Одно из крупнейших подлёдных озёр в мире — озеро Восток

Восток: озеро под антарктическим льдом

Глубокое, тёмное и загадочное озеро Восток — крупнейшее подлёдное озеро в мире. Озеро в Восточной Антарктиде, озеро Восток лежит под слоем 3,7 километра льда возле российской исследовательской станции «Восток». Оно покрыто льдом в течение тысячелетий, отрезанное от света и контакта с атмосферой, существует в  самых экстремальных условиях на Земле. «Озеро покрыто льдом в течение как минимум 15 миллионов лет» — сказал Брент Кристнер, биолог Луисейского университета, который исследовал ледяные ядра озера.

Озеро Восток — одно из крупнейших озёр на Земле по размеру и объёму, соперничающее с озером Онтарио в Северной Америке. Криснер сказал, что единственным водоснабжением является талая вода из вышележащего ледяного покрова. «Насколько я знаю, нет никаких доказательств притока или оттока воды из озера Восток», — сказал он. Это постоянное пополнение от таяния льда означает, что вода в озере может быть относительно молодой. Но истинный возраст озёрной воды неизвестен. Озёрная вода, по оценкам, запечатана под толстым слоем леда около 15 миллионов лет. Первоначально считалось, что вода созревала в озере с момента его образования. Более поздние исследования Робин Белла и Майкла Студзингера из Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти из Колумбийского университета показали, что вода озера постоянно замерзает и уносится движением антарктического ледникового щита, заменяясь плавлением воды из других частей ледяного покрова, в условиях высокого давления: что весь объём озера заменяется каждые 13 300 лет.

Исследователи изучают озеро Восток методами дистанционного зондирования (сейсмическое зондирование и радар), и бурением льда. Озеро Восток намного мельче на одном конце, а два его бассейна разделены хребтом. Гребень, возможно, является гидротермальным вентиляционным отверстием, похожим на расщелину в дне океана, которые обычно изобилуют глубоководными  червями. Длинное узкое озеро может находиться в рифтовой долине, подобно озеру Байкал в России.

По мнению учёных, геотермальное тепло с Земли поддерживает температуру воды в озере  минус 3 градуса Цельсия. Весовое давление вышележащего льда удерживает жидкую форму воды в озере, несмотря на её температуру ниже нуля. Само озеро составляет 230 км в длину, 50 км в ширину и 800 метров в глубину. Озеро Восток находится вблизи Южного полюса в Восточной Антарктиде. Присутствие большого подлёдного озера было впервые обнаружено в 1960 году российским географом / лётчиком, который заметил большой, гладкий ледовый участок  с воздуха. Воздушные радиолокационные разведки британских и российских исследователей в 1996 году подтвердили открытие необычного озера. Это пресноводное озеро лежит примерно на 500 м ниже уровня моря.

Российский учёный Пётр Кропоткин впервые высказал идею о существовании пресной воды под антарктическими ледяными щитами в конце XIX века. Он предположил, что огромное давление  совокупной массы тысяч вертикальных метров льда, повышает температуру льда на низких участках ледяного щита до степени плавления. Теория Кропоткина получила дальнейшее развитие у гляциолога И. А. Зотикова, который написал об этом докторскую диссертацию в 1967 году. Существование подлёдного озера в районе станции «Восток» впервые  объявил российский географ Андрей Капица на основе сейсмических зондировок, сделанных во время советских антарктических экспедиций в 1959 году. Продолжающиеся исследования российских и британских ученых привели в 1993 году к окончательному подтверждению существования озера (Дж. П. Ридли  использовал альтиметрии ЭРС-1).

Кристлер был частью международной команды, которая обнаружила микробы в замёрзшей воде озера, называемой аккреционным льдом. По мнению учёных, верхний (в 1 сантиметр) слой поверхности озера замерзает на проточном ледяном листе. Анализ форм жизни предполагает, что озеро Восток содержит уникальную экосистему, живущую изолированно в течение сотен тысяч лет, которая использует химические вещества горных пород вместо солнечного света.  Исследования генетического материала в аккреционном льду Востока выявили фрагменты ДНК самых разных организмов одноклеточных существ. Эти «экстремофилы» могут имитировать жизнь на других лунах и планетах.

В Антарктиде около 380 подлёдных озёр. В 2013 году учёные, изучавщие подлёдное озеро Антарктиды, Whillans сообщили о наличии микробной жизни в воде озера. Первое ядро ​​свежезамороженной озерной воды было получено 10 января 2013 года с глубины 3 406 м, Однако,  вода озера соприкасалась с буровой скважиной, была загрязнена её фреоном и керосином. В январе 2015 года была пробурена новая скважина и предположительно взят чистый образец воды.

Команда во главе со Скоттом О. Роджерсом идентифицировала множество бактерий и грибов из аккреционного льда (из подледникового слоя воды), собранных США в 1990-х годах. По его словам, озеро подо льдом не является стерильным, но содержит уникальную экосистему. Затем Скотт Роджерс опубликовал результаты в июле 2013 года, что его команда выполняла секвенирование нуклеиновой кислоты (ДНК и РНК) представленные в аккреционном льду, и, соответственно, в озере. Команда обнаружила 3 ​​507 уникальных последовательностей генов, и приблизительно 94% последовательностей были получены от бактерий, а 6% — от Eukarya. Таксономические классификации (к роду и/или видам) были возможны для 1623 последовательностей. В общем, таксоны были похожи на организмы, ранее описанные в озёрах, солоноватой воды, морской воды, ледников, озерных отложений, глубоководных отложений, глубоководных термальных источников, животных и растений. Присутствовали аэробные, анаэробные, психофильные, термофильные, галофильные, алкалифильные, ацидофильные, устойчивые к высушиванию, автотрофные и гетеротрофные организмы, в том числе ряд из многоклеточных эукариот.
Микробиолог Дэвид Пирс из Университета Нортумбрии в Ньюкасле, Великобритания, заявил, что ДНК может просто быть загрязнением от процесса бурения и не представлять биологической жизни самого озера Восток. Также Сергей Булат эксперт «Лейк-Восток» в Петербургском институте ядерной физики в Гатчине, Россия, сомневается, что любая из клеток или фрагментов ДНК в образцах будет принадлежать организмам, которые существовуют в озере. Он говорит, что очень вероятно, что образцы сильно загрязнены тканью и микробами из внешнего мира.
Для исследования было предложено бурение горячей водой. Однако Лукин утверждает, что бурение с горячей водой намного опаснее для микробиотической фауны Антарктического озера Восток, поскольку горячая вода будет кипятить живые организмы, а также нарушит всю структуру водных слоёв озера. Кроме того, бурение с горячей водой потребовало бы большей мощности, чем могла бы произвести российская экспедиция в их отдалённом лагере. На сегодняшний день ни одно из 400 подледниковых озёр на Антарктическом континенте не опробовано.

http://voda.molodostivivat.ru/
http://voda.molodostivivat.ru/topics/ozera-i-reki

Почему золотая рыбка выживает в ледяной воде зимой?

Самая большая в мире морская охраняемая территория создана в море Росса в Антарктике

35 самых чистых вод в мире