат, каждый год в это суровое место пребывает все большее количество людей. Ученые давно осознали, что недра Антарктики – это не что иное, как последний резерв человечества. Именно здесь, после того как остальная часть планеты будет, вероятно, истощена, сохранятся богатейшие природные ресурсы. Эти запасы смогут принести спасение в случае глубокого сырьевого кризиса на Земле, о котором в последнее время говорят так часто и всерьез.

Правда, в наши дни освоение Антарктиды носит сугубо научный характер. Впрочем, нельзя не упомянуть о некоторых странах, граничащих с водами Антарктики, в частности, Чили, которые даже умудрились построить на территории южного материка небольшие поселки. В них круглогодично живут люди, и есть даже детские сады. Понятно, что подобные попытки «колонизации» материка – это политический шаг, позволяющий некоторым странам в дальнейшем претендовать на природные богатства континента. В реальности же мало найдется отчаянных смельчаков, кто решится здесь поселиться и сделает Антарктиду своим домом: помимо экстремально низких температур и диких ветров, белый материк встречает своих гостей усиленной дозой космического излучения, которое может вызвать различные заболевания, вплоть до рака кожи. Рассказывают, что акклиматизация у впервые посещающих Антарктиду людей может длиться аж до двух месяцев и сопровождаться неприятными симптомами: от головокружения и кровотечения из носа до жутких болей в суставах, рвоты и бессонницы.

Добывающего промысла в Антарктиде не ведется до сих пор, хотя промышленные компании и разработчики месторождений давно присматриваются к ее богатым недрам. По своему геологическому строению некоторые территории Антарктики напоминают Южную Америку и Южную Африку, которые, как известно, чрезвычайно богаты различными полезными ископаемыми. Например, на шестом континенте открыли залежи каменного угля, железной руды, полиметаллических руд, драгоценных и редкоземельных металлов. Еще в 80‑е годы стали активно применять судовые геофизические методы исследований размеров и структуры осадочных бассейнов дна антарктических морей, перспективных с точки зрения высокого содержания углеводородов. Сегодня общий объем углеводородного сырья, находящегося на шельфе антарктических морей, оценивается специалистами от 35 до 51 миллиарда тонн условного топлива.

Впрочем, в настоящее время международные договоры об исследованиях Антарктики полностью запрещают разработки месторождений полезных ископаемых на этом континенте. Протокол о запрете, принятый в 1997 году, рассчитан на 50 лет. И эти запреты – не единственный сдерживающий фактор. Технологии бурения в условиях холодного климата были неплохо отработаны в арктических условиях, но все же климат Антарктики еще более суровый и требует дополнительного усовершенствования технологий. Тем не менее надо быть готовым к тому, что цены на рынках полезных ископаемых могут оказать серьезное влияние на то, что мировое сообщество изменит свое решение по вопросу разработки месторождений.

И все же сегодня на материке уверенно процветает исключительно научная деятельность. Здесь расположено несколько десятков постоянно работающих научных станций, на каждой из которых в зимнее время живут не менее 15 человек. А летом, когда средняя температура поднимается с – 50° до –30°, исследовательское население континента увеличивается раз в 10. И это не считая большого числа дрейфующих вокруг Антарктики исследовательских или туристических судов. По мнению российских ученых, шестой континент планеты Земля – это просто кладезь научных сенсаций.

И это действительно так. Открытый самым последним из всех материков планеты, южный континент, похоже, продолжает удивлять весь мир неожиданными находками, которые, вполне возможно, в ближайшее время обогатят человеческие знание о нашей собственной планете. Озеро Восток, обнаруженное советскими учеными неподалеку от южного полюса еще в 60‑х годах, – одно из крупнейших географических открытий второй половины XX века. Это озеро уникально тем, что находилось в изоляции от земной поверхности на протяжении сотен тысяч, а то и нескольких миллионов лет. Естественным изолятором озера служил и служит 4‑километровый ледяной панцирь над ним. Как полагают ученые, в водах озера могут обитать живые организмы, ибо в нем имеются все необходимые для жизни факторы.

Идем на «Восток»
Станция «Восток» была основана советскими учеными еще в 1957 году, и сейчас она является одной из пяти (вместе с «Новолазаревской», «Беллинсгаузеном», «Молодежной» и «Прогрессом») успешно функционирующих российских антарктических станций. Предсказания о том, что под «Востоком» вполне может находиться уникальный водоем, делались уже в первые годы работы станции. По всем теплофизическим расчетам, проведенным еще в начале 60‑х годов, выходило следующее: ледяная шапка над поверхностью древнего континента играет роль термоса, а тепло земли подтапливает лед внизу. Температура льда у его нижней границы равна температуре плавления (–2 °С при давлении в 400-500 земных атмосфер), следовательно, вода может скапливаться в виде многочисленных озер, оставаясь жидкой даже при минусовой температуре, так как избыточное давление не позволяет ей замерзать. Более поздние сейсмологические измерения подтвердили: под станцией находится огромное озеро площадью до 20 тысяч квад-ратных километров с толщей воды, превышающей 400 метров.

Это было невероятное везение для российской науки, что именно под нашей станцией обнаружилось гигантское озеро, ранее не известное и наделавшее столько шуму в научных кругах. География как наука, которая, казалось бы, больше не могла предложить человечеству ничего нового, значительно расширила представление об «устройстве» нашей планеты. Открытием всерьез заинтересовались американцы, в частности, представители НАСА. Ведь озеро вполне можно было бы использовать как природный полигон для отработки технологий будущих космических исследований по поиску живых организмов в Солнечной системе. В какой-то момент вокруг Востока развернулась нешуточная гонка, ничуть не менее ожесточенная, чем программа освоения космоса, когда буквально каждый день промедления становился решающим: кто же станет первым на пути освоения технологий подледного бурения.

Впрочем, вскоре американцы были немало раздосадованы, когда стало понятно, что первыми, кто коснется поверхности загадочного подледного озера, будут русские. США безуспешно пытались обогнать наших исследователей, пытаясь создать более быструю технологию бурения льда. Среди американских исследовательских центров был даже объявлен конкурс на создание высокотехнологичного бура. Но все обернулось нелепым казусом. Дело в том, что тот американский конкурс выиграл проект, в котором вместо бура использовалась вода, разогретая до +90 °С. Даже при всей убедительности идеи, для ее реализации требовалась электростанция, способная генерировать минимум 1 Мвт энергии, что в условиях Антарктиды было бы крайне проблематичным. Но самым главной недоработкой американцев был очевидный факт: если поток горячей воды достигнет поверх-ности озера, это может погубить микроорганизмы, находящиеся там, а значит, дальнейшие исследования будут бессмысленны. Осознав это, американцы вскоре отказались от идеи соперничать с русскими в исследовании Востока.

Русские полярники начали бурение, медленно продвигаясь к поверхности Востока, еще в 1959 году. Тогда удалось достичь 40‑метровой глубины. Через год продвинулись еще на 10 метров. Уже тогда ученых всерьез заинтересовала возможность проанализировать пробы льда с глубины. Вообразите, ледяная толща, которая оставалась нетронутой многие тысяч лет, вполне могла хранить множество секретов эволюции нашей планеты. В частности, целью исследований, поставленных перед советскими учеными тогда, была реконструкция климата Земли, царившего несколько сотен тысяч лет назад. Правда, в то время достичь впечатляющих результатов так и не удалось из-за несовершенства техники. Сконструированный термобур 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 3 623 м.

На сегодняшний день жидкость с разных глубин озера Востока – это такой же культовый для множества научных лабораторий материал, каким когда-то являлись образцы лунного грунта. Кстати, еще в 70‑х годах, когда первым бурильщикам удалось проникнуть на глубину 3500 тысяч метров, пробы льда принесли удивительные микробиологические данные. Во льду были обнаружены 3 вида бактерий, похожих на те, которые обычно обитают в гидротермальных источниках активных областей океанов. Найденные бактерии, по-видимому, обитают в горячих источниках на дне озера, используя для своей жизнедеятельности только неорганические соединения – водород, углекислый газ, тиосульфаты. Это позволяет предположить, что гидротермальная деятельность в озере Восток в основном определяется местной циркуляцией талых вод в земной коре, когда они мигрируют вниз по разломам и трещинам на глубину нескольких километров. А затем возвращаются к поверхности озера, обогащенные неорганическими соединениями, служащими источником питания бактерий. Вполне возможно, что на дне Востока такая форма жизни – обычное дело. Впрочем, эти выводы лишь предварительные. Несомненным можно признать одно: Восток – это уникальная «капсула времени», открыв которую ученым удастся решить множество загадок в истории и эволюции нашей планеты.

Шаг в неизведанное
Ожидание этого события действительно держало в напряжении последние несколько месяцев все мировое научное сообщество. 5 февраля 2012 года был получено официальное сообщение о том, что российским специалистам гляциобуровой антарктической экспедиции удалось-таки проникнуть в реликтовые воды озера Восток! 30‑летняя эпопея с попыткой проникнуть в тайны древнего водоема закончилось благополучно, став одной из самых громких научных сенсаций этого года. Теперь дело за малым – взять достаточное количество проб и тщательно исследовать их в научных лабораториях.

Интересный факт: еще до того как бурильщики достигли поверхности воды озера, проба жидкости, поднятая с глубины 3766 метров, в специальном стерильном и герметичном контейнере была передана в качестве подарка нашему премьеру Путину с пояснением, что это вода, которая не имела контактов с атмосферой около двух миллионов лет. Тогда бурильщики поторопились, ведь то, что они подняли с глубины, была не вода самого озера, а лишь жидкость из небольшой «водной линзы», встретившаяся на пути к озеру. Теперь, по-видимому, подарок Путину придется обновить, так как в настоящее время в руках ученых действительно имеются пробы воды из Востока.

Новость о том, что «русские добурились до Востока» моментально облетела мировые научные СМИ, и общественность снова загудела! Нужно напомнить, что еще несколько лет назад планы бурения ледяного щита Востока, как и следовало ожидать, встречало множество возражений со стороны защитников окружающей среды. В научных публикациях часто появлялись мнения, что слишком велик риск загрязнения воды, которая миллионы лет не соприкасалась с окружающим миром. Более того, в конце 90‑х работы по бурению были приостановлены до выработки экологически безопасного способа проникновения в подледный водоем. Именно после этого события технология бурения было доведена до полного экологического идеала. Действительно, в скважине в качестве заливочной жидкости используется особая антиобледенительная смесь на основе керосина объемом около 60 тонн. Но, как уверяют специалисты, «контакт заливочной жидкости с реликтовой водой озера будет регистрироваться только в стволе скважины, площадь которой составляет 0,014 кв. м, и заливочная жидкость никак не сможет распространиться под ледяным покровом». Кроме того, по независимому заключению специалистов из экологических организаций, российская технология бурения действительно признана полностью «стерильной» и безопасной.

Помимо опасений экологов, множество возражений против проникновения в глубокие тайны озера Восток основаны на самых распространенных страшилках, прочно укоренившихся в массовом сознании: а что, если из холодных недр Антарктики на поверхность вырвется ранее неизвестный науке смертельный вирус? А что, если он окажется губительным для человечества? Но как бы подобный сценарий ни тешил фантазии в околонаучных кругах, подобное вряд ли возможно. Поверхность всех зондов, которые предполагается погрузить в воды Востока, будет тщательно обеззараживаться с помощью гамма-излучения и озона.

Именно сейчас, когда самая трудная часть работы проделана, вопрос о том, «есть ли жизнь в водах Востока» сегодня звучит даже более актуально, чем вопрос «есть ли жизнь на Марсе». В скором времени ученые смогут запустить в озеро приборы, которые осуществят необходимы замеры: давление, температуру, химический состав. Также планируется опустить туда камеру, которая сделает серию снимков. Все это, бесспорно, сулит массу неожиданных биологических находок: кто же на самом деле был так долго заперт в герметичном «белом плену»?

Конечно, может показаться, что условия там совершенно непригодны для какой бы то ни было жизни. Но это лишь заблуждения. Известно, что давление в 500 атмосфер для некоторых видов живых организмов вполне приемлемо. Например, в знаменитой Марианской впадине, глубиной более 10000 метров, давление составляет почти 1100 земных атмосфер, но даже там водятся живые существа, причем не только прос-тейшие. Не говоря уже о температуре (–2 °С – вполне подходящие условия для жизни микроорганизмов) и отсутствии света, без которого многие бактерии вполне могут обходиться. Скорее, поставить под сомнение наличие жизни в озере может большое количество кислорода, содержащееся в воде. По некоторым расчетам ученых, вода Востока может содержать от 700 до 1300 миллиграммов кислорода на литр воды. И это при том, что уже при концентрации кислорода 70 миллиграммов на литр все известные нам организмы просто-напросто погибают. Известно, что кислород – это очень агрессивная для жизни среда. Впрочем, именно этот факт позволяет ученым надеяться, что обнаруженная в Востоке жизнь будет совершенно уникальной и не похожей на земную. Именно поэтому кое-кто уже окрестил возможную будущую находку «обнаружением внеземной жизни»!

Самым захватывающим было бы обнаружить бактерии, которые смогли эволюционировать «до неузнаваемости», находясь многие миллионы лет в замкнутом пространстве, границы которого не нарушались извне. По предварительным оценкам, Восток оказался запертым от внешнего мира примерно 14-15 миллионов лет назад. Вообразите, какие причудливые формы могла приобрести жизнь в таком месте за такой большой промежуток времени, если, например, всего за 140 тысяч лет человек смог проделать путь от своего непосредственного предка, неандертальца, до нынешнего состояния!

Но, как уже говорилось, проанализировать сейчас пока удалось лишь пробы льда, который образовался в результате замерзания верхних слоев озера. Причем данные предварительных анализов противоречивы. Русские биологи утверждают, что среда почти стерильна и микроорганизмов в ней очень мало. Американцы же, изучив те же самые пробы, обнаружили микроорганизмов не менее нескольких сотен на миллилитр образца. Но ученые из разных стран не доверяют результатам друг друга. Американцы винят русских биологов в том, что те при подготовке образцов к анализу просто уничтожили все живое. Наши ученые напротив, утверждают, что американцы просто случайно занесли в образцы льда микробов из лаборатории. Ясности пока нет. Тем более что вода самого озера пока анализу не подвергалась. Но даже если и эти исследования не дадут результата, это вовсе не будет означать, что озеро мертвое. Более логично искать жизнь не в верхних слоях озера, а ближе к его дну, где выше уровень минерализации и где могут существовать геотермальные источники – эти условия вполне пригодны для процветания различных микроорганизмов. Причем многое зависит от происхождения самого озера. По одной из гипотез, до обледенения на его месте была суша, а вода образовалась только после того, как материк накрыло льдом. В этом случае вероятность найти нечто живое невелика. Согласно второй версии, озеро существовало уже тогда, когда Антарктида представляла собой теплое, обитаемое место. И именно в этом случае у тех живых существ, которые в нем тогда жили, вполне был шанс адаптироваться к условиям обледенения.

Впрочем, не нужно списывать со счетов так называемую «нулевую гипотезу», то есть предположение о том, что там, глубоко-глубоко в таинственном озере Восток, может просто-напросто ничего и не оказаться. Воды озера могут быть просто-напросто безжизненными. К этому надо быть готовым. Но даже такой результат не отменяет важности этого открытия. Ведь, в конце концов, это позволит выявить условия, которые непригодны для развития жизни, а это тоже важнейший научный результат. Кроме того, опыт исследования антарктического озера, возможно, будет полезен при будущем изучении ледяных шапок Марса, а также поиска любой активности под поверхностью Европы (спутника Юпитера) и Энцелада (спутника Сатурна). Именно на этих трех небесных телах предположительно имеются подледные океаны, в которых вполне возможна та или иная форма жизни. С точки зрения поисков подледной жизни Европа и Энцелад удивительно схожи с условиями, царящими в глубинах Востока.

С февраля в Антарктиде начинается длительная 10‑месячная зима, из-за которой работы по исследованию озера Восток приостановились. Ученые смогут вернуться к буровой лишь в декабре 2012 года, именно тогда будут сделаны основные пробы свежезамороженной воды озера, которые отправятся в лаборатории, прежде всего, российские. Так или иначе, первые выводы о наличии жизни в таинственном озере Восток будут получены не ранее 2013 года, когда пробы подверг-нутся всестороннему и тщательному лабораторному анализу.