a Vostok állomáson dolgozó kutatók 1998-ban gyártották a világ egyik leghosszabb jégmagját. Egy közös orosz, francia és amerikai csapat fúrta és elemezte a magot, amely 3,623 m (11,886 láb) hosszú. A tó tetejéhez közel fúrt magokból származó jégmintákat 420 000 évesnek értékelték. A feltételezés az, hogy a tó a jégtakaró kialakulása óta lezárult a felszínről 15 millió évvel ezelőtt. A mag fúrását szándékosan leállították nagyjából 100 m-rel (300 láb) a jégtakaró és a tó folyékony vize közötti feltételezett határ felett. Ennek célja az volt, hogy megakadályozza a tó szennyeződését a 60 tonnás freonnal és kerozinnal, amelyet a fúrólyuk összeomlásának és lefagyásának megakadályozására használtak.
ebből a magból, különösen a jégből, amelyről azt gondolják, hogy a tó vízéből fagyott a jégtakaró aljára, extremofil mikrobákat találtak, ami arra utal, hogy a tó vize támogatja az életet. A tudósok azt sugallták, hogy a tó egyedülálló élőhelye lehet az ősi baktériumoknak, izolált mikrobiális génkészlettel, amely talán 500 000 évvel ezelőtt alakult ki.
2011 januárjában az orosz antarktiszi expedíció vezetője, Valerij Lukin bejelentette, hogy csapatának csak 50 m (200 láb) jég maradt fúrni a víz elérése érdekében. A kutatók ezután egy új termikus fúrófejre váltottak egy “tiszta” szilikonolaj-folyadékkal, hogy az út hátralévő részét fúrják. Ahelyett, hogy egészen a vízbe fúrtak volna, azt mondták, hogy megállnak közvetlenül fölötte, amikor a hőfúró érzékelője szabad vizet észlel. Ekkor a fúrót le kellett állítani és ki kellett húzni a furatból. A fúró eltávolítása csökkentené az alatta lévő nyomást, vizet húzva a fagyni hagyandó lyukba, jégdugót hozva létre a lyuk alján. Fúrás megállt 5 február 2011 mélységben 3,720 m (12,200 láb), hogy a kutatócsoport tudta, hogy le a jég kezdete előtt az antarktiszi téli szezonban. A fúró csapat elhagyta a repülőgép február 6-án 2011.
a terv szerint a következő nyáron a csapatnak újra le kellett fúrnia, hogy mintát vegyen a jégből és elemezze. Az oroszok 2012 januárjában folytatták a fúrást a tóba, és 6 február 2012-én elérték a víz felső felszínét. A kutatók megengedték, hogy a rohanó tó vize megfagyjon a furatban, és hónapokkal később jégmagmintákat gyűjtöttek az újonnan kialakult jégből, és elküldték a franciaországi Grenoble-i Glaciológiai és környezeti Geofizikai laboratóriumba elemzésre.
Biology resultsEdit
Egyesült Királyság és Egyesült Államok
A tudósok először 1999-ben jelentettek mikrobák jelenlétét az akkumulációs jégben. Azóta egy másik csapat, Scott O vezetésével. Rogers az 1990-es években az amerikai fúrási projektek során összegyűjtött (nem a szubglaciális vízrétegből származó) felhalmozódó jégből számos baktériumot és gombát azonosított. elmondása szerint ez azt jelzi, hogy a jég alatti tó nem steril, hanem egyedülálló ökoszisztémát tartalmaz. Aztán Scott Rogers 2013 júliusában közzétette, hogy csapata nukleinsav (DNS és RNS) szekvenálást végzett, és az eredmények lehetővé tették a metabolikus utak levonását az akkumulációs jégben és kiterjesztve a tóban. A csapat 3507 egyedi génszekvenciát talált, és a szekvenciák körülbelül 94% – a baktériumokból, 6% – A Eukaryából származott. A szekvenciák közül 1623 esetében lehetséges volt rendszertani osztályozás (nemzetségre és/vagy fajra) vagy azonosítás. Általánosságban elmondható, hogy a taxonok hasonlóak voltak a tavakból, a sós vizekből, a tengeri környezetből, a talajból, a gleccserekből, a jégből, a tó üledékéből, a mélytengeri üledékekből, a mélytengeri termikus szellőzőnyílásokból, az állatokból és a növényekből korábban leírt organizmusokhoz. Aerob, anaerob, pszichrofil, termofil, halofil, alkalifil, acidofil, kiszáradás-rezisztens, autotróf és heterotróf organizmusok szekvenciái voltak jelen, beleértve a többsejtű eukarióták számát is.
2020-ban Colby Gura és Scott Rogers kiterjesztették tanulmányukat a Vosztok-tó felhalmozódási jégéről, valamint a tóba áramló bazális jégről. Megállapították, hogy a bazális jég szinte teljesen más organizmusközösséget tartalmazott, mint a tó felhalmozódási jégében, jelezve, hogy két teljesen különböző ökoszisztémát jelentettek. További baktériumokról és eukariótákról számoltak be. A tó jégében található organizmusok legnagyobb változatossága szignifikánsan (p<0,05) társult az ionok és aminosavak magasabb koncentrációjával. Míg korábbi munkájuk jelezte a halak belében élő baktériumok jelenlétét, a halakból nem találtak szekvenciákat. A 2020-as tanulmányban azonban olyan rRNS-szekvenciát találtak, amely >97% – ban hasonló volt az Antarktisz partja mentén gyakori kőzet tőkehalhoz. Ez az első jelentés egy halfajról, amely valószínűleg a Vostok-tóban lakik. A halról ismert, hogy fagyálló fehérjéket termel.
David Pearce, a Newcastle-i Northumbriai Egyetem mikrobiológusa azonban kijelentette, hogy a DNS egyszerűen a fúrási folyamat szennyeződése lehet, nem pedig maga a Vosztok-tó. A régi jégmagokat az 1990-es években fúrták, hogy bizonyítékot keressenek a jégbe temetett múltbeli éghajlatra, nem pedig az életre, így a fúróberendezéseket nem sterilizálták. Szergej Bulat, az oroszországi Gatchinai pétervári nukleáris Fizikai Intézet Vostok-tó szakértője is kételkedik abban, hogy a mintákban lévő sejtek vagy DNS-fragmensek olyan szervezetekhez tartoznának, amelyek valóban létezhetnek a tóban. Azt mondja, hogy nagyon valószínű, hogy a minták erősen szennyezettek a külvilágból származó szövetekkel és mikrobákkal.
a szennyeződés lehetőségét Scott Rogers cáfolta, mivel az ellenőrzési intézkedések szigorúak voltak, és az egyes jégmintákban található organizmusok kombinációja összhangban volt a hideg tóban és a jégben élő organizmusokkal (beleértve az antarktiszi kőzet tőkehalának szekvenciáját), és nem volt összhangban a mintavétel során vagy a laboratóriumi eljárásokból származó szennyeződéssel. Az összes laboratóriumi eljárást párhuzamosan végezték az Erie-tó jégmintáival, és a két kapott adathalmaz teljesen eltérő volt. Az Erie – tó mintája számos jelet mutatott az emberi lakóhelyről, míg a Vosztok-tó jégmintái nem mutattak emberi lakóhelyet. Az Erie-tó mintája a bakteriális és eukarióta phyla szinte teljesen eltérő profilú volt.
Oroszország és Franciaország
orosz és francia tudósok molekuláris DNS-vizsgálatokat végeztek a Vosztok-tó vizén, amely befagyott a fúrólyukban, számos DNS-könyvtár létrehozásával, amelyek DNS-fragmentumok gyűjteményei, amelyek lehetővé teszik a tudósok számára, hogy azonosítsák, mely baktériumfajok tartozhatnak. A tóból vett minták eddig körülbelül egy rész petróleumot tartalmaznak 1000 vízre, és a fúrófejben és a petróleumfúrófolyadékban korábban jelen lévő baktériumokkal szennyezettek. A tudósok eddig 255 szennyező fajt azonosítottak, de egy ismeretlen baktériumot is találtak, amikor 2012-ben először fúrtak le a tó felszínére, egyetlen nemzetközi adatbázisban sem találtak egyezést, és remélik, hogy a Vosztok-tó egyedülálló lakója lehet. Vladimar Korolev, az ugyanazon intézmény laboratóriumi vezetője azonban elmondta, hogy a baktériumok elvileg szennyező anyagok lehetnek, amelyek energiaforrásként petróleumot—a fúrás során használt fagyállót—használnak.
A tudományos közösség kritikusai kijelentik, hogy addig nem lehet értékes információt szerezni, amíg nem tudják tesztelni a tóvíz tiszta mintáit, amelyek nem szennyezettek fúrófolyadékkal. Függetlenül attól, hogy a szennyeződés kérdések, május 2013 a fúrási létesítmény az orosz Vostok Antarktisz állomás nyilvánították történelmi emlékmű, mint ” az eredmény az elismerés az eredmények az orosz kutatás az Antarktisz a nemzetközi tudományos közösség, és az egyedülálló műveletek megnyitásával subglacial tó Vostok által végzett orosz tudósok február 5, 2012.”
2015 januárjában az orosz sajtó kijelentette, hogy az orosz tudósok új “tiszta” fúrólyukat készítettek a Vostok-tóba egy speciális, 50 kilogrammos szonda segítségével, amely körülbelül 1 liter vizet gyűjtött össze, amelyet a fagyásgátló folyadék nem hamisított meg. Azt jósolták, hogy a víz 30-40 m-rel emelkedik a fúrás alsó részén, de valójában a víz a tóból több mint 500 m magasra emelkedett.
a fúrófolyadékok okozta szennyeződés
a fúrási projektet egyes környezetvédelmi csoportok és tudósok ellenezték, akik azzal érveltek, hogy a melegvizes fúrásnak korlátozottabb környezeti hatása lenne. A fő gond az, hogy a tó szennyeződhet a fagyállóval, amelyet az oroszok használtak, hogy megakadályozzák a furat újrafagyását. Az Egyesült Államok Nemzeti Kutatási Tanácsának tudósai azon az állásponton voltak, hogy feltételezhető, hogy a Vosztok-tóban mikrobiális élet létezik, és hogy egy ilyen hosszú elszigeteltség után a tó bármely életformája szigorú védelmet igényel a szennyeződéstől.
az oroszok által alkalmazott eredeti fúrási technika Freon és kerozin használatát jelentette a fúrólyuk kenésére, megakadályozva annak összeomlását és befagyását; 60 rövid tonna (54 t) ilyen vegyi anyagot használtak eddig a Vosztok-tó feletti jégen. Más országok, különösen az Egyesült Államok és Nagy-Britannia, nem tudták meggyőzni az oroszokat, hogy ne fúrjanak a tóba, amíg nem állnak rendelkezésre tisztább technológiák, például melegvíz-fúrás. Bár az oroszok azt állítják, hogy javították működésüket, továbbra is ugyanazt a fúrólyukat használják, amely már szennyezett kerozinnal. Az orosz Antarktiszi expedíciók vezetője, Valerij Lukin szerint a pétervári nukleáris Fizikai Intézet kutatói új berendezéseket fejlesztettek ki, amelyek biztosítják, hogy a tó behatoláskor szennyeződésmentes maradjon. Lukin többször is megnyugtatta az antarktiszi szerződés rendszerének más aláíró nemzeteit, hogy a fúrás nem érinti a tavat, azzal érvelve, hogy áttöréskor a víz fel fog rohanni a fúrólyukon, megfagy, és lezárja a többi folyadékot.
néhány környezetvédő csoportot továbbra sem győznek meg ezek az érvek. Az Antarktisz és a Déli-óceán koalíciója azzal érvelt, hogy ez a fúrási mód mélyen téves lépés, amely veszélyezteti a Vosztok-tavat és az Antarktisz más szubglaciális tavait (amelyek egyes tudósok meggyőződése, hogy kapcsolódnak a Vosztok-tóhoz). A koalíció azt állította, hogy ” sokkal előnyösebb lenne más országokkal csatlakozni egy kisebb és elszigeteltebb tó behatolásához, mielőtt újra megvizsgálnák, hogy a Vosztok-tó behatolása környezetvédelmi szempontból védhető-e. Ha bölcsek vagyunk, a tó időben felfedheti titkait.”
Lukin azt állítja, hogy a melegvizes fúrás sokkal veszélyesebb a mikrobiotikus fauna számára, mivel felforralná az élő fajokat, ráadásul megzavarná a tó vízrétegeinek teljes szerkezetét. Ezenkívül a melegvíz-fúrás több energiát igényelt volna, mint amennyit az orosz expedíció távoli táborukban előállíthatott volna. Az orosz csapat által nyert vízminták azonban erősen szennyezettek voltak fúrófolyadékkal, ezért 2017 májusában arról számoltak be, hogy jelenleg lehetetlen megbízható adatokat szerezni a tóvíz valódi kémiai és biológiai összetételéről.