Загадки озера Схід, Кіт Шредінгера
«О 17.12 крізь шум лебідки всі почули тихо вимовлені слова: "Ось воно!" Датчики спрацювали чітко, сигналізуючи про те, що вода озера ринула у свердловину. І відразу все на буровій змінилося. Напруга, яка скувала людей, зникла; два буровики, які чекали цього моменту, кинулися до гирла свердловини, щоб виміряти рівень заливальної рідини» — так довгоочікувану подію описує у своєму блозі учасник експедиції, провідний науковий співробітник лабораторії змін клімату та навколишнього середовища ААНІЇ Олексій Єкайкін.
Тепер снаряд піднімали повільно, що дозволило уникнути небажаного надлишкового підйому води, тож на поверхню він вийшов лише за три години. «Він весь обліплений льодом! Це не що інше, як озерна вода, яка піднялася у свердловину… і залила снаряд, а потім замерзла. Ми відразу ж відбираємо зразки льоду, намерзлого на снаряд, адже це цінний матеріал», — Олексій не приховує емоцій.
Озерна вода піднялася на 70 метрів — це відповідає глибині приблизно 3700 метрів від поверхні льодовика, і за кілька діб замерзла, після чого її знову почали розбурювати для отримання крижаних кернів, які тепер довго й ретельно досліджуватимуть.
Обіцяного чекаємо
Звичайно, гази можна було б поміряти і в крижаному керні, що утворився з озерної води, але проблема в тому, що вода в свердловині замерзає так повільно, що гази встигають з неї зникнути, досягаючи рівноважних значень для нових умов тиску і температури.
— У нас у принципі є кисневий сенсор (який можна було б опустити в свердловину на глибину, до якої піднялася озерна вода.— КШ ), але його не можна занурювати в гас — основну складову бурової рідини: сенсор у ньому простозіпсується, — журиться Булат.
Тим часом не лише у 2012 році, а й у нинішньому 2015-му на поверхні та у відсіках бурового снаряда після його вельми короткочасного контакту з озерною водою виявлено іржу та шлам (сторонні частинки). Факт досить дивовижний. Корозіоністи в один голос кажуть: «Щось не те. Може, там крім кисню ще якісь є гази, наприклад, вуглекислий, чи, може, агресивні іони?»
На питання про агресивні іони може відповісти хімічний аналіз та мікроскопічне дослідження крижаних кернів із озерної води. Наприклад, при обстеженні керна, отриманого в 2012 році з глибин 3768,4–3769,3 метра (тобто озерної води, що утворився при замерзанні), виявлені не тільки оксиди заліза та частинки залізо-мідно-цинкового сплаву, з якого виготовлені елементи бурильного обладнання , але і силікати, корунд, ільменіт, кварц та карбонат кальцію у формі кальциту. Наявність останнього свідчить, що вода в озері надзвичайно насичена іонами кальцію, тобто, як ми говоримо в побуті, досить жорстка. Погодьтеся: напрочуд для озера льодовикового походження. Дослідникам нічого не залишалося, крім як визнати, що вода в озері не є абсолютно прісною, і припустити, що десь там є гідротермальна діяльність.
Про що розповів лід
Чотирьохкілометровий льодовий панцир над озером Схід умовно можна розділити на дві частини: атмосферний, тобто утворений з атмосферних опадів, і озерний його називають конжеляційним. Дослідження конжеляційного льоду дає інформацію про озеро: як у ньому відбувається оновлення води, як вона циркулює, де відбувається приплив, як упродовж тисячоліть змінювався гідрологічний режим водойми тощо. Атмосферний лід може розповісти про кліматичнізмінах, що відбувалися на планеті, та природних катаклізмах.
Крижані керни, отримані на станції «Схід» із глибин 428–449 метрів, відповідають часом 25–30-тисячної давності. Нинішнього сезону їх почали досліджувати щодо виявлення слідів виверження новозеландського супервулкану Таупо, що сталося 26,5 тисячі років тому і супроводжувався вулканічними викидами величезного обсягу. Такими слідами можуть бути прошарки у льоду, що містять вулканічний попіл або, наприклад, сульфати. Непрямою ознакою підвищеного вмісту у льоду різних домішок, пов'язаних з виверженням вулканів, може бути відносне збільшення його електропровідності. А непрямою ознакою похолодання, яким нерідко супроводжується виверження супервулканів, - зміна ізотопного складу льоду, а саме відносне зменшення вмісту важких ізотопів водню (дейтерію) і кисню (18 О).
— Раніше у льодах над озером Схід не знаходили слідів виверження Таупо, але цього разу, здається, щось знайшли, — каже молодший науковий співробітник відділу географії полярних країн ААНІЇ Ганна Козачек.
Сліди виверження вулканів допомагають, зокрема, досить точно визначати, скільки років льоду тій чи іншій глибині. Наприклад, нинішнього сезону гляціологи української антарктичної експедиції досліджували 20-метровий керн зі свердловини, пробуреної неподалік станції «Схід», у районі Магадюн, і встановили глибину залягання фірнового шару (фірн — щільний багаторічний сніг із текстурою, близькою до цукру). опади виверження супервулкана Тамбора на індонезійському острові Сумбава, що стався 1815 року.
Зрозуміло, що вивчення ізотопного складу та електропровідності крижаних кернів атмосферного походження дає можливість.реконструювати клімат, що колись був на Землі. Таким чином, наприклад, було встановлено, що у XVI–XVII століттях було потепління клімату на 1,5–2°. Ці дані були отримані незалежно на станції «Схід» і на Куполі «С».
— Різкі стрибки ізотопного складу льоду свідчать, що в ті далекі часи щось різко змінилося в озері. А прошарок мінеральних включень вказує на те, що цей лід формувався над островом, — пояснює Ганна Козачек.
- Над островом? В озері Схід є острів?
- Так! Він займає приблизно 1% площі озера та складений корінними породами.
Ось це так! А ще кажуть, що там не один острів, а ціла купа.
P.S. Про сумне
Вивчення озера Схід - це багаторічний проект, на зразок Великого адронного колайдера або розшифрування геному людини. Він може дати сенсаційні результати, наприклад, є шанс виявити у воді організми зовсім не схожі на будь-яке інше земне життя. Але… Учасники експедиції не виключають, що цей сезон може бути останнім. Причина – гроші. Бюджет скорочується, а витрати зростають. До того ж за проектом сильно вдарило зростання курсу долара та євро. Хочеться вірити, що ці страхи виявляться безпідставними та найближчим антарктичним літом (тобто нашою зимою) роботи на Сході будуть відновлені.
"Це не ми проникли в озеро, це озеро проникло в наш світ ..."
// із блогу учасника української антарктичної експедиції гляціолога Олексія Єкайкіна
Олексій Єкайкін. Гляціолог, провідний науковий співробітник лабораторії змін клімату та навколишнього середовища ААННІІ.
Тому що цього сезону на станції «Схід», можливо, останній. Десь з осені 2014 року з'являються повідомлення, що станцію можуть закрити і з кожним днем ймовірність такогорезультату стає дедалі більше. Я реально не розумію, що відбувається.
Але вічний спокій не до серця людині, і в 2012 році люди вперше торкнулися підледникового озера Схід. Слово "проникнення" - не зовсім вірне, адже ніщо з нашого світу не проникло в Озеро. Вірніше буде сказати, що частина Озера проникла в наш світ у вигляді зразків води.
І ось учора відбулося друге розтин Озера. Скажу лише, що нинішня подія — це не кінець, а лише початок великого, важкого та дорогого процесу дослідження Озера, яке затягнеться на багато років та принесе купу цікавих та важливих результатів.
На стіну бурової була прибита ритуальна пробка від шампанського (втім, чого гріха таїти, саме шампанське було не ритуальним, а цілком реальним) і зроблено запис. А потім – свято для всієї станції, вітання. Було дуже зворушливо, що всі наші товариші, навіть далекі від буріння та гляціології, щиро раділи за нас. Лише нашого лікаря трохи обурювало від слова «розтин» — у нього воно викликало зовсім інші асоціації :-).