Pangea

Minden, ami földtudomány

A szubglaciális Vosztok-tó

2018. július 15. 20:00 - KelemenDániel

Ha az ember az Antarktiszra gondol, általában csak a nagy fehér üresség,a hideg és a fagy jut eszébe. Ezzel szemben azonban, a tudomány szempontjából az Antarktisz nagyon is vonzó célpont, főleg az előbbiekben említett tulajdonságai miatt, ugyanis az itt uralkodó klimatikus viszonyok nagyon jó konzerválók. Az Antarktiszon több ország is tart fent kutatóállomásokat, melyek közül néhány egész évben, de a legtöbb csak időszakosan (főleg nyáron) működik. 

vostokstation.jpg

A Vosztok kutatóállomás (forrás)

A Vosztok állandó kutatóállomást a második szovjet antarktiszi kutatóexpedíció csapata létesítette 1957. december 16-án a Kelet-Antarktikai jégmezőn, 1300 kilométerre a földrajzi déli sarkponttól. Az állomás ezen felül közel fekszik a déli geomágneses pólushoz is, amely optimális helyzetet biztosít a kutatók számára,hogy megfigyelhessék a magnetoszférában történő változásokat. Az állomáson 25 kutató és mérnök dolgozik nyáron, télen ez a szám 13-ra csökken. A Vosztok állomás a Föld leghidegebb területén fekszik, a hideg időszakban az átlaghőmérséklet -65 fok körül, míg melegebb időszakban -40 fok körül alakul. Itt mérték a világon a legalacsonyabb hőmérsékletet is, -82,9 fokot 1983-ban. Később 2010-ben a Kelet-Antarktiszi jégmező egyik hátságán, mely 3900 méter magasságba amelkedik a tengerszint fölé, -93,2 fokot mértek, megdöntve az előző rekordot. Az extrém hideg úgy alakul ki a térségben, hogy az óriási, sima, jéggel borított felszíneken a levegő nem igazán mozog. Az általában tiszta, felhőtlen időjárásnak és a kontinenst borító hó-és jégréteg albedójának köszönhetően majdnem 100%-ban visszaveri a napsugarakat, így az szinte egyáltalán nem melegíti a felszínt. 

rsgtsrtfsrfs.jpgA Vosztok-állomás és elhelyezkedése (forrás)

A Vosztok kutatóbázis alatt/mellett található az Antarktisz legnagyobb tava, a Vosztok-tó. Területe 12,500 km², így Magyarországnak durván 1/7-ét lefedné, a Balaton méretének 21-szerese, az Egyesült Államokban található Ontario tóéval megegyező méretű. A Vosztok-tó felfedezése az 1960-as évekhez köthető, amikor is próbálták feltérképezni a jéggel borított kontinenst. A műholdas technológia hajnalán viszont az emberek még kénytelenek voltak az egyszerűbb, manuális felmérési módokkal meghatározni a kontinens körvonalát, melyet nagy mértékben nehezített a kontinens oldaláról történő állandó jégleválás (amely akár országnyi méretű is lehetett), ezzel folyamatosan újrarajzolva a körvonalat. Már a 19. század végén Peter Propotkin feltételezte, hogy a jégtakaró alatt folyékony állapotban lévő víz is van. Elmélete szerint a vertikálisan egymásra halmozódott több ezer méter mélységű, réteges jég tömegének hatalmas nyomása előidézhetett olyan körülményeket, melyek a hőmérséklet emelkedésével és így a víz olvadásával is jártak, valamint alulról a Föld geotermikus energiája is melegítette a tó medencéjét. Később Andrey Kapitsa orosz geográfus szeizmikus méréseket végzett a kutatóállomás közeli régióban, vizsgálva az ott lévő jégtakaró vastagságát. Az ő hipotézise volt elsősorban, hogy a jég alatt létezhet egy tó. Bár az orosz szakemberek innentől fogva folyamatosan végeztek mélyfúrásokat, a tó kétséget kizáró létezését csak 1996-ban sikerült bizonyítani radaros és különböző szeizmikus mérésekkel. A tó létezését ugyan sikerült bizonyítani, pontos méreteket azonban csak új technikával, lézeres magasságmérővel és a jégpáncélon áthatoló radarral tudtak venni.

antarcticas-ice-covered-lake-vostok-is-full-of-life-5.jpgA tó műholdképe (forrás)

Az átfogó és jégen áthatoló radarfelmérések után sikerült meghatározni a tó néhány paraméterét. A felmérések szerint a tó két külön álló medencéből áll mivel az egyik végében sokkal sekélyebb,mint a másikban,és itt egy gerinc választja ketté a két medencét.

keresztmetszet.jpgA Vosztok-tó keresztmetszete (forrás)

A tó mintegy 5500 köbkilométer vizet tartalmaz, átlagos mélysége pedig 400-1000 méter között van. A két medence vízösszetétele és egyéb jellemzői alapján különbözik, ezáltal pedig az is feltételezhető, hogy élőviláguk is eltérő, hisz nincs és a gerinc miatt soha nem is volt kapcsolat a két medence vize közt. Érdekesség még a tóval kapcsolatban, hogy hőmérséklete -3 fok körül mozog, mégis folyékony halmazállapotú a vize, melyet valószínűleg a rá nehezedő hatalmas jégpáncél nyomásának köszönhet. A tó vize extrémen oligotróf környezet, túltelítve oxigénnel és nitrogénnel. 1 liter vízben kb. ötvenszer annyi nitrogén és oxigén található, mint a Föld bármely más felszíni tavában. Robin Bell és Michael Studinger, a Columbia egyetem kutatói szerint a tó vizének egy része folyamatosan megfagy, majd az antarktiszi jégtakaró mozgásával együtt halad tovább. A jégtakarók nem mozdulatlanok, hanem lassan mozognak a kontinentális kőzettalapzaton a tenger felé, de a domborzattól függően eltérő irányba is mozoghat, például befelé. A jégtakarók mozgásának a sebessége jóval kisebb egy gleccserénél. A Gauss-hegy közelében a jégtakaró naponta 40 centiméterrel halad előre, míg a jégárak akár több métert is mozoghatnak egy nap alatt. Így a tó felső részén a megfagyott és továbbszállított vizet a a jégtakaró más részein megolvadt víz pótolja. Ez azt jelenti,hogy a Vosztok-tó egész vízkészlete kicserélődik egy 13.300 éves ciklus alatt. A tavat fedő 3,7-4 km vastagságú jégpáncélból többször is vettek mintát. Brent Christner, a Louisiana State University biológusa szerint akár 14-15 millió éves is lehet a tavat borító jég, ami azt jelentené, hogy a tó vize (és esetleges élővilága) 15 millió éve van elzárva a napfénytől és az atmoszférától. A kutatás igen fontos az asztrobiológia, az űrkutatás, valamint a paleontológia számára, hiszen a zord körülmények közt is jelen lévő életből következtethetünk esetlegesen más bolygókon is fellelhető életre.

lake_vostok.jpgA tó két különálló medencerésze a gerinccel elválasztva (forrás)

Az első fúrásokat az állomáson 1990 kezdték meg, hogy a kiemelt fúrómagokon az egykori klimatikus körülményeket modellezzék, tanulmányozzák. A fúráshoz egyszerű mechanikus fúrót használtak,a fúrólyuk befagyásának megakadályozásához pedig kerozint. 1992-ben kezdtek neki a furás második fázisának; ekkor még mindig mechanikus fúrót használtak, azonban kerozinról áttértek freonra. Mivel aztán a 90-es évek közepére kiderült, hogy egy tó van a jégpáncél alatt, évekre leállították a furásokat azért, hogy kidolgozhassák a megfelelő techinkát ahhoz, hogy elérjék a tavat de mégis elkerüljék a szennyeződését. Először csak a fúrásmagokat vizsgálták és hozták a felszínre, de ekkortól kezdve már a tó vízének felhozatala volt a cél. A fúrást aztán 2007-ben folytatták, itt már termikus fúrófejet használva, fúrófolyadéknak pedig szilikonolajat. Az, hogy a mintát szennyeződés nélkül hozzák felszínre, elég nehéz helyzetbe hozta a kutatókat. Amikor 2012. február 5-én, 3769,3 méteren elérték a vizet, az behatolt a fúrólyukba, mintegy 1,5 köbméter fúrófolyadékot kilökve belőle. A behatoló víz megfagyott, így a következő nyáron, decemberben újra át kellett fúrni.

r4tsfs4rf.jpgA fúrótorony (forrás)

Az első fúrást követően, 2013-ban Dr. Scott Rogers számolt be a csapatuk által a Vosztok-tóban talált DNS és RNS szekvenciákró: „Az eredmények jól tükrözik az élet kitartását, keménységét, hogy organizmusok olyan helyen is képesek megélni, ahol néhány évtizede még azt gondoltuk, semmi sem élhet." A professzor elmondta, hogy a gombákon és két archea fajon kívül baktériumok ezreit azonosították, melyek közül néhány halak emésztőrendszerében található, ebből akár halak jelenlétére is következtethetünk. A vízben mind pszichrofil (hidegkedvelő) mind termofil (melegkedvelő) fajok jelen vannak, ebből pedig arra lehet következtetni,hogy a tó mélyén hidrotermális nyílások lehetnek.

4rts4rfer.jpgMinták a tóból (forrás)

Összességében tehát a Vosztok-tó amennyire titokzatos,annyira izgalmas is és számtalan lehetőséget rejt a tudomány,a jövőnk és a múltunk szempontjából is. A tó ma már nem csak néhány kutatócsoport, de a NASA érdeklődési körébe is bekerült, akik több tervet dolgoztak ki annak érdekében, hogy hogyan lehetne a tavat és később az Európán (Jupiter holdja) lévő tengereket úgy vizsgálni, hogy mikrovilága ne szennyeződjön.

5 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://pangea.blog.hu/api/trackback/id/tr5414107615

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Korunk egyik legnagyobb gondolkodója · http://sunofthebeach.blog.hu 2018.07.16. 15:36:33

Szennyezés nélkül csak teleportációval lehet anyagot kiemelni onnan.

Kelly és a szexi dög 2018.07.16. 16:22:06

Akkor sincs semmi, ha beszennyezik...

Főszerkesztő. 2018.07.16. 18:39:30

Érdekes lenne tudni, hogy a rejtett tóban lévő ökoszisztéma hány éves?

gigabursch 2018.07.18. 10:31:45

"A tó mintegy 5500 köbkilométer vizet tartalmaz, átlagos mélysége pedig 400-1000 méter között van. A két medence vízösszetétele és egyéb jellemzői alapján különbözik, ezáltal pedig az is feltételezhető, hogy élőviláguk is eltérő, hisz nincs és a gerinc miatt soha nem is volt kapcsolat a két medence vize közt."

átlagos => jellemző
soha => azért ilyet sose mernék ilyen határozottan állítani. => Feltételezhetően hosszú évezredek-évszázezeredek óta nincs, de nem kizárható...

rdos · http://h2o.ingyenweb.hu/tema/6.html 2018.07.18. 15:46:09

Vosztok-tavi lékhorgászat? :-) Nem lehetetlen. Az óceán középi hátságok "fekete füstölői" mentén is ki tudott alakulni élet fotoszintézis nélkül, pont a termál víz magas oldott ion tartalmára "szakosodott" kemoszintetizáló bacik miatt.