<…>
Летом 1969 г. началось формирование 15-й САЭ. Меня назначили начальником гляциобурового отряда. Нам предстояло в 1970 г. во время зимовки на станции Восток с помощью оборудования, опробованного в 50 км от Мирного, начать бурение глубокой скважины. Толщина ледникового покрова под станцией Восток по данным сейсмического и радиолокационного зондирования составляет 3700 м. На такую глубину мы, конечно, замахиваться не могли, но несколько сотен метров пробурить рассчитывали.
Наш отряд состоял из семи человек: буровики Никита Бобин и Геннадий Степанов, геофизик Николай Уваров, электрик Георгий Соловьев (сотрудники ЛГИ), геохимик Альберт Миклишанский (сотрудник Института геохимии АН СССР), гляциолог Виктор Васильев и начальник отряда Нарцисс Барков (сотрудники ААНИИ). На станцию Восток сотрудники отряда прибывали с конца декабря до середины февраля. В их числе были прикомандированные к отряду В. Фисенко, И. Зеленцов и Ю. Сирота. Они должны были принять участие в строительстве буровой и передать опыт бурения снарядом ТЭЛГА-3».
Санно-тракторный поезд в Антарктиде
Работа буровиков на станции Восток
Памятная фотография по достижении новой рекордной глубины бурения. 2012 год
Штабель кернов с указанием глубин в кернохранилище на станции «Восток»
Первичное исследование керна
В кернохранилище
Исследование кернов
Параллельно с буровыми работами советские ученые разрабатывали стратегию систематического анализа ледяных кернов, полученных при бурении ледяного щита над озером.
«В это же время в Институте географии АН СССР по инициативе заведующего отделом гляциологии Владимира Михайловича Котлякова создаётся изотопно-геохимическая лаборатория, оснащённая масс-спектрометром, позволяющим выполнять изотопно-кислородные исследования льда. Первые измерения наших проб, выполненные Феликсом Гордиенко, дали отличные результаты. Кривая на графике содержания 18О (тяжелый изотоп кислорода – Ред.) во льду имела чёткий изгиб, характеризующий изменение климата при переходе от последнего похолодания к потеплению в голоцене. Это внушало уверенность и открывало перспективу дальнейших исследований, создавая тем самым необходимость продолжения нашей программы бурения глубокой скважины.
Позже к исследованиям образцов ледяного керна подключились специалисты из гляциологической лаборатории Гренобльского университета Франции. Осенью 1972 г. во время своего визита в Ленинград руководитель лаборатории доктор Клод Лориус отобрал образцы льда из нашей коллекции. Изотопно-кислородные исследования проб льда дали новые, уточняющие сведения о происходивших изменениях климата на протяжении последних 20 тыс. лет. Так началось наше многолетнее плодотворное сотрудничество.
После нас на станции Восток работало много специалистов по бурению, исследованию скважин и ледяного керна. Случались и серьёзные аварии. В таких случаях аварийную скважину бросали, а буровую переносили на другое место или строили новую, но бурение продолжалось! За 45 лет нашей совместной работы с сотрудниками Ленинградского горного института было разработано и создано более десятка различных конструкций тепловых буровых снарядов, предназначенных для работы как в сухих, так и в залитых незамерзающей жидкостью скважинах. По многим конструкциям сотрудники, ответственные за их разработку, написали и защитили более полутора десятков кандидатских диссертаций, а также несколько докторских. Это была сложная исследовательская работа большого коллектива».
Микробилогическая сенсация?
Лед с глубин 3551 и 3607 м принес удивительные микробиологические данные. Были обнаружены три вида термофильных бактерий, аналоги которых развиваются в гидротермальных источниках активных областей океанов и континентов при температурах 40–60 °С.
Микроорганизмы, обнаруженные в кернах
Найденные бактерии могут обитать в горячих источниках на дне озера, используя для своей жизнедеятельности неорганические соединения – водород, углекислый газ, тиосульфаты. Конечно, это только начальные результаты, но уже из них следуют важные и интересные заключения, позволяющие 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.
Мировой рекорд бурения ледовых скважин
В январе 1999 г. отрядом, которым руководил Н. И. Васильев, была достигнута глубина 3623 м. Это был мировой рекорд глубины бурения скважин во льду.
Образцы льда с этой глубины имели возраст около 430 тыс. лет, поэтому предполагается, что озеро было закупорено льдом не менее 500 тыс. лет назад. Однако в этом же году по настоянию Международного Антарктического сообщества бурение было приостановлено приблизительно в 120 метрах от поверхности озера – с тем, чтобы не допустить загрязнения озера керосином, фреоном и проч. Сообщество обратилось к российским исследователям с просьбой приостановить буровые работы до разработки экологически чистой технологии проникновения в это озеро. Уже в 2003 году в петербургском Горном институте была разработана новая экологичная технология, и в 2006 году работы по глубокому бурению были возобновлены. Три года ушло на согласование новой технологии с Международным Антарктическим сообществом.
Валерий Владимирович Лукин, один из крупнейших исследователей Антарктиды, начальник Российской Антарктической экспедиции
Достижение поверхности озера Восток
Буровая проходка к поверхности озера продолжалась более 5 лет.
5 февраля 2012 года на глубине 3769,3 метров, учёные завершили бурение и достигли поверхности подлёдного озера. Сам по себе этот факт можно по праву считать выдающимся научным, техническим и технологическим достижением в исследовании Антарктики. Вот что пишет по этому поводу виднейший советский и российский ученый, академик РАН Владимир Михайлович Котляков:
«5 февраля 2012 г. буровой снаряд достиг поверхности озера и, что очень важно, в него не попала буровая жидкость, поэтому озеро осталось чистым. Технология бурения глубокой скважины во льду, разработанная в Санкт-Петербурге, оказалась чрезвычайно удачной. Она позволила успешно завершить бурение скважины на станции Восток и достичь, наконец, нижней кромки ледника, располагающегося над обширным подлёдным озером. Теперь возникают новые задачи, в решении которых будут участвовать институты Росгидромета и Академии наук: изучить режим этого уникального природного объекта и доказать присутствие или, наоборот, отсутствие в нём органической жизни.
Озеро, очевидно, перенасыщено кислородом, так как над ним тает ледник, который питает его воздухом, содержащимся во льду. А озёрный лёд, который замерзает медленно, газов не содержит, поэтому кислород накапливается в озере. Согласно расчётам, в оз. Восток может быть растворено до 0,7–1,3 грамма кислорода на литр воды, а известные нам бактерии не могут существовать в таких условиях. Кроме того, давление в озере может достигать 400 атмосфер, здесь почти нет органических веществ, а свет в озеро не проникает, т. е. фотосинтез невозможен. Поэтому организмы здесь могут существовать только за счёт хемосинтеза. Жизнь в озере возможна также на дне, в осадочных породах, где кислорода нет, так как он расходуется на процессы окисления в минеральном субстрате. Кроме того, на дне озера могут быть горячие источники, создающие среду для органической жизни.
Таким образом, в связи с проникновением в озеро перед учёными открываются новые горизонты. Впереди нас, безусловно, ждут важные открытия, так как любой результат из возможных двух – в озере есть органическая жизнь или, наоборот, она отсутствует – станет открытием глобального значения. Ведь до сих пор на Земле нет ни одного места, где бы ни присутствовала органическая жизнь».
Первый керн озерного льда
10 января 2013 года был получен первый керн из прозрачного озерного льда длиной 2 метра. Увы, сенсации не произошло. В привезенных из Антарктиды в Москву ледяных кернах, которые были извлечены из озера, никаких микроорганизмов ученые вообще не обнаружили. И сразу же раздались голоса скептиков: озеро стерильно, никакой микроорганической жизни там нет вообще.
Однако 11 марта 2013 года по каналам РИА-Новости прошла следующая информация: «Арктический и Антарктический НИИ Росгидромета (ААНИИ) выпустил заявление, в котором говорится об обнаружении нового типа бактерий в подлёдниковом озере Восток в Антарктиде, которое в течение миллионов лет было изолировано от внешнего мира.
Ранее сотрудник лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) Сергей Булат сообщил РИА Новости, что исследование образцов воды, полученных в мае 2012 года из антарктического озера Восток, позволило выявить вид бактерий, которые не удалось идентифицировать».
НИС «Академик Федоров»
Трехмерная компьютерная модель подледникового озера Восток
«Находка осталась по настоящее время не идентифицированной и не классифицированной и может представлять один живой микроорганизм в водном (поверхностном) слое озера Восток», – говорится в сообщении ААНИИ.
В документе отмечается, что более чистые образцы воды озера Восток, замерзшей в скважине и разбуренной в нынешнем сезоне, будут доставлены в Петербург в мае 2013 года на борту судна «Академик Федоров».
«… [Они] позволят подтвердить данную находку и, возможно, выявить другие неизвестные формы микроорганизмов, приспособленные к экстремальным условиям озера Восток, которое является единственным в своем роде земным аналогом подледных океанов на ледовых спутниках Юпитера (Европа, Ганимед, Калисто) или Сатурна (Энцелад)».