ボストーク駅で働いている研究者は、1998年に世界最長の氷床コアの一つを生産しました。 ロシア、フランス、米国の共同チームがコアの長さ3,623m（11,886ft）を掘削して分析した。 湖の頂上近くに掘削されたコアからの氷のサンプルは、420,000年と古いと評価されています。 1500万年前に氷床が形成されて以来、湖は表面から封印されていると仮定しています。 コアの掘削は、氷床と湖の液体水の間の疑いのある境界の約100m（300フィート）上で意図的に停止された。 これは、ボアホールが崩壊して凍結するのを防ぐために使用される60トンのフロンと灯油の柱で湖の汚染を防ぐためでした。
このコア、特に氷床の底に氷点下の湖の水から形成されたと考えられる氷から、極端な微生物が発見され、湖の水が生命を支えていることが示唆され 科学者たちは、湖はおそらく500,000年前に開発された特性を含む単離された微生物遺伝子プールを持つ古代細菌のためのユニークな生息地を持つことが
2011年1月、ロシアの南極探検隊の長であるヴァレリー・ルキンは、彼のチームが水に到達するために掘削するために残された氷の量は50mしかないと発表した。 研究者はそれから方法の残りをあけるために”きれいな”シリコーン油の液体が付いている新しい熱ドリルの頭部に転換した。 水にずっとあくかわりに、彼らは熱ドリルのセンサーが自由な水を検出したときにそれの上でちょうど停止することを言った。 その時点で、ドリルは停止され、穴の穴から抽出されることになっていました。 ドリルを取り外すと、その下の圧力が低下し、凍結するために穴に水を引き込み、穴の底に氷のプラグを作成します。 2011年2月5日、調査チームは南極の冬季シーズンが始まる前に氷から氷を取り除くことができるように、3,720m(12,200ft)の深さで掘削を停止した。 掘削チームは2011年2月6日に航空機で出発した。
計画では、次の夏、チームは再びドリルダウンしてその氷のサンプルを採取し、分析することになっていた。 ロシア人は2012年1月に湖への掘削を再開し、2012年2月6日に水面に到達した。 研究者たちは急いで湖の水を穴の中で凍結させ、数ヶ月後にこの新しく形成された氷の氷コアサンプルを収集し、分析のためにフランスのグルノーブルの氷河学と環境地球物理学の研究室に送った。
生物学的結果編集
イギリスとアメリカ合衆国編集
科学者たちは1999年に降着氷中の微生物の証拠を初めて報告した。 その後、スコット-O率いる別のチームが結成された。 ロジャーズ氏は、1990年代の米国の掘削プロジェクトで収集された降着氷から(氷底水層からではなく)様々な細菌や真菌を同定してきたが、これは氷の下の湖が無菌ではなく、ユニークな生態系を含んでいることを示している。 その後、Scott Rogersは2013年7月に、彼のチームが核酸（DNAおよびRNA）配列決定を行い、その結果が降着氷および湖で表される代謝経路の推定を可能にしたと発表した。 チームは3,507個のユニークな遺伝子配列を発見し、配列の約94％が細菌由来であり、6％が真核生物由来であった。 分類学的分類（属および/または種への）または同定は、配列の1,623のために可能であった。 一般に、分類群は、湖、汽水、海洋環境、土壌、氷河、氷、湖の堆積物、深海の堆積物、深海の熱通気口、動植物から以前に記載された生物に類似していた。 多細胞真核生物からの数を含む好気性、嫌気性、好熱性、好塩基性、好塩基性、好酸性、乾燥耐性、独立栄養性、および従属栄養生物からの配列が存在した。
2020年、Colby GuraとScott Rogersは、湖に流入する基礎氷だけでなく、ボストーク湖の降着氷の研究を拡張した。 彼らは、基底氷が湖降着氷に見られるものと比較して、ほぼ完全に異なる生物群を含んでいることを発見し、それらが2つの完全に異なる生態系を意味していることを示している。 追加の細菌および真核生物が報告された。 湖の氷の生物の最高の多様性は、イオンとアミノ酸の高濃度と有意に関連していた（p<0.05）。 彼らの以前の研究は、魚の腸に生息する細菌の存在を示していましたが、魚からのシーケンスは見つかりませんでした。 しかし、2020年の研究では、彼らは南極の海岸に沿って一般的な岩タラからのものと同様の>97％であったrRNA配列を発見しました。 これはボストーク湖に生息する可能性のある魚種の最初の報告である。 この魚は不凍液タンパク質を産生することが知られています。
しかし、イギリスのニューカッスルにあるノーサンブリア大学の微生物学者デイビッド-ピアースは、DNAは単に掘削プロセスからの汚染であり、ボストーク湖自体を代表するものではない可能性があると述べた。 古い氷床コアは、生命のためではなく、氷に埋もれた過去の気候の証拠を探すために1990年代に掘削されたので、掘削装置は滅菌されていませんでした。 また、ロシアのガッチナにあるピーターズバーグ核物理研究所のボストーク湖の専門家であるセルゲイ-ブラットは、サンプル中の細胞またはDNA断片のいずれかが、実際に湖に存在する可能性のある生物に属していると疑っている。 彼は、サンプルが外界からの組織や微生物で大きく汚染されている可能性が非常に高いと言います。
汚染の可能性は、管理措置が厳格であり、各氷サンプルで見つかった生物の組み合わせは、冷たい湖と氷に住む生物（南極の岩タラのシーケンスを含む）と一致し、サンプリング中または実験室の手順から導入された汚染と矛盾していたため、Scott Rogersによって反論されている。 また、すべての実験室手順は、エリー湖からの氷サンプルと並行して実行され、得られた二つのデータセットは完全に異なっていた。 エリー湖のサンプルは人間の居住の多くの信号を示したが、ボストーク湖の氷のサンプルは人間の居住の信号を示さなかった。 エリー湖のサンプルはまた、細菌および真核生物の門のほぼ完全に異なるプロファイルを有していた。
ロシアとフランスの科学者
ロシアとフランスの科学者は、ボアホールで凍結したボストーク湖の水の分子DNA研究を行っており、科学者がどの種の細菌に属するかを特定できるDNAの断片のコレクションである多数のDNAライブラリーを構築している。 これまでに湖から採取したサンプルには、水1000あたり約一部分の灯油が含まれており、ドリルビットと灯油掘削液に以前に存在していた細菌で汚染されています。 これまでのところ、科学者たちは255の汚染種を特定することができましたが、2012年に最初に湖の表面に掘削したときに未知の細菌を発見し、国際的なデー しかし、同じ機関の研究の研究責任者であるVladimar Korolevは、細菌は原則として灯油—掘削中に使用される不凍液—をエネルギー源として使用する汚染物質であ
科学界の批評家は、掘削流体によって汚染されていない湖水のきれいなサンプルをテストするまで、貴重な情報は得られないと述べています。 汚染の問題にかかわらず、2013年5月、ロシアのボストーク南極基地の掘削施設は、「国際科学界によるロシアの南極研究の成果の認識の結果、および2012年2月5日にロシアの科学者によって行われたボストーク亜氷湖の開放に関するユニークな操作の結果」として歴史的記念碑と宣言された。”
2015年1月、ロシアの報道機関は、ロシアの科学者が、凍結防止液によって混入されていない約1リットルの水を収集した特別な50キロのプローブを使 水はボアホールの底部で30-40m上昇すると予測されていたが、実際には湖から500m以上の高さまで上昇した。
掘削流体による汚染編集
掘削プロジェクトは、熱水掘削がより限られた環境への影響を持つと主張しているいくつかの環境団体や科学者によっ 主な関心事は、ロシア人が穴の穴を再凍結から守るために使用した不凍液で湖が汚染される可能性があることです。 米国国立研究評議会の科学者たちは、ボストーク湖に微生物の生命が存在すると仮定すべきであり、そのような長い隔離の後、湖内の生命体は汚染から
ロシア人が採用した当初の掘削技術には、ボアホールを潤滑し、崩壊や凍結を防ぐためにフロンと灯油を使用することが含まれていました。 他の国、特に米国と英国は、温水掘削などのよりクリーンな技術が利用可能になるまで、ロシア人に湖に突き刺さないよう説得することに失敗しました。 ロシア人は彼らの操作を改善したと主張しているが、彼らはすでに灯油で汚染されている同じボアホールを使用し続けている。 ロシアの南極探検の責任者であるヴァレリー・ルキンによると、新しい装置は、侵入時に湖が汚染されていないことを保証するピーターズバーグ核物理研究所の研究者によって開発された。 Lukinは、掘削が湖に影響を与えないことを南極条約システムに他の署名国に繰り返し安心させ、突破口では、水がボアホールを急いで凍結し、他の流体を封鎖すると主張した。
いくつかの環境保護団体は、これらの議論に納得していない。 南極と南洋連合は、このような掘削は、南極大陸のボストーク湖と他の氷底湖を危険にさらす深く誤ったステップであると主張している（一部の科学者はボストーク湖と相互にリンクされていると確信している）。 連合は、「ボストーク湖の浸透が環境的に防御可能であるかどうかを再検討する前に、より小さく孤立した湖を浸透させるために他の国と一緒に参加することがはるかに望ましいだろう」と主張している。 私たちが賢明であれば、湖はやがてその秘密を明らかにすることが許されます。”
Lukinは、生きている種を沸騰させ、湖の水層の構造全体を乱すので、温水掘削は微生物動物にとってはるかに危険であると主張している。 さらに、熱水掘削は、ロシアの遠征隊が遠隔地のキャンプで生成することができるよりも多くの電力を必要としていたであろう。 しかし、ロシアのチームによって得られた水サンプルは掘削液で大きく汚染されていたため、2017年5月には、湖水の実際の化学的および生物学的組成に