cercetătorii care lucrează la stația Vostok au produs unul dintre cele mai lungi miezuri de gheață din lume în 1998. O echipă comună rusă, franceză și americană a forat și analizat miezul, care are o lungime de 3.623 m (11.886 ft). Probele de gheață din miezurile forate aproape de vârful lacului au fost evaluate ca fiind vechi de 420.000 de ani. Presupunerea este că lacul a fost sigilat de la suprafață de când s-a format stratul de gheață acum 15 milioane de ani. Forarea miezului a fost oprită în mod deliberat la aproximativ 100 M (300 ft) deasupra limitei suspectate între stratul de gheață și apele lichide ale lacului. Acest lucru a fost pentru a preveni contaminarea lacului cu coloana de 60 de tone de Freon și kerosen folosită pentru a preveni prăbușirea și înghețarea găurii de foraj.
din acest nucleu, în special din gheața despre care se crede că s-a format din înghețarea apei lacului pe baza stratului de gheață, s-au găsit microbi extremofili, sugerând că apa lacului susține viața. Oamenii de știință au sugerat că lacul ar putea avea un habitat unic pentru bacteriile antice, cu un bazin genetic microbian izolat care conține caracteristici dezvoltate probabil acum 500.000 de ani.
în ianuarie 2011, șeful expediției Antarctice Ruse, Valery Lukin, a anunțat că echipa sa mai avea doar 50 m (200 ft) de gheață pentru a fora pentru a ajunge la apă. Cercetătorii au trecut apoi la un nou cap de foraj termic cu un lichid de ulei siliconic „curat” pentru a fora restul drumului. În loc să foreze până la capăt în apă, au spus că se vor opri chiar deasupra ei când un senzor de pe burghiul termic a detectat apă liberă. În acel moment, burghiul urma să fie oprit și extras din gaura găurii. Îndepărtarea burghiului ar reduce presiunea de sub el, atrăgând apa în gaură pentru a fi lăsată să înghețe, creând un dop de gheață în fundul găurii. Forajul s-a oprit la 5 februarie 2011 la o adâncime de 3.720 m (12.200 ft), astfel încât echipa de cercetare să poată ieși de pe gheață înainte de începutul sezonului de iarnă din Antarctica. Echipa de foraj a părăsit aeronava la 6 februarie 2011.
conform planului, în vara următoare, echipa urma să foreze din nou pentru a lua o mostră din acea gheață și a o analiza. Rușii au reluat forajul în lac în ianuarie 2012 și au ajuns la suprafața superioară a apei la 6 februarie 2012. Cercetătorii au permis ca apa lacului să înghețe în interiorul găurii și luni mai târziu, au colectat probe de miez de gheață din această gheață nou formată și au fost trimise la laboratorul de Glaciologie și Geofizică de mediu din Grenoble, Franța, pentru analiză.
rezultate Biologiceedit
Marea Britanie și Statele Uniteedit
oamenii de știință au raportat pentru prima dată dovezi ale microbilor în gheața de acumulare în 1999. De atunci, o altă echipă condusă de Scott O. Rogers a identificat o varietate de bacterii și ciuperci din gheața de acumulare (nu din stratul de apă subglaciară) colectate în timpul proiectelor de foraj din SUA în anii 1990. potrivit lui, acest lucru indică faptul că lacul de sub gheață nu este steril, ci conține un ecosistem unic. Apoi, Scott Rogers a publicat în iulie 2013 că echipa sa a efectuat secvențierea acidului nucleic (ADN și ARN), iar rezultatele au permis deducerea căilor metabolice reprezentate în gheața de acumulare și, prin extensie, în lac. Echipa a găsit 3.507 secvențe genetice unice, iar aproximativ 94% din secvențe au fost de la bacterii și 6% au fost de la Eukarya. Clasificările taxonomice (la gen și/sau specie) sau identificarea au fost posibile pentru 1.623 dintre secvențe. În general, taxonii erau similari cu organismele descrise anterior din lacuri, apă salmastră, medii marine, sol, ghețari, gheață, sedimente de lac, sedimente de adâncime, orificii termice de adâncime, animale și plante. Au fost prezente secvențe din organisme aerobe, anaerobe, psihofile, termofile, halofile, alcalifile, acidofile, rezistente la deshidratare, autotrofe și heterotrofe, inclusiv un număr din eucariote multicelulare.
în 2020, Colby Gura și Scott Rogers și-au extins studiul gheții de acumulare a lacului Vostok, precum și a gheții bazale care curge în lac. Ei au descoperit că gheața bazală conținea o comunitate aproape complet diferită de organisme în comparație cu cele găsite în gheața de acumulare a lacului, indicând faptul că au însemnat două ecosisteme complet diferite. Au fost raportate bacterii suplimentare și eucariote. Cea mai mare diversitate de organisme din gheața lacului a fost asociată semnificativ (p<0,05) cu concentrații mai mari de ioni și aminoacizi. În timp ce lucrările lor anterioare indicau prezența bacteriilor care locuiesc în intestinele peștilor, nu s-au găsit secvențe din pești. Cu toate acestea, în studiul din 2020, au găsit o secvență ARNr care era >97% similară cu cea dintr-un cod de rocă comun de-a lungul coastei Antarcticii. Acesta este primul raport al unei specii de pești care ar putea locui în Lacul Vostok. Peștele este cunoscut pentru a produce proteine antigel.
cu toate acestea, microbiologul David Pearce de la Universitatea Northumbria din Newcastle, Marea Britanie, a declarat că ADN-ul ar putea fi pur și simplu contaminare din procesul de foraj și nu reprezentativ pentru Lacul Vostok în sine. Vechile miezuri de gheață au fost forate în anii 1990 pentru a căuta dovezi ale climelor trecute îngropate în gheață, mai degrabă decât pentru viață, astfel încât echipamentul de foraj nu a fost sterilizat. De asemenea, Sergey Bulat, expert în Lacul Vostok la Institutul de Fizică Nucleară din Petersburg din Gatchina, Rusia, se îndoiește că oricare dintre celulele sau fragmentele de ADN din probe ar aparține unor organisme care ar putea exista de fapt în lac. El spune că este foarte probabil ca probele să fie puternic contaminate cu țesuturi și microbi din lumea exterioară.
posibilitatea de contaminare a fost respinsă de Scott Rogers, deoarece măsurile de control au fost riguroase, iar combinațiile de organisme găsite în fiecare dintre probele de gheață au fost în concordanță cu organismele care trăiesc într-un lac rece și gheață (inclusiv o secvență dintr-un cod de rocă Antarctică) și au fost incompatibile cu contaminarea introdusă în timpul prelevării de probe sau din procedurile de laborator. De asemenea, toate procedurile de laborator au fost efectuate în paralel cu probele de gheață din Lacul Erie, iar cele două seturi de date rezultate au fost complet diferite. Eșantionul lacului Erie a prezentat multe semnale de locuire umană, în timp ce eșantioanele de gheață din Lacul Vostok nu au prezentat semnale de locuire umană. Eșantionul lacului Erie avea, de asemenea, un profil aproape complet diferit de filele bacteriene și eucariote.
Rusia și Franțaedit
oamenii de știință ruși și francezi au efectuat studii ADN moleculare ale apei din Lacul Vostok care a fost înghețat în foraj, construind numeroase biblioteci de ADN, care sunt colecții de fragmente de ADN care permit oamenilor de știință să identifice ce specii de bacterii pot aparține. Probele prelevate din lac conțin până acum aproximativ o parte din kerosen la 1000 de apă și sunt contaminate cu bacterii prezente anterior în burghiul și lichidul de foraj cu kerosen. Până în prezent, oamenii de știință au reușit să identifice 255 de specii contaminante, dar au găsit și o bacterie necunoscută atunci când au forat inițial la suprafața lacului în 2012, fără nicio potrivire în bazele de date internaționale și speră că ar putea fi un locuitor unic al lacului Vostok. Cu toate acestea, Vladimar Korolev, șeful de laborator al studiului din aceeași instituție, a declarat că bacteriile ar putea fi, în principiu, un contaminant care folosește kerosenul—antigelul utilizat în timpul forării—ca sursă de energie.
criticii din comunitatea științifică afirmă că nu pot fi obținute informații valoroase până când nu pot testa probe curate de apă din lac, necontaminate de fluidul de foraj. Indiferent de problemele de contaminare, în Mai 2013 instalația de foraj de la stația Antarctică rusă Vostok a fost declarată monument istoric drept „rezultatul recunoașterii realizărilor cercetării rusești a Antarcticii de către comunitatea științifică internațională și a operațiunilor unice de deschidere a lacului subglacial Vostok efectuate de oamenii de știință ruși la 5 februarie 2012.”
în ianuarie 2015, presa rusă a declarat că oamenii de știință ruși au făcut o nouă gaură de foraj „curată” în Lacul Vostok folosind o sondă specială de 50 de kilograme care a colectat aproximativ 1 litru de apă care nu a fost alterată de lichidul antigel. S-a prezis că apa va crește cu 30-40 m în partea de jos a puțului, dar, de fapt, apa s-a ridicat de la lac la o înălțime mai mare de 500 m. în luna octombrie a aceluiași an, lucrarea a fost suspendată pentru acea vară sudică din cauza finanțării insuficiente a guvernului federal rus.
contaminarea datorată fluidelor de forareedit
proiectul de foraj a fost opus de unele grupuri de mediu și oameni de știință care au susținut că forarea cu apă caldă ar avea un impact mai limitat asupra mediului. Principala preocupare este că lacul ar putea fi contaminat cu antigelul pe care rușii l-au folosit pentru a împiedica înghețarea găurii. Oamenii de știință ai Consiliului Național de Cercetare al Statelor Unite au luat poziția că ar trebui să se presupună că viața microbiană există în Lacul Vostok și că, după o izolare atât de lungă, orice formă de viață din lac necesită o protecție strictă împotriva contaminării.
tehnica originală de foraj folosită de ruși a implicat utilizarea Freonului și a kerosenului pentru a lubrifia forajul și a preveni prăbușirea și înghețarea acestuia; 60 de tone scurte (54 t) din aceste substanțe chimice au fost utilizate până acum pe gheața de deasupra lacului Vostok. Alte țări, în special statele unite și Marea Britanie, nu au reușit să-i convingă pe ruși să nu străpungă Lacul până când nu sunt disponibile tehnologii mai curate, cum ar fi forajul cu apă caldă. Deși rușii susțin că și-au îmbunătățit operațiunile, ei continuă să folosească aceeași gaură de foraj, care a fost deja contaminată cu kerosen. Potrivit șefului expedițiilor antarctice rusești, Valery Lukin, noi echipamente au fost dezvoltate de cercetătorii de la Institutul de Fizică Nucleară din Petersburg, care ar asigura că lacul rămâne necontaminat la intruziune. Lukin a asigurat în mod repetat alte națiuni semnatare ale sistemului Tratatului Antarctic că forajul nu va afecta Lacul, argumentând că, la descoperire, apa va grăbi forajul, va îngheța și va sigila celelalte fluide.
unele grupuri ecologiste rămân neconvinse de aceste argumente. Coaliția Antarctică și Oceanul de Sud a susținut că acest mod de foraj este un pas profund greșit care pune în pericol Lacul Vostok și alte lacuri subglaciare din Antarctica (despre care unii oameni de știință sunt convinși că sunt interconectate cu Lacul Vostok). Coaliția a afirmat că ” ar fi de preferat să se alăture altor țări pentru a pătrunde într-un lac mai mic și mai izolat înainte de a reexamina dacă pătrunderea lacului Vostok este apărabilă din punct de vedere ecologic. Dacă suntem înțelepți, lacului i se va permite să-și dezvăluie secretele în timp util.”
Lukin susține că forarea cu apă caldă este mult mai periculoasă pentru fauna microbiotică, deoarece ar fierbe speciile vii, plus ar perturba întreaga structură a straturilor de apă ale lacului. În plus, forarea cu apă caldă ar fi necesitat mai multă putere decât ar fi putut genera expediția rusă în tabăra lor îndepărtată. Cu toate acestea, probele de apă obținute de echipa rusă au fost puternic contaminate cu lichid de foraj, așa că au raportat în mai 2017 că în acest moment era imposibil să se obțină date fiabile despre compoziția chimică și biologică reală a apei lacului.