Mokslo ir technologijų pasaulis

Mercerio ežeras Antarktidoje – tai poledinis ežeras, prie kurio iki praėjusių metų Kalėdų nebuvo dar prisilietusi žmogaus ranka. Ežeras 2007 m. buvo atrastas atstiktinai – tyrinėjant palydovines Antarktidos ledynų nuotraukas. Kad pasiektų 15 m gylio vandens telkinį, mokslininkams iš projekto SALSA (angl. Subglacial Antarctic Lakes Scientific Access, liet. Antarkties ežerų mokslinė prieiga) teko gręžtis kilometrą.

Jie tai darė naudodami gręžtuvą su pieštuko dydžio tuščiavidure galvute, iš kurios buvo purškiamas karštas vanduo. Išgręžus skylę, jie panaudojo specialių mėginių ėmimo įrenginį ir ištraukė pavyzdžius į paviršių.

Komanda tikėjosi atrasti įvairių mikrobinių gyvybės formų – ir lūkesčiai pasiteisino – tačiau mokslininkai  liko apstulbę, kai pastebėjo, kas dar slepiasi ežero purve. Mat pavyzdžiuose taip pat buvo rasta už aguonos sėklą mažesnių vėžiagyvių skeletų ir lėtūnas – aštuonias kojas turintis bestuburis, kuris yra žinomas dėl savo gebėjimo atlaikyti pačias sunkiausias aplinkos sąlygas.

Netikėtumai ežero purve

SALSA komandai pavyko išgauti 167 cm ilgio pavyzdį (didžiausią kada nors išgautą iš poledinio ežero) kartu su 6 puikiai išsilaikiusiomis nuosėdų šerdimis. Jie taip pat pripildė 10 litrų butelius ežero vandens ir pirmą kartą jį nufotografavo. Vėliau mokslininkai kartu su gautais pavyzdžiai grįžo į Makmerdo stotį, kur atliko tyrimus.

SALSA vyriausias mokslininkas Johnas Pricu, išvydęs mažuosius vėžiagyvius ir lėtūną, liko toks nustebęs, jog pamanė, kad tai kažkokia klaida. Jis buvo įsitikinęs, kad mėginiai yra užteršti, todėl liepė savo komandai kruopščiai išvalyti visą įrangą ir paimti daugiau pavyzdžių. Bet juose buvo rasta dar daugiau vėžiagyvių liekanų.

Mercerio ežeras yra antrasis poledinis ežeras, kurį mokslininkams pavyko pasiekti. 2013 m. jie gręžėsi 792 m., kad pasiektų netoli esantį Whillans vandens telkinį. Deja, bet pavyzdžiai iš jo nebuvo tokie įspūdingi, kaip pastarieji – jokių didesnių gyvybės formų nebuvo rasta, tik mikrobai.

Mikrobai po ledu esančiame purve greičiausiai egzistuoja todėl, kad prieš milijoną metų ledynai neegzistavo, o Antarktidos paviršių dengė vandenynas. Žinoma, tai nepaaiškina rastų vėžiagyvių liekanų. Manoma, kad jie – kartu su lėtūnais – kažkada gyveno žemėje, o į ežerą pakliuvo iš netoliese esančių kalnų, kuriuose tokie gyviai jau buvo rasti. Juos atgabenti galėjo tekantis vanduo arba judantys ledynai.

Kaip pasiekti ežerą po ledu?

Po visu paviršiniu ledu Antarktida primena didžiulį vandentiekį. Įvairios upės ir upeliai jungia šimtus ežerų, o visa ši sistema su laiku keitėsi. Gebėjimas sužinoti, kaip žemyno ledas reaguoja į Žemės klimatą, padeda suvokti daugiau apie istoriją.

„Antarktida yra ta Žemės vieta, kurią žmonės liečia mažiausiai. Dėl to tai yra nuostabi laboratorija, skirta suprasti gyvybę ir biologinę įvairovę, bei mūsų planetos ledyninę istoriją“, – sako Arkties studijų instituto direktorius Rossas Virginia.

Poledyninių vandenų stebėjimas yra svarbus ir norint suvokti klimato kaitos pasekmes. „Daugiausia Antarktidos ledynai ir šelfiniai ledynai kontroliuoja jūros lygį“, – teigia R.Virginia. Žinoma, tyrinėti Antarktidos poledines sistema yra be galo sudėtinga.

„Gręžimas Antarktidoje reikalauja tokio pat kruopštumo ir atidumo, kaip ir kitos planetos tyrinėjimas. Iš kosmoso grįžę astronautai yra perkeliami į karantino zoną, o įranga yra visuomet sterili“, – sako R.Virginia. Nešvarumai gali greitai sugadinti svarbų tyrimą ar net gi suklaidinti mokslininkus –o taip pat priversti juos manyti, kad atrado kažkokią gyvybės formą, kuri net neegzistuoja.

„Mes visą laiką palaikome savo įrangą švarią. Juk nenorime įkalinti paviršiuje gyvenančių organizmų požeminėje ekosistemoje“, – sako R.Virginia. Bandydama pasiekti po ledu esantį vandens telkinį, komanda naujo specialų mėginių ėmimo įrankį, kuris yra panašus į tūbelę – ir gręžė ją į ledą.

Nors skylė buvo platesnė nei 60 cm, mokslininkai sugebėjo šią tūbelę įleisti beveik į kilometro gylį. Kai pasiekiamos ežero nuosėdos ir purvas, o pavyzdžiai paimami, tūbelė ištraukiama į paviršių.

Gręžimo būdai kitose ekstremaliose aplinkose

Kadangi gręžimo operacijos buvo tokios sudėtingos, SALSA projektas gali tapti pamoka panašiai veiklai kitose ekstremaliose aplinkose – pavyzdžiui, kitose planetose.

„Gręžimas Antarktidoje yra arčiausia, kiek mokslininkai gali priartėti prie suvokimo, kaip viskas turėtų vykti kitoje planetoje – pavyzdžiui, bandant pasiekti skystą Jupiterio palydovo Europos vandenį“, – teigė Žemės mokslų profesorius Markas Skidmore. Ekspertai mano, kad būtent Europos vandenynai yra ta vieta, kurioje yra gan didelė tikimybė rasti kitą gyvybę mūsų Saulės sistemoje.

„Mes mokomės apie technologijas ir procesus, taip pat apie tai ką galėtume atrasti kitose planetose ar Žemės vietovėse“, – sakė M.Skidmore. Žinoma, gręžiniai Antarktidoje padeda ir žmonijai. Anot R.Virginia, svarbiausia įvertinti tai, jog Antarktidos ledynai tirpsta iš apačios dėl vis šiltėjančio vandens – praeitais metais buvo užfiksuota šilčiausia vandenynų temperatūra. Kai ledynai tirpsta nuo viršau – prarandamas integralumas. Taip jie gali skilti ir ledo dalis patekti į vandenyną. Šis procesas yra vadinamas „impulsu“, jo metu jūros lygis gali sparčiai pakilti.

„Ledynai veikia kaip užtvankos“, – sako R.Virginia. Savo ruožtu, Antarktida reaguoja į klimato kaitą ir taip kontroliuoja Žemės klimatą. „Antarktidos klimato istorija yra susijusi su viso pasaulio istorija“, – pridūrė R.Virginia.

Parengta pagal „Science Alert“.