Озеро Эллсворт — естественное пресноводное жидкое подледниковое озеро, расположенное в Западной Антарктиде подо льдом толщиной около 2,93–3,28 км (1,82–2,04 мили) [8] . Его длина составляет около 14,7 км (9,1 мили), а максимальная глубина оценивается в 156 м (512 футов). [9] Озеро названо в честь американского исследователя Линкольна Эллсворта . Поверхность самого озера расположена примерно на 3379–4528 футов (1030–1380 м) ниже среднего уровня моря. [10] Высота ледяного покрова, покрывающего озеро: 1900–1925 м (6234–6316 футов) [11] м над уровнем моря.
Озеро Эллсворт было обнаружено в 1996 году британским ученым профессором Мартином Сигертом из Бристольского университета ; [12] это одно из 387 известных подледниковых озер Антарктиды, и оно является целевым объектом для исследования из-за предположения, что новые формы микробной жизни могли развиться в уникальных местообитаниях подледниковых озер Антарктиды после полумиллиона лет изоляции. [13] [14] Жизнь в подледниковых озерах должна была бы адаптироваться к полной темноте, низкому уровню питательных веществ, высокому давлению воды и изоляции от атмосферы . Таким образом, подледниковые озера представляют собой уникальные биологические среды обитания. Озеро остается жидким глубоко под поверхностью Антарктиды, потому что давление, оказываемое тысячами метров льда, снижает точку замерзания воды. [14]
2 марта 2009 года Совет по исследованию природной среды Великобритании уполномочил группу британских ученых пробурить покрывающий лед до поверхности озера в декабре 2012 года. Бурение должно было контролироваться Научным комитетом по исследованиям Антарктики Международного совета по науке (ICSU). [15] Британская группа потратила шестнадцать лет на разработку технологии исследования озера с использованием методов, которые не привели бы к химическому или биологическому загрязнению. [16] Ученые надеялись использовать струю горячей воды, чтобы пробурить скважину шириной 36 сантиметров (14 дюймов) через лед к озеру, чтобы позволить зонду извлечь осадок и воду для анализа на наличие микроорганизмов. [14] [17] Это был бы тест, чтобы определить, коррелирует ли вода с жизнью в условиях экстремального давления, холода и дефицита питательных веществ. Если группа не сможет найти жизнь, она сообщит границу, где есть вода и нет жизни. [16]
Радарные исследования показали, что осадочные отложения на дне озера подходят для бурения , которое может содержать запись истории ледникового покрова. [5] Ученые полагают, что образцы осадка и воды также могут содержать ключевую информацию об изменении климата . [18] В январе 2012 года было запланировано начало бурения в период с ноября 2012 года по январь 2013 года. [19] В зависимости от погоды команда рассчитывала непрерывно бурить в течение 100 часов, чтобы достичь озера. [20]
12 декабря 2012 года британская исследовательская группа начала бурить ледяной покров , чтобы получить образцы воды. Используя шланг высокого давления и стерилизованную воду при температуре, близкой к температуре кипения, они надеялись пробурить проход через более чем две мили льда. Команда думала, что бурение займет пять дней, прежде чем можно будет предпринять попытки получить образцы. Профессор Зигерт считал, что поиск, в случае успеха, может создать возможность для исследования жизни в подобных экстремальных условиях, таких как спутник Юпитера Европа . [ 21] 25 декабря 2012 года было объявлено, что проект был отменен после того, как попытки соединить две скважины глубиной 300 м не увенчались успехом. [22]
От главного исследователя, профессора Мартина Зигерта:
Бурение прекратилось после того, как команда не смогла сформировать заполненную водой полость на глубине 300 метров подо льдом. Эта полость должна была соединить основную скважину со вторичной скважиной, используемой для рециркуляции буровой воды обратно на поверхность.
В канун Рождества мы приняли решение прекратить наши усилия по прямому измерению и отбору проб подледникового озера Эллсворт. Хотя обстоятельства сложились не так, как нам хотелось бы, я уверен, что благодаря огромным усилиям полевой группы и наших коллег в Великобритании мы сделали все, что могли, и я искренне благодарю их всех. Я также чрезвычайно благодарен Британскому совету по исследованию природной среды за то, что он предоставил нам возможность попытаться провести прямое исследование подледниковой Антарктиды. Шестнадцать лет назад мы выдвинули гипотезу, что глубоководные подледниковые озера являются жизнеспособными средами обитания для жизни и содержат важные записи истории льда и климата. На данный момент эти гипотезы остаются непроверенными. Вернувшись в Великобританию, я соберу наш консорциум для поиска путей продолжения наших исследовательских усилий. Я по-прежнему уверен, что в грядущих сезонах мы раскроем тайны озера Эллсворт.
Первая скважина была пробурена на глубину 300 м, а затем оставлена на этой глубине на 12 часов для создания полости. Вторая, основная скважина (расположенная в 2 м от первой) была затем пробурена на глубину 300 м и должна была немедленно соединиться с этой полостью. Эта основная скважина затем продолжилась бы через полость и вниз к озеру, в то время как первая скважина использовалась бы для рециркуляции воды обратно на поверхность с помощью погружного насоса. Таким образом, ледяная полость может быть использована для балансировки уровня воды в скважинах и, следовательно, для балансировки давления со стороны озера при прорыве.
По причинам, которые еще предстоит определить, команда не смогла установить связь между двумя скважинами на глубине 300 м, несмотря на попытки в течение более 20 часов. Во время этого процесса горячая вода просочилась в пористые поверхностные слои льда и была потеряна. Команда попыталась восполнить эту потерю воды, выкапывая и растапливая больше снега, но их усилия не смогли компенсировать это. Дополнительное время, затраченное на попытку установить связь с полостью, значительно истощило запасы топлива до такого уровня, что сделало оставшуюся операцию нецелесообразной. [23]