O lago Vostok

núcleos de Gelo perfurados na Estação de Vostok, que é visto no plano de fundo

os Pesquisadores que trabalham na Estação de Vostok produzido um dos mais longos do mundo núcleos de gelo em 1998. Uma equipe conjunta russa, francesa e dos Estados Unidos perfurou e analisou o núcleo, que é de 3.623 m (11.886 pés) de comprimento. Amostras de gelo de núcleos perfurados perto do topo do lago foram avaliados como tendo 420.000 anos de idade. A suposição é que o lago foi selado da superfície desde que o manto de gelo foi formado há 15 milhões de anos. A perfuração do núcleo foi deliberadamente interrompida cerca de 100 m acima da suspeita fronteira entre o manto de gelo e as águas líquidas do lago. Isto foi para evitar a contaminação do lago com a coluna de 60 toneladas de Freon e querosene usado para impedir que o furo de colapsar e congelar.

deste núcleo, especificamente a partir do gelo que se pensa ter formado a partir da água do lago congelando na base do manto de gelo, micróbios extremófilos foram encontrados, sugerindo que a água do lago suporta a vida. Os cientistas sugeriram que o lago poderia possuir um habitat único para bactérias antigas com um bloco genético microbiano isolado contendo características desenvolvidas Talvez há 500.000 anos.

Um artista da seção transversal do Lago Vostok de perfuração

Em janeiro de 2011, o chefe da Expedição Antártica russa, Valery Lukin, anunciou que sua equipe teve apenas 50 m (200 pés) de gelo da esquerda para a broca, a fim de alcançar a água. Os pesquisadores então mudaram para uma nova cabeça de perfuração térmica com um óleo de óleo de silicone “limpo” para perfurar o resto do caminho. Em vez de perfurar todo o caminho para a água, eles disseram que parariam logo acima dela quando um sensor na broca térmica detectasse água livre. Nesse ponto, A Broca deveria ser parada e extraída do furo. A remoção da broca baixaria a pressão abaixo dela, atraindo água para o buraco para ser deixada para congelar, criando um plug de gelo no fundo do buraco. A perfuração parou em 5 de fevereiro de 2011 a uma profundidade de 3.720 m (12.200 pés) para que a equipe de pesquisa pudesse sair do gelo antes do início da temporada de Inverno Antártica. A equipe de perfuração partiu em 6 de fevereiro de 2011.

por plano, no verão seguinte, a equipe deveria perfurar novamente para pegar uma amostra desse gelo e analisá-lo. Os russos voltaram a perfurar o lago em janeiro de 2012 e chegaram à superfície superior da água em 6 de fevereiro de 2012. Os pesquisadores permitiram que a água precipitada do lago congelasse dentro do furo e meses depois, coletaram amostras do núcleo de gelo desse gelo recém-formado e enviaram para o Laboratório de glaciologia e Geofísica ambiental em Grenoble, França, para análise.

Biology resultsEdit

United Kingdom and United StatesEdit

cientistas relataram pela primeira vez evidências de micróbios no gelo de acreção em 1999. Desde então, uma equipa diferente liderada por Scott O. Rogers tem identificado uma variedade de bactérias e fungos do Gelo de acreção (não da camada de água subglacial) coletados durante os projetos de perfuração dos EUA na década de 1990. de acordo com ele, isso indica que o lago abaixo do gelo não é estéril, mas contém um ecossistema único. Em seguida, Scott Rogers publicou em julho de 2013 que sua equipe realizou sequenciamento de ácido nucleico (DNA e RNA) e os resultados permitiram a dedução das vias metabólicas representadas no gelo de acreção e, por extensão, no lago. A equipe encontrou 3.507 sequências genéticas únicas, e aproximadamente 94% das sequências eram de bactérias e 6% eram de Eukarya. Classificações taxonômicas (para Gênero e/ou espécie) ou identificação foram possíveis para 1.623 das sequências. Em geral, os taxa eram semelhantes aos organismos anteriormente descritos a partir de Lagos, águas salobras, ambientes marinhos, Solo, glaciares, gelo, sedimentos lacustres, sedimentos de profundidade, fontes térmicas de profundidade, animais e plantas. Estavam presentes sequências de organismos aeróbicos, anaeróbicos, psicrofílicos, termófilos, halofílicos, alcalifílicos, acidófilos, resistentes à dessecação, autotróficos e heterotróficos, incluindo vários eucariotas multicelulares.

em 2020, Colby Gura e Scott Rogers estenderam o estudo do Gelo de acreção do Lago Vostok, bem como do gelo basal que flui para o lago. Eles descobriram que o gelo basal continha uma comunidade quase completamente diferente de organismos em comparação com os encontrados no gelo de acreção do lago, indicando que eles significavam dois ecossistemas completamente diferentes. Foram notificadas bactérias adicionais e eucariontes. A maior diversidade de organismos no gelo do lago foi significativamente associada (p < 0,05) com concentrações mais elevadas de íons e aminoácidos. Enquanto o seu trabalho anterior indicava as presenças de bactérias que habitam intestinos de peixe, não foram encontradas sequências de peixes. No entanto, no estudo de 2020, eles encontraram uma sequência rRNA que foi >97% semelhante à de um bacalhau rochoso comum ao longo da costa da Antártica. Este é o primeiro relatório de uma espécie de peixe possivelmente residente no Lago Vostok. O peixe é conhecido por produzir proteínas anticongelantes.

no entanto, o microbiologista David Pearce da Universidade da Nortúmbria, em Newcastle, Reino Unido, afirmou que o DNA poderia ser simplesmente contaminação pelo processo de perfuração, e não representativo do próprio lago Vostok. Os antigos núcleos de gelo foram perfurados na década de 1990 para procurar evidências de climas passados enterrados no gelo, ao invés de vida, de modo que o equipamento de perfuração não foi esterilizado. Também Sergey Bulat, um especialista em Lago Vostok no Instituto de física Nuclear de Petersburgo, em Gatchina, Rússia, duvida que qualquer uma das células ou fragmentos de DNA nas amostras pertenceriam a organismos que poderiam realmente existir no lago. Ele diz que é muito provável que as amostras estejam fortemente contaminadas com tecidos e micróbios do mundo exterior.

A possibilidade de contaminação tem sido refutada por Scott Rogers, porque as medidas de controle foram rigoroso, e as combinações de organismos encontrados em cada uma das amostras de gelo foram consistentes com os organismos que vivem em um lago frio e gelo (incluindo uma seqüência de um Antártica rock do bacalhau), e eram inconsistentes com a contaminação introduzido ao de amostragem ou do laboratório de procedimentos. Além disso, todos os procedimentos do laboratório foram realizados em paralelo com amostras de gelo do Lago Erie, e os dois conjuntos de dados resultantes foram completamente diferentes. A amostra do Lago Erie exibiu muitos sinais de habitação humana, enquanto as amostras de gelo do Lago Vostok não exibiam sinais de habitação humana. A amostra do Lago Erie também tinha um perfil quase completamente diferente de filos bacterianos e eucarióticos.Cientistas russos e franceses têm realizado estudos de DNA molecular da água do Lago Vostok que foi congelada no furo, através da construção de numerosas bibliotecas de DNA, que são coleções de fragmentos de DNA que permitem aos cientistas identificar quais espécies de bactérias podem pertencer. As amostras retiradas do lago até agora contêm cerca de uma parte de querosene por 1000 de água, e estão contaminadas com bactérias previamente presentes no BiT da broca e no fluido de perfuração de querosene. Até agora, os cientistas foram capazes de identificar 255 espécies contaminantes, mas também encontraram uma bactéria desconhecida quando eles inicialmente perfuraram até a superfície do lago em 2012, sem correspondências em qualquer banco de dados internacional, e eles esperam que possa ser um habitante único do Lago Vostok. No entanto, Vladimar Korolev, o chefe de laboratório do estudo na mesma instituição, disse que a bactéria pode, em princípio, ser um contaminante que usa querosene—o anticongelante usado durante a perfuração—como uma fonte de energia.Críticos da comunidade científica afirmam que nenhuma informação valiosa pode ser obtida até que eles possam testar amostras limpas de água do lago, não contaminadas por fluido de perfuração. Independentemente dos problemas de contaminação, em Maio de 2013, a perfuração no russa Vostok estação Antártica foi declarada monumento histórico como “o resultado do reconhecimento dos resultados da pesquisa russo da Antártida pela comunidade científica internacional, e uma das únicas operações de abertura o subglacial Lago Vostok realizada por cientistas russos em fevereiro 5, 2012.”

Em janeiro de 2015, a imprensa russa, afirmou que os cientistas russos fizeram um novo “limpa” furo no Lago Vostok utilizando um especial de 50 kg de sonda que recolheu cerca de 1 litro de água não adulterado pelo antifreezing fluido. Previu-se que a água subiria 30-40 m na parte inferior do furo, mas na verdade a água subiu do lago para uma altura de mais de 500 m. Em outubro do mesmo ano, o trabalho foi suspenso para aquele verão Sul por causa de financiamento insuficiente pelo Governo federal Russo.

contaminação devido à perfuração de fluidsEdit

o projecto de perfuração tem sido oposto por alguns grupos ambientais e cientistas que argumentaram que a perfuração de água quente teria um impacto ambiental mais limitado. A principal preocupação é que o lago pode ficar contaminado com o anticongelante que os russos usaram para manter o furo de reezamento. Cientistas do Conselho Nacional de pesquisa dos Estados Unidos tomaram a posição de que deve ser assumido que a vida microbiana existe no Lago Vostok e que, após um isolamento tão longo, quaisquer formas de vida no lago requerem proteção estrita contra a contaminação.

a técnica de perfuração original utilizada pelos russos envolvia o uso de Freon e querosene para lubrificar o furo e evitar que ele colapsasse e congelasse; 60 toneladas curtas (54 t) destes produtos químicos foram usadas até agora no gelo acima do Lago Vostok. Outros países, particularmente os Estados Unidos e a Grã-Bretanha, não conseguiram persuadir os russos a não perfurarem o lago até que tecnologias mais limpas, como a perfuração de água quente, estejam disponíveis. Embora os russos afirmem ter melhorado suas operações, eles continuam a usar o mesmo furo, que já foi contaminado com querosene. De acordo com o chefe das expedições Antárticas russas, Valery Lukin, novos equipamentos foram desenvolvidos por pesquisadores do Instituto de física Nuclear de Petersburg que garantiriam que o lago permanecesse não contaminado com a intrusão. Lukin tem repetidamente assegurado outras nações signatárias do sistema do Tratado da Antártida que a perfuração não afetará o lago, argumentando que, na descoberta, a água vai apressar o furo, congelar, e selar os outros fluidos para fora.

alguns grupos ambientalistas permanecem não convencidos por estes argumentos. A Coalizão Antártica e Oceano Antártico argumentou que este tipo de perfuração é um passo profundamente equivocado que põe em perigo o Lago Vostok e outros lagos subglaciais na Antártica (que alguns cientistas estão convencidos que estão interligados com o Lago Vostok). A coalizão afirmou que ” seria muito preferível juntar-se a outros países para penetrar um lago menor e mais isolado antes de reexaminar se a penetração do Lago Vostok é ambientalmente defensável. Se formos sábios, o Lago poderá revelar os seus segredos a seu tempo.”

Lukin afirma que a perfuração de água quente é muito mais perigosa para a fauna microbiótica, uma vez que ferveria as espécies vivas, além de perturbar toda a estrutura das camadas de água do lago. Além disso, a perfuração de água quente teria exigido mais energia do que a expedição russa poderia ter gerado em seu acampamento remoto. No entanto, as amostras de água obtidas pela equipe russa foram fortemente contaminadas com fluido de perfuração, por isso relataram em maio de 2017 que era impossível obter dados confiáveis sobre a composição química e biológica real da água do lago.

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