Forskere fra Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO) ved Columbia University og Rensselaer Polytechnic Institute i New York State har udviklet det første nogensinde kort over vanddybde i Lake Vostok, som ligger mellem 3.700 og 4.300 meter (mere end 2 miles) nedenfor den kontinentale antarktiske isplade. De nye omfattende målinger af søen - omtrent som størrelsen på Nordamerikas Lake Ontario - indikerer, at den er opdelt i to forskellige bassiner, der kan have forskellige vandkemi og andre egenskaber. Resultaterne har vigtige konsekvenser for mangfoldigheden af mikrobielt liv i Vostok-søen og giver en strategi for, hvordan forskere studerer søens forskellige økosystemer, hvis international videnskabelig konsensus godkender udforskning af det uberørte og gamle miljø.
Michael Studinger, fra Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO) ved Columbia University, sagde, at eksistensen af to forskellige regioner med søen ville have betydelige konsekvenser for, hvilke slags økosystemer forskere forventer at finde i søen, og hvordan de skulle gå om at udforske dem.
”Ryggen mellem de to bassiner vil begrænse vandudvekslingen mellem de to systemer,” sagde han. "Derfor er den kemiske og biologiske sammensætning af disse to økosystemer sandsynligvis forskellig."
National Science Foundation (NSF), et uafhængigt føderalt agentur, der støtter grundlæggende forskning og uddannelse på tværs af alle områder af videnskab og teknik, støttede arbejdet. NSF administrerer det amerikanske antarktiseprogram, der koordinerer næsten al amerikansk videnskab på det sydligste kontinent.
De nye målinger er betydningsfulde, fordi de giver et omfattende billede af hele søen med sø, og indikerer, at bunden af søen indeholder et tidligere ukendt, nordlig underbassin adskilt fra den sydlige søebed med en fremtrædende højderyg.
Ved hjælp af laserhøjdemåler, ispenetrerende radar- og tyngdekraftsmålinger indsamlet af fly, Studinger og Robin Bell fra LDEO og Anahita Tikku, tidligere fra University of Tokyo og nu ved Rensselaer Polytechnic Institute, estimerer man, at Vostok-søen indeholder cirka 5400 kubik kilometer ( 1300 kubik miles) vand. Deres målinger indikerer også, at toppen af ryggen, der deler de to bassiner, kun er 200 meter (650 fod) under bunden af isarket. Andre steder spænder vandet fra cirka 400 meter dybt i det nordlige bassin til 800 meter (2.600 fod) dybt i dets sydlige modstykke.
Vand, der passerer gennem søen, starter i den ene ende som smeltet is helt fra bunden af ispladen, som refreezes i den anden ende. I henhold til de nye målinger smelter isfladen overvejende over det mindre nordlige bassin, mens vandet i søen refreeer over det større sydlige bassin. Forskerne hævder, at det tager mellem 55.000 og 110.000 år at vandre gennem søen.
Arrangementet af de to bassiner, deres adskillelse og karakteristika for smeltevandet kan, ifølge forskerne, alle have konsekvenser for cirkulationen af vand i søen. Det er f.eks. Muligt, at hvis vandet i søen var frisk, ville smeltevand i det nordlige bassin synke til bunden af dette bassin, hvilket begrænser udvekslingen af vand mellem de to bassiner. Smeltevandet i det tilstødende bassin ville sandsynligvis være anderledes.
De to sø bassiner, hævder de, kunne derfor have meget forskellige bunde.
Forskerne påpeger også, at farvandet i de to bassiner som følge af adskillelsen kan have en meget anden kemisk og endda biologisk sammensætning. Faktisk er Vostok-søen også af interesse for dem, der søger efter mikrobielt liv andetsteds i solsystemet. Søen menes at være en meget god jordanalog af forholdene på Europa, en frosset måne af Jupiter. Hvis der kan eksistere liv i Vostok, har forskere hævdet, kan mikrober også trives i Europa.
De nye målinger indikerer også, at der kan være behov for forskellige strategier for at målrette prøveudtagning af specifikke typer søsedimenter. De, der frigøres fra ispladen, repræsenterer de klipper, som isen rejste over, for eksempel og ville være mere fremtrædende i det nordlige bassin. Materiale i den sydlige bassin ville være mere tilbøjelige til at repræsentere miljøforholdene, før ispladen forsegles fra søen.
Forskere, der beslutter, hvorvidt og hvordan man skal gå videre med en udforskning af Vostok-søen, siger, at en stor del af teknologisk udvikling sandsynligvis ville være behov for, før en anordning kunne indsættes til udførelse af forureningsfri prøveudtagning. I øjeblikket udføres ingen videnskabelig prøveudtagning af søen.
Det endelige mål med enhver prøveudtagning ville være at få vand- og sedimentprøver fra søbunden.
Holdet offentliggjorde de nye kort i den 19. juni-udgave af Geophysical Research Letters, en udgivelse af American Geophysical Union.
Original kilde: NSF News Release
