Lake Ellsworth (Antarctica)

Введение

Подледниковое озеро в Антарктиде Озеро Эллсворт - естественное пресноводное жидкое подледниковое озеро, расположенное в Западной Антарктиде под приблизительно льдом. Его длина составляет около 10 км и, по оценкам, находится на глубине. Озеро названо в честь американского исследователя Линкольна Эллсворта. Поверхность самого озера находится на глубине 1400 метров ниже уровня моря.

Разведка

Озеро Эллсворт было открыто в 1996 году британским ученым профессором Мартином Сигертом из Бристольского университета; это одно из 387 известных подледниковых антарктических озер и является объектом для исследований из-за предположений, что новые формы микробной жизни могли развиться в уникальных средах обитания подледниковых озер Антарктиды после полумиллиона лет изоляции. 2 марта 2009 года Совет по исследованиям природной среды Великобритании уполномочил команду британских ученых пробурить лед, находящийся на поверхности озера, в декабре 2012 года. Буровые работы должны были контролироваться Научным комитетом по антарктическим исследованиям Международного совета по науке (ICSU). Британская команда провела шестнадцать лет, разрабатывая технологию исследования озера, используя методы, которые не привели бы к химическому или биологическому загрязнению. Ученые надеялись использовать горячую струю воды для бурения 36-сантиметрового отверстия вниз по льду в озеро, чтобы с помощью зонда можно было извлечь осадок и воду для анализа на наличие микроорганизмов. Это будет испытанием, чтобы определить, коррелирует ли вода с жизнью при экстремальном давлении, холоде и недостатках питательных веществ. Если группа не сможет найти жизнь, она сообщит границу, где есть вода и нет жизни. В январе 2012 года было запланировано начало бурения в период с ноября 2012 года по январь 2013 года. В зависимости от погоды команда планировала пробурить непрерывно в течение 100 часов, чтобы добраться до озера. 12 декабря 2012 года британская исследовательская группа начала бурение ледяного покрова для получения образцов воды. Используя высокодавленный шланг и стерилизованную воду, почти в кипящей точке, они надеялись пробить проход через более чем три километра льда. Команда считала, что бурение займет пять дней, прежде чем можно будет попытаться получить образцы. Профессор Зигерт считает, что поиск, если он будет успешным, может создать возможность исследования жизни в аналогичных экстремальных условиях, таких как спутник Юпитера Европа. 25 декабря 2012 года было объявлено, что проект был отменен, после того, как попытки соединить две 300-метровые скважины не увенчались успехом. От главного исследователя, профессора Мартина Сигерта: "Бройность была остановлена после того, как команда не смогла сформировать заполненную водой полость на 300 метров под льдом. Эта полость должна была соединить главную скважину со вторичной скважиной, используемой для рециркуляции буровой воды обратно на поверхность. В канун Рождества мы приняли решение прекратить наши усилия по непосредственному измерению и отбору образцов субледникового озера Эллсворт. Хотя обстоятельства не сложились так, как мы хотели, я уверен, что благодаря огромным усилиям полевой команды и наших коллег в Великобритании мы сделали все, что могли, и я искренне благодарю их всех. Я также очень благодарен Совету по исследованиям природной среды Великобритании за то, что он позволил нам попытаться провести непосредственное исследование подледяной Антарктиды. Шестнадцать лет назад мы предположили, что глубоководное подледниковое озеро является жизнеспособной средой обитания для жизни и содержит важные записи истории льда и климата. Пока эти гипотезы остаются не проверенными. Вернувшись в Великобританию, я соберу наш консорциум, чтобы найти пути продолжения наших исследовательских усилий. Я уверен, что мы раскроем секреты озера Эллсворт в ближайшие сезоны. Первое скважину пробурили на глубину 300 м, а затем оставили на этой глубине в течение 12 часов, чтобы создать полость. Затем была пробурена вторая, главная скважина (расположенная в 2 м от первой) на глубину 300 м и должна была немедленно соединиться с этой полостью. Затем эта основная скважина будет продолжена через полость и вниз к озеру, в то время как первая скважина будет использоваться для рециркуляции воды обратно на поверхность с помощью подводного насоса. Таким образом, ледяная полость может быть использована для балансирования уровня воды в скважинах и, следовательно, балансировать давление озера при прорыве. По причинам, которые еще предстоит определить, команда не смогла установить связь между двумя скважинами на глубине 300 м, несмотря на попытки более 20 часов. Во время этого процесса горячая вода просачивалась в пористые поверхностные слои льда и терялась. Команда попыталась восполнить потерю воды, выкопав и раста...

Lake Ellsworth was discovered in 1996 by British scientist Professor Martin Siegert of the University of Bristol; it is one of 387 known subglacial Antarctic lakes and it is a target site for exploration due to the speculation that new forms of microbial life could have evolved in the unique habitats of Antarctica's sub glacial lakes after half a million years of isolation. On 2 March 2009 the UK's Natural Environment Research Council authorized a team of British scientists to drill through the overlaying ice to the surface of the lake in December 2012. The drilling was to be overseen by The Scientific Committee on Antarctic Research from the International Council for Science (ICSU). The British team spent sixteen years developing the technology to explore the lake using methods that would not lead to chemical or biological contamination. Scientists hoped to use a hot water jet to drill a borehole 36 centimeters (14 inches) wide down through the ice to the lake, to enable a probe to retrieve sediment and water to be analyzed for microorganisms. This would be a test to determine if water correlates with life under extreme pressure, cold and nutrient deficiencies. If the group could not find life, it would inform a limit where there is water and no life. In January 2012 the drilling was scheduled to start between November 2012 and January 2013. Depending on the weather, the team expected to drill continuously for 100 hours to reach the lake. On 12 December 2012 the British research team began to bore the ice sheet to obtain water samples. Using a high pressure hose and sterilised water at near boiling point, they hoped to bore a passage through over two miles of ice. The team thought the drilling would take five days, before attempts to obtain samples could be made. Professor Siegert considered that the search, if successful, could create the possibility of exploring for life in similar extreme environments, such as Jupiter's moon Europa. On 25 December 2012 it was announced that the project had been called off, after attempts to link two 300m deep boreholes failed. From the principal investigator, Professor Martin Siegert:Drilling stopped after the team was unable to form the water filled cavity 300 metres beneath the ice. This cavity was to link the main borehole with a secondary borehole used to recirculate drilling water back to the surface. On Christmas Eve we took the decision to cease our efforts to directly measure and sample Subglacial Lake Ellsworth. Although circumstances have not worked out as we would have wished, I am confident that through the huge efforts of the field team, and our colleagues in the UK, we have done as much as we possibly could have done, and I sincerely thank them all. I am also hugely grateful to the UK Natural Environment Research Council for making it possible for us to attempt the direct exploration of subglacial Antarctica. Sixteen years ago, we hypothesised that deep water subglacial lakes are viable habitats for life, and contain important records of ice and climate history. For now, these hypotheses remain untested. Once back in the UK I will gather our consortium to seek ways in which our research efforts may continue. I remain confident that we will unlock the secrets of Lake Ellsworth in coming seasons. The first borehole was drilled to a depth of 300m and then left at that depth for 12 hours to create the cavity. The second, main borehole (located 2m away from the first) was then drilled to 300m depth and should have immediately connected with this cavity. This main borehole would then continue through the cavity and down to the lake while the first borehole would be used to recirculate water back to the surface using a submersible pump. In this way, the ice cavity can be used to balance the level of water in the boreholes and hence balance the pressure from the lake upon breakthrough. For reasons that are yet to be determined the team could not establish a link between the two boreholes at 300m depth, despite trying for over 20 hours. During this process, hot water seeped into the porous surface layers of ice and was lost. The team attempted to replenish this water loss by digging and melting more snow, but their efforts could not compensate. The additional time taken to attempt to establish the cavity link significantly depleted the fuel stocks to such a level as to render the remaining operation unviable.