Így fúrták meg a Vosztok-tavat

Hogy mi történt az elmúlt, emberi léptékkel nagyon hosszú időben a Vosztok-tóban, egyelőre nem tudjuk, de sejteni lehet, hogy a fénytől elzárt, valószínűleg oxigénnel és más gázokkal telített vízben egyedülálló ökoszisztéma alakulhatott ki. Nem véletlen, hogy a tudományos közösség hatalmas érdeklődéssel kíséri a sokadjára újrakezdett expedíciót: a leletek új távlatokat nyithatnak az evolúciókutatásban, de még távoli bolygók megismerésében is.

Űrkutatás és globális felmelegedés

Sok tudós szerint a Vosztok-tó nemcsak az utolsó elzárt világ a Földön, hanem potenciális aranybánya ahhoz, hogy megértsük a Jupiter Európa nevű holdján, vagy a Szaturnusz Enceladus holdján uralkodó körülményeket. Mindegyiket vastag jégtakaró borítja, alattuk pedig folyékony víz van, amit a holdak belső hője tart melegen.

A kutatás nemcsak az asztrobiológia szempontjából lehet érdekes, hanem a klímaváltozás dinamikájáról is új dolgokat tudhatunk meg. Az Antarktiszon van a világ ivóvízkészletének 70 százaléka jég és jég alatti víz formájában. Annak megértése, hogyan változtak ezek, segíthet megállapítani, milyen hatásokkal jár a globális felmelegedés, a tengerszintek emelkedése.

Az kutatók már több mint húsz éve próbálkoznak a fúrással a világ legdurvább időjárási körülményei között. A mostani expedíció kutatóinak szállását hőtartó panelekből rakták össze, hogy megvédjék őket az extrém hidegtől.

Sokáig voltam távol

Az oroszok mostani expedíciója egy különleges eszközt, forróvizes fúrót alkalmazott, ezzel fúrtak le a jégbe, majd a mintákat felhozták a felszínre – már lefagyva, hiszen az átlagos hőmérséklet az állomás területén mínusz 55,4 Celsius-fok, de itt mérték a Föld hidegrekordját is: 1983. június 21-én mínusz 89,2 Celsius-fokot. A jégréteg alatt megbújó tó létezését már a huszadik század közepén megjósolták, de a hipotézist csak az 1990-es évek közepén erősítették meg: a tavat orosz és brit kutatók fedezték 1994-ben, de csak 1996-ban tudták tudományos módszerekkel igazolni a létezését.

Bár a kutatókkal nem volt folyamatos a kapcsolat, ez az Antarktiszi időjárási körülmények között teljesen megszokott jelenség. Valójában a korábbi hírekkel ellentétben a Vosztok-tavat fúró orosz expedíció tagjai sosem tűntek el. „A Fox News újságírója eltorzította a történetemet. Az orosz csapat sosem volt veszélyben, és sosem tűnt el.” – mondta el John C. Priscu, az amerikai Montana Állami Egyetem professzora, az expedícióval dolgozó egyik kutató az Indexnek.

Régóta fúrják

1967-től kezdődően különböző mélységekig összesen öt kutat fúrtak a Vosztok-állomáson. 1990-ben 120 méterig jutott a Tegla-14M nevű fúró. 1991 decemberében már 2502 méterig is elértek a kutatók, amikor elromlott a fúró, és el kellett vágni a kábelt. Ebből a furatból, kicsit feljebbről, 2246 méterről kezdtek egy új kutat, egy kicsit más szögben.

1993 januárjában végeztek termálfúrással és a KEMS-132-es elektromechanikus fúróra váltottak. Ekkor a kutatók már több mint 200 ezer éve érintetlen jégben dolgoztak. A lényegi munka 1998 januárjában folytatódott tovább, amikor a tudósok 3623 méteres mélységet értek el. Ekkor azonban a fúrásokat nemzetközi nyomásra, a környezet veszélyeztetése miatt felfüggesztették. A kutat lezárták, a kutatások pedig csak 2004-ben indultak újra.

2007 októberében végül egészen 3668 méteres mélységig jutottak az akkori expedíció tagjai, de a fúró egy balesetben eltűnt. 2009-ben oldalirányba haladtak, hogy kikerüljék a baleset helyét – akárcsak 1991-ben. 2010-ben végül 3709 méterig jutottak. Innen haladtak tovább a mostani kutatócsoport tagjai.

A fúrásokhoz alapvetően két típusú fúrót használtak: 2755 méterig egy termálfúrót, amely úgy haladt előre, hogy felmelegítette a furatot. Innentől pedig egy másik típust, az elektromechanikus fúrót, mely egy elektromotor segítségével, egy speciális forgófejjel haladt előre. Mindkét fúró a felszínre szállította azt a jeget, amin keresztülhaladt.

Édes élet

Ugyan a tudósok már elérték a zárt tavat, egyelőre nem tudni, van-e élet benne, és ha igen, akkor milyen, mert a mintákat csak hazaérve elemzik majd. Viszont a megfúrt jégről már vannak eredményeik. A felső rétegeken nagyjából 250 sejtet találtak egy milliliternyi mintában, míg valamivel ezer méter alatt ez az arány már csak 100 sejt milliliterenként.  Ez a további fúrások eredményei alapján, lefelé haladva kétszer borul fel jelentősen: 1500 és 3500 méter környékén körülbelül 400 sejt per milliliter az eredmény – az itteni jégtakaró 440 ezer éves.

A tudományos közösség és már a laikusok is aggódnak a Vosztok-tó megfúrása miatt. 1998-ban ezért már egyszer felfüggesztették a kutatásokat. Ennek kivédésére a jelenlegi expedíció különösen figyel arra, hogy úgy érjék el az elzárt területet, hogy se a mintákat, se a tavat ne szennyezzék be, hiszen ez megbolygathatná az ott kialakult különleges élővilágot.

A fúróberendezében van egy úgynevezett kitöltő folyadék (kerozin-freon-keverék), amelyet a kútba töltenek, hogy kiegyenlítse a geostatikus nyomást. A kerozin-freon-keverék könnyebb, mint a víz és nem is keveredik vele, ezért biztonságos. A kitöltő folyadék szintje 50-80 méterrel a tó szintje felett van, ez 5-8 atmoszférás nyomáskülönbséget eredményez. Ez azért fontos, mert a tó elérésekor a víz ennél kisebb nyomással hat vissza, így megelőzhető a vízszennyezés.

A tóval érintkező részeket pedig egy organikus szilikon folyadékkal (szilokon-olaj) vonták be, amely nem lép reakcióba a vízzel,  így nem borul fel az elzárt világ belső élete. Az egész fúró egyébként legfeljebb egy 13 centiméter átmérőjű részével érintkezhetett a a tóval.

Nagy

Korábban a kutatók szeizmikus hullámokkal végezték méréseiket, hogy megállapítsák a Vosztok-tó méreteit. Ez a módszer azonban nem volt teljesen pontos. Az egzakt méreteket csak egy akkor új módszer, a lézeres magasságmérő és a jégbe hatoló radar segítségével sikerült megállapítani.

A tó legnagyobb szélessége 50 kilométer, legnagyobb hosszúsága pedig 250 kilométer. Maximális mélysége 1200 méter, ezzel a ez a képződmény a Föld legmélyebb tava a Bajkál-tó és a Tanganyika-tó után. A tó vízfelülete 15500 négyzetkilométer. Összesen 6343 köbkilométer térfogatú, ez a méret a hetedik legnagyobb a tavak között.

A fúrás területén a jég 3750 méter vastag. A tó elzártsága persze nem azt jelenti, hogy tökéletesen megállt volna ott az élet. A hatalmas jégtakaró ellenére a víz cirkulál a tóban: mivel a fölötte lévő gleccserek mozognak, mindig kerül friss jég a tóba, és van ami elszállítsa az elhasznált vizet.