forskare som arbetade vid Vostok Station producerade en av världens längsta iskärnor 1998. Ett gemensamt ryskt, franskt och USA-team borrade och analyserade kärnan, som är 3 623 m (11 886 fot) lång. Isprover från kärnor borrade nära toppen av sjön har bedömts vara så gamla som 420 000 år. Antagandet är att sjön har förseglats från ytan sedan isen bildades för 15 miljoner år sedan. Borrningen av kärnan stoppades medvetet ungefär 100 m (300 fot) över den misstänkta gränsen mellan isen och det flytande vattnet i sjön. Detta var för att förhindra förorening av sjön med 60 ton kolonn av Freon och fotogen som används för att förhindra att borrhålet kollapsar och fryser över.
från denna kärna, specifikt från IS som tros ha bildats från sjövatten som fryser på isens botten, hittades extremofila mikrober, vilket tyder på att sjövattnet stöder liv. Forskare föreslog att sjön kunde ha en unik livsmiljö för gamla bakterier med en isolerad mikrobiell genpool som innehåller egenskaper som utvecklats för kanske 500 000 år sedan.
i januari 2011 meddelade chefen för den ryska Antarktiska expeditionen, Valery Lukin, att hans lag bara hade 50 m (200 fot) is kvar för att borra för att nå vattnet. Forskarna bytte sedan till ett nytt termiskt borrhuvud med en ”ren” silikonoljevätska för att borra resten av vägen. Istället för att borra hela vägen i vattnet sa de att de skulle stanna precis ovanför det när en sensor på den termiska borren upptäckte fritt vatten. Vid den tidpunkten skulle borren stoppas och extraheras från borrhålet. Avlägsnande av borren skulle sänka trycket under det, dra vatten i hålet som ska lämnas för att frysa, vilket skapar en isplugg i botten av hålet. Borrningen stannade den 5 februari 2011 på ett djup av 3 720 m (12 200 fot) så att forskargruppen kunde göra det från isen före början av Antarktis vintersäsong. Borrteamet lämnade av flygplan den 6 februari 2011.
enligt planen, följande sommar, skulle laget borra ner igen för att ta ett prov av den isen och analysera den. Ryssarna återupptog borrningen i sjön i januari 2012 och nådde den övre ytan av vattnet den 6 februari 2012. Forskarna tillät det rusande sjövattnet att frysa i borrhålet och månader senare samlade de iskärnprover av denna nybildade is och skickades till laboratoriet för glaciologi och Miljögeofysik i Grenoble, Frankrike, för analys.
biologiska resultatredigera
Storbritannien och Usaredigera
forskare rapporterade först bevis på mikrober i accretion ice 1999. Sedan dess har ett annat team ledt av Scott O. Rogers har identifierat en mängd olika bakterier och svampar från accretion ice (inte från det subglaciala vattenskiktet) som samlats in under amerikanska borrprojekt på 1990-talet. enligt honom indikerar detta att sjön under isen inte är steril men innehåller ett unikt ekosystem. Sedan publicerade Scott Rogers i juli 2013 att hans team utförde nukleinsyra (DNA och RNA) sekvensering och resultaten möjliggjorde avdrag för de metaboliska vägarna representerade i accretion ice och i förlängningen i sjön. Teamet hittade 3,507 unika gensekvenser, och cirka 94% av sekvenserna var från bakterier och 6% var från Eukarya. Taxonomiska klassificeringar (till släkt och/eller art) eller identifiering var möjliga för 1 623 av sekvenserna. I allmänhet liknade taxa organismer som tidigare beskrivits från sjöar, bräckt vatten, marina miljöer, jord, glaciärer, is, sjösediment, djuphavssediment, djuphavsvärmeventiler, djur och växter. Sekvenser från aeroba, anaeroba, psykrofila, termofila, halofila, alkalifila, acidofila, uttorkningsresistenta, autotrofa och heterotrofa organismer var närvarande, inklusive ett antal från flercelliga eukaryoter.
år 2020 utvidgade Colby Gura och Scott Rogers sin studie av Lake Vostok accretion ice, liksom den basala isen som strömmar in i sjön. De fann att basalisen innehöll en nästan helt annan gemenskap av organismer jämfört med de som finns i Lake accretion ice, vilket indikerar att de betecknade två helt olika ekosystem. Ytterligare bakterier och eukaryoter rapporterades. Den högsta mångfalden av organismer i sjöisen var signifikant associerad (p<0,05) med högre koncentrationer av joner och aminosyror. Medan deras tidigare arbete indikerade närvaron av bakterier som bor i fisktarmen, hittades inga sekvenser från fisk. Men i 2020-studien fann de en rRNA-sekvens som var >97% liknande den från en sten torsk vanlig längs Antarktis kust. Detta är den första rapporten om en fiskart som eventuellt bor i sjön Vostok. Fisken är känd för att producera frostskyddsproteiner.
mikrobiologen David Pearce vid University of Northumbria i Newcastle, Storbritannien, uppgav dock att DNA helt enkelt kunde vara förorening från borrningsprocessen och inte representativ för sjön Vostok själv. De gamla iskärnorna borrades på 1990-talet för att leta efter bevis på tidigare klimat begravda i isen, snarare än för livet, så borrutrustningen steriliserades inte. Även Sergey Bulat, en Vostok-expert vid Petersburgs Kärnfysikinstitut i Gatchina, Ryssland, tvivlar på att någon av cellerna eller DNA-fragmenten i proverna skulle tillhöra organismer som faktiskt kan existera i sjön. Han säger att det är mycket troligt att proverna är kraftigt förorenade med vävnad och mikrober från omvärlden.
föroreningsmöjligheten har motbevisats av Scott Rogers, eftersom kontrollåtgärderna var rigorösa och kombinationerna av organismer som hittades i vart och ett av isproverna överensstämde med organismer som lever i en kall sjö och Is (inklusive en sekvens från en antarktisk bergtorsk) och var oförenliga med förorening som infördes under provtagning eller från laboratorieprocedurerna. Dessutom utfördes alla laboratorieprocedurer parallellt med isprover från Lake Erie, och de två resulterande datamängderna var helt olika. Lake Erie-provet uppvisade många signaler om mänsklig bostad, medan Lake Vostok-isproverna inte uppvisade några signaler om mänsklig bostad. Lake Erie-provet hade också en nästan helt annan profil av bakteriell och eukaryot phyla.
Ryssland och Frankrikeedit
ryska och franska forskare har genomfört molekylära DNA-studier av vattnet från sjön Vostok som frystes i borrhålet genom att konstruera många DNA-bibliotek, som är samlingar av fragment av DNA som gör det möjligt för forskare att identifiera vilka bakteriearter som kan tillhöra. Prover som tagits från sjön hittills innehåller ungefär en del fotogen per 1000 vatten, och de är förorenade med bakterier som tidigare finns i borren och petroleumsborrvätskan. Hittills har forskarna kunnat identifiera 255 förorenande arter, men har också hittat en okänd bakterie när de ursprungligen borrade ner till sjöns yta 2012, utan matchningar i några internationella databaser, och de hoppas att det kan vara en unik invånare i sjön Vostok. Men Vladimir Korolev, laboratoriechef för studien vid samma institution, sa att bakterierna i princip kan vara en förorening som använder fotogen—frostskyddsmedel som används vid borrning—som energikälla.
kritiker från det vetenskapliga samfundet säger att ingen värdefull information kan erhållas förrän de kan testa rena prover av sjövatten, oförorenat av borrvätska. Oavsett föroreningsproblemen förklarades borranläggningen vid den ryska Vostok-Antarktisstationen i maj 2013 som ett historiskt monument som ”resultatet av erkännandet av prestationerna från den ryska forskningen i Antarktis av det internationella vetenskapliga samfundet och av de unika operationerna för att öppna den subglaciala sjön Vostok utförd av ryska forskare den 5 februari 2012.”
i januari 2015 uppgav den ryska pressen att ryska forskare har gjort ett nytt ”rent” borrhål i sjön Vostok med en speciell 50 kilo sond som samlade cirka 1 liter vatten som inte förfalskades av frostskyddsvätskan. Det förutspåddes att vattnet skulle stiga 30-40 m i botten av borrhålet, men i själva verket steg vattnet från sjön till en höjd av mer än 500 m. i oktober samma år avbröts arbetet för den södra sommaren på grund av otillräcklig finansiering från den federala ryska regeringen.
förorening på grund av borrvätskorredigera
borrprojektet har motsatts av vissa miljögrupper och forskare som har hävdat att varmvattenborrning skulle ha en mer begränsad miljöpåverkan. Det största problemet är att sjön kan bli förorenad med frostskyddsmedel som ryssarna brukade hålla borrhålet från att frysa. Forskare från USA: s nationella forskningsråd har tagit ställning till att det bör antas att mikrobiellt liv finns i sjön Vostok och att efter en så lång isolering kräver alla livsformer i sjön strikt skydd mot förorening.
den ursprungliga borrtekniken som användes av ryssarna involverade användningen av Freon och fotogen för att smörja borrhålet och förhindra att det kollapsar och fryser över; 60 korta ton (54 ton) av dessa kemikalier har hittills använts på isen ovanför sjön Vostok. Andra länder, särskilt USA och Storbritannien, har misslyckats med att övertala Ryssarna att inte tränga in i sjön förrän renare teknik som varmvattenborrning finns tillgänglig. Även om Ryssarna hävdar att de har förbättrat sin verksamhet fortsätter de att använda samma borrhål, som redan har förorenats med fotogen. Enligt chefen för ryska Antarktiska expeditioner, Valery Lukin, utvecklades ny utrustning av forskare vid Petersburgs Kärnfysikinstitut som skulle säkerställa att sjön förblir oförorenad vid intrång. Lukin har upprepade gånger försäkrat andra signatärnationer till Antarktisfördragets System att borrningen inte kommer att påverka sjön och hävdar att vid genombrott kommer vatten att rusa upp borrhålet, frysa och försegla de andra vätskorna ut.
vissa miljöaktivister är fortfarande inte övertygade av dessa argument. Antarktis och Södra Oceankoalitionen har hävdat att detta sätt att borra är ett djupt missvisat steg som äventyrar Vostoksjön och andra subglaciala sjöar i Antarktis (som vissa forskare är övertygade om är sammankopplade med Vostoksjön). Koalitionen har hävdat att ” det skulle vara mycket att föredra att gå med andra länder för att tränga in i en mindre och mer isolerad sjö innan man undersöker om penetrationen av sjön Vostok är miljömässigt försvarbar. Om vi är kloka kommer sjön att få avslöja sina hemligheter i sinom tid.”
Lukin hävdar att varmvattenborrning är mycket farligare för den mikrobiotiska faunan, eftersom det skulle koka de levande arterna, Plus störa hela strukturen av vattenlagren i sjön. Dessutom skulle varmvattenborrning ha krävt mer kraft än den ryska expeditionen kunde ha genererat i deras avlägsna läger. De vattenprover som erhölls av det ryska laget var emellertid kraftigt förorenade med borrvätska, så de rapporterade i maj 2017 att det var omöjligt att vid denna tidpunkt få tillförlitliga uppgifter om sjövattnets verkliga kemiska och biologiska sammansättning.