Озеро Восток. Антарктида. На российской станции Восток продолжаются активные исследовательские работы. Речь идет о знаменитом озере «Восток».
Возможность существования подледниковых водоемов, образованных подтаиванием нижнего слоя ледника теоретически была обоснована еще в конце девятнадцатого века, а в шестидесятые годы двадцатого века советский гляциолог И. А. Зотиков математически рассчитал возможность плавления ледника при больших величинах давления для антарктического ледяного покрова. Речь идет, другими словами, о наличии подледных озер. Вот таким озером и является озеро Восток, названное так по названию советской (нынче российской) станции “Восток”, которая и располагается на многокилометровой толще ледника, “прикрывающего” озеро.
Озеро Восток просто огромно: его длина составляет около 250 км, ширина приблизительно 50 км, глубина до 750 метров, площадь почти 20 тыс кв. км. Это незамерзающее озеро, полностью отрезанное от прямых контактов с солнцем, ветрами и с жизнью на поверхности, причем, по некоторым подсчетам, озеро находится в изоляции около 14 миллионов лет.
Первое бурение ледника над озером Восток началось еще в 1959 году. Тогда начальнику станции Игнатову удалось достичь 40 метров. Целью глубинного бурения было получение непрерывного ледяного керна — цилиндрической колонки льда — своеобразного среза ледника, изучение которого позволило реконструировать все изменения климата нашей планеты за последние 420 тыс. лет, записанную в слоях нараставшего льда.
Начиная с 1970 года разработка технологии глубокого бурения ледников стала проводиться специалистами кафедры бурения скважин Ленинградского Горного института (ЛГИ) под руководством профессора Б.Б. Кудряшова.
В период с 1980г. по 1989г. на станции Восток было пробурено 4 ледяных скважины различного диаметра и глубины. Самой эффективной оказалась скважина, названная 5Г, которая была заложена в 1990 году. Она и стала самой глубокой в мире из пробуренных в ледяном покрове.
В соответствии с данными геофизических и гляциологических исследований, верхняя часть разреза ледникового покрова в точке бурения скважины 5Г слагается стометровым снежно-фирновым слоем, ниже которого залегает монолитная ледяная толща. Она сложена пластами «межледникового» (теплый период) и «ледникового» (холодный период) типов льдов, отличающихся размерами зерен и ориентировкой их кристаллографических осей. В верхней части разреза эти различия весьма незначительны, однако, на глубинах свыше 2700 м «межледниковые» и «ледниковые» пласты льда уже существенно отличаются по своему строению и механическим свойствам.
Кроме того, в интервале глубин 3310–3370 м обнаружены признаки тектонического несогласия в залегании слоев, а в интервале 3460–3538 м залегает слоистый лед, характеризующийся чередованием слоев мелкозернистого и крупнозернистого льда.
Ниже отметки 3538 метров до забоя скважины (3650 м) следует базальный слой льда, являющийся гигантозернистым льдом. Кристаллы льда в нем достигают до одного метра в поперечнике и даже порою больше. Базальный лед содержит редко разбросанные мелкие минеральные включения (1–6 мм в диаметре), представляющие собой скопления глинистых частиц моренного происхождения.
Данная структура базального льда свидетельствует о том, что лед формировался в процессе замерзания воды. Этот факт подтверждается результатами изотопного исследования образцов ледяного керна.
Движение льда над озером в районе станции Восток осуществляется в направлении на юго-восток со скоростью 1,5-3,0 м/год. Наличие базального слоя неподвижного льда в нижней части разреза ледникового покрова позволяет заключить, что ледниковый покров в этом районе в основном лежит на подстилающих горных породах, а расчлененный рельеф подледникового ложа блокирует нижние слои ледниковой толщи. Максимальные сдвиговые деформации происходят в пределах вышележащего пласта (3460–3540 м).
В летнем сезоне 1997-98 годов глубина скважины 5Г достигла 3623 метров. Изучение ледяного керна, взятого с этой глубины, дало возможность определить характер изменения климата в Антарктиде за последние 420 тысяч лет.
Было выделено четыре полных климатических цикла (от периода похолодания до периода потепления) продолжительностью около 100 тысяч лет каждый. Эти данные стали классическим примером палеоклиматических реконструкций в Южной полярной области планеты и приводятся практически во всех научных монографиях и популярных изданиях, посвященных этой важнейшей проблеме, которая в настоящее время является одной из ведущих для человечества.