Jezero Vostok – največje podledeno jezero Antarktike pod rusko postajo
Jezero Vostok je največje od sedemdesetih jezer na Antarktiki, ki so pod ledom. Leži na 77° j. š. in 105° v. d. in je pod rusko postajo Vostok. Jezero se nahaja pod približno 4 000 metri debeline ledenega pokrova, zato je dostop do njegove površine izredno zahteven.
Jezero so odkrili ruski in britanski znanstveniki. Pri iskanju so uporabili radar. Poleg radarskih opazovanj so raziskave podprle tudi seizmične meritve in satelitske metode, ki so potrdile obstoj velikega tekočega telesa vode pod ledom.
Jezero je sestavljeno iz sladke vode. Temperatura vode je približno -3 °C. Zmrzovalna točka vode je 0 °C, vendar voda v jezeru zaradi visokega tlaka ledu ostaja tekoča. Poleg pritiska prispeva k temu tudi geotermalni prispevek toplote iz Zemljine skorje.
V jezeru sta dva ločena bazena. Loči ju greben. Predvideva se, da sta ekosistema v obeh bazenih različna, saj ločena območja lahko gostijo neodvisne biotske skupnosti in različne kemijske pogoje.
Lokacija, velikost in starost
Jezero Vostok velja za največje znano podledeno jezero v Antarktiki. Zaradi njegove izolacije pod večkilometrskim ledom so znanstveniki ocenili, da je voda v njem lahko ločena od atmosferskih vplivov več milijonov let, zaradi česar je izjemno zanimivo za raziskave starodavnih okolij in morebitnih prilagojenih organizmov.
Odkritje in raziskovalne metode
Za identifikacijo in kartiranje jezera so se uporabljale napredne geofizične metode: radarno oddajanje skozi led (ice-penetrating radar), seizmologija, merjenje gravitacijskih anomalij in satelitske meritve višin ledenega površja. Te metode so omogočile določanje oblike, velikosti in globine jezera ter odkritje delitve na dva bazena.
Fizikalne in kemične razmere
Voda v Vostoku je pod visokim tlakom in pri temperaturah pod ničlo kljub temu ostaja tekoča. Kemične lastnosti vključujejo relativno nizko slanost (pretežno sladka voda) in lahko prisotnost raztopljenih plinov, organskih snovi ter mineralov, ki so lahko izvirali iz stikov z dnom jezera ali geotermalnih virov. Obstajajo hipoteze o prisotnosti hidrotermalnih virov na dnu, kar bi dodatno ogrevalo vodo in zagotavljalo energijo za mikrobiološka naselja.
Biološki pomen in astrobiološke implikacije
Jezero Vostok je za biologe izjemno zanimivo, ker predstavlja izoliran ekstremni habitat, kjer bi lahko preživeli izjemno prilagojeni mikroorganizmi (ekstremofili). Vzorčenja akrecijske ledu (led, ki je nastal iz jezerske vode, ki se ponovno zmrzne na spodnji strani ledenega pokrova) so pokazala sledi mikrobioloških DNK sekvenc, a interpretacija teh rezultatov je otežena zaradi možnosti kontaminacije vzorcev z zunanjo mikrobioto.
Ker pogoji v Vostoku posnemajo pogojenost tekoče vode pod debelim ledom, je jezero pogosto navajeno kot naravni analog za iskanje življenja na ledenih svetovih, kot sta Jupiterjev satelit Europa ali Saturnov satelit Enceladus.
Vrtanje, tveganja in mednarodna zaščita
Pristopi do neposrednega vzorčenja vode so tehnično zahtevni in etično sporni zaradi tveganja kontaminacije edinstvenih okolij. Ruski raziskovalci so med postopkom vrtanja dosegli spodnjo stran ledenika v bližini Vostoka, pri čemer je bilo začetno poročanje o vdorih v jezero predmet kritik in razprav o metodah, uporabljenih za preprečevanje onesnaževanja. Zaradi tega in zaradi okoljskega pomena raziskav veljajo strogi mednarodni protokoli in priporočila za zaščito podlednih jezer, ki jih podpirajo različne znanstvene organizacije in pogodbe o ohranjanju Antarktike.
Pomen za znanost
Raziskave Vostoka prispevajo k razumevanju podlednih hidrologičnih sistemov, dinamike ledenih plošč, geotermalnih procesov in možnosti življenja v ekstremnih pogojih. Nadaljnje varne, premišljene in mednarodno koordinirane raziskave so potrebne, da bi preverile hipoteze o biotski raznolikosti, kemiji vode in geoloških procesih ter hkrati zagotovile zaščito tega redkega in občutljivega okolja.
Tlak in kisik
Jezero Vostok je oligotrofno ekstremno okolje. Presičeno je s kisikom. Vsebnost kisika je petdesetkrat višja od tiste, ki jo običajno najdemo v običajnih sladkovodnih jezerih na Zemlji. Teža ledu na vrhu jezera Vostok naj bi prispevala k visoki koncentraciji kisika. Kisik iz ledu se raztaplja v jezerski vodi. V jezeru se zadržujejo tudi usedline kisika in drugih plinov. Struktura, ki jih zadržuje, se imenuje klatrat. Plini, ujeti v klatratih, so zaprti v ledu in so videti kot pakiran sneg. Te strukture nastajajo v globinah jezera Vostok pod visokim pritiskom; če bi jih dvignili na površje, bi postale nestabilne.
Življenje
V nobenem drugem naravnem okolju na Zemlji ni toliko kisika. Če so v jezeru kakršne koli oblike življenja, se morajo za preživetje verjetno prilagoditi visoki vsebnosti kisika. Nekatere prilagoditve lahko vključujejo visoke koncentracije zaščitnih encimov.
Okolje v jezeru je zelo podobno okolju na Jupitrovi luni Europa ali Saturnovi luni Enceladus. Če bi v jezeru našli življenje, bi bilo bolj verjetno, da je življenje obstajalo tudi na eni od teh lun.
Vprašanja in odgovori
V: Koliko jezer je na Antarktiki, ki so pod ledenimi ploščami?
O: Na Antarktiki je sedemdeset jezer, ki so pod ledom.
V: Kje se nahaja jezero Vostok?
O: Jezero Vostok leži na 77° j. š. in 105° v. d. pod rusko postajo Vostok.
V: Kako globoko je jezero Vostok?
O: Jezero Vostok leži 4 000 metrov globoko pod površjem Antarktike.
V: Kdo je odkril jezero Vostok?
O: Ruski in britanski znanstveniki so jezero Vostok odkrili s pomočjo radarja.
V: Iz kakšne vode je sestavljeno jezero Vostok?
O: Jezero Vostok je sestavljeno iz sladke vode.
V: Kakšna je temperatura vode v jezeru Vostok?
O: Temperatura vode v jezeru Vostok je približno -3 °C.
V: Zakaj je voda v jezeru Vostok tekoča, čeprav je pod lediščem?
O: Voda v jezeru Vostok ostaja tekoča zaradi visokega tlaka, ki ga ustvarja led.
