Tajemné jezero pod Antarktidou

Jedno z největších jezer světa se nachází v místech, kde by je čekal málokdo: v hloubce téměř čtyř kilometrů pod ledovcovým příkrovem v Antarktidě, asi 1300 kilometrů od jižního pólu. Je dlouhé asi 260 km a široké přes 50 km, hloubka dosahuje skoro 700 metrů. Alespoň podle odhadů - jediné údaje o skrytém jezeře, které jsou k dispozici, totiž pocházejí z radarových a seismických měření.

Jezera pod Antarktidou nejsou ničím výjimečným, výzkumníci jich už stejným způsobem odhalili přes 140. Před několika lety dokonce zjistili, že se pod ledovým štítem prohánějí skryté řeky. Unikátnost jezera Vostok, pojmenovaného podle ruské polární stanice, která se nad ním nachází, spočívá v tom, že je žádné řeky s okolím nespojují. Je naprosto izolované od svého okolí nejméně patnáct milionů let.

Jedovatý kyslík

Někteří biologové doufají, že jezero může být jakousi časovou konzervou, která ukrývá jinde dávno vyhynulé mikroorganismy.

"Musí jít o takzvané extremofily, tedy organismy žijící v extrémním prostředí - v nezvyklé teplotě a tlaku a bez přístupu světla," vysvětluje ředitel Ruské antarktické expedice Valerij Lukin. Ne všichni s tím ale souhlasí. Podle dalšího ruského experta, molekulárního biologa Sergeje Bulata, je voda nasycená vysokým množstvím kyslíku, které je pro jakýkoliv organismus jedovaté.

Nelze ovšem vyloučit, že když mohou existovat mikroorganismy v tak extrémním prostředí, jako jsou horká vřídla, krátery sopek nebo velice slaná a zásaditá jezera, mohou existovat i formy života, které se dlouhodobým vývojem přizpůsobily nadbytku kyslíku.

Recyklované jezero

Kyslíku je ve vodě jezera Vostok 50krát více, než je na Zemi obvyklé. Množství plynu obsaženého ve vodě souvisí s tím, jak jezero vzniklo.

Přestože průměrná teplota atmosféry se v těchto místech pohybuje kolem -55 stupňů Celsia, pod ledovcem voda vlivem vysokého tlaku zůstává v kapalném stavu a její teplota se pravděpodobně pohybuje kolem tří stupňů pod nulou. Podle některých hypotéz se navíc na dně jezera mohou nacházet horké geotermální prameny.

Jezerní voda ale není stojatá. Ledovec je neustále v pohybu, takže v severní části jezera přibývá stále další voda, zatímco na jižním okraji naopak kapalina znovu přemrzá. Proto také odborníci odhadují stáří vody zhruba na milion let, přestože samotné jezero je mnohem starší.

Proces postupné recyklace - tání a mrznutí ledovcové vody funguje jako pumpa, která do jezera vtlačuje stále více kyslíku. Podle Bulata voda navíc obsahuje vysokou koncentraci peroxidu vodíku a volných radikálů, které existenci života také příliš nepřejí. Přesto je Bulat jedním z odborníků, kteří se do jezera chtějí provrtat.

Pravěký život, nebo znečištění?

Pokud by se nakonec podařilo prokázat, že jezero pod ledovcem je naprosto sterilní, stalo by se pro biology dokonce ještě větším unikátem. Vodní plochu, která by neobsahovala vůbec žádné mikroorganismy, dnes totiž vědci prakticky neznají. Odpověď může přinést jediný počin: opravdu se do jezera provrtat a získat z něj vzorky.

Rusové s tím začali už koncem 90. let minulého století. Původně mělo jít o klimatický výzkum, při němž odborníci analyzují ledové jádro z vrtu a podle složení vzduchu v uzavřených bublinkách zjišťují, jak se v dávné minulosti měnilo složení zemské atmosféry.

Dostali se poměrně hluboko, až do vrstev, kde se nachází přemrzlá voda z jezera a objevili v ní stopy mikroorganismů. Avšak nebylo zcela jasné, zda šlo o formy života pobývající v jezeře, nebo o kontaminaci z vrtu. Později se podařilo vyzvednout z vrtu v oblasti přemrzlého ledu další vzorky, v nichž vědci genetickými analýzami určili několik druhů bakterií, mořské rozsivky (jednobuněčné řasy) a zrnka pylu. To naznačuje, že nejde o kontaminaci, ale poselství dávného života na Zemi.

Mezitím se však v odborných kruzích zvedla vlna odporu proti tomu, aby Rusové ve vrtech pokračovali. Astrobiologové z amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) ve své zprávě v roce 2003 varovali před kontaminací jezera. Voda přesycená kyslíkem podle nich po provrtání ledu začne vlivem změny tlaku pěnit jako sodovka, a smíchá se se špinavými technickými kapalinami používanými při vrtání.

Rozeběhly se akademické diskuse o tom, zda máme právo proniknout do dosud lidskou činností nedotčených míst.

Hlavně opatrně

Dokud ovšem vědci nezačnou jezero zkoumat, těžko se dozvědí, co všechno v něm mohou najít. A když se o to pokusí, nenávratně se jeho podmínky změní. Valerij Lukin se proto s kolegy pokusil vyvinout metodu, která má původní ekosystém ukrytého jezera co nejvíce ochránit.

Při vrtání se běžně používá kerosin, tedy letecký petrolej, který by jezerní vodu znečistil. Rusové ale do vrtu přilévají speciální kapalinu, která je těžší než kerosin a zároveň lehčí než voda. Tím vzniká jakási tekutá zátka.

Pak chtějí opatrně prorazit zbývající metry ledu. Natlakovaná voda z jezera by měla začít samovolně stoupat do sloupce vrtu. Tu pak chtějí vědci nechat zamrznout a o rok později z ní odebrat vzorky a hledat v nich mikroorganismy. Lukin počítá s tím, že pokud ve vzorcích nějaké stopy života najdou, budou muset na mezinárodním fóru opět prokázat, že nejde o kontaminaci z vrtu.

Třicet metrů před cílem

Vrtání jde ale mnohem pomaleji, než Rusové doufali. Jejich projekt provázely technické potíže i nedostatek peněz. Navíc lze každý rok v Antarktidě pracovat jen několik měsíců během polárního léta.

Poslední fáze hloubení "vrtu do minulosti" byla znovu zahájena na přelomu let 2008 a 2009. Vrtáky se však tehdy zastavily asi v hloubce 3670 metrů, tedy 80 metrů nad hladinou jezera. Přemrzlý led z jezera navíc tvoří velké krystaly tvrdé jako sklo, skrze něž práce postupuje velice pomalu.

Letošní sezona měla být poslední, ale čas byl opět proti. Práce začaly v listopadu, ale za den se vrtná souprava posunula sotva o metr a půl. Výzkumníci původně doufali, že se dostanou k cíli dříve, než bude v Antarktidě příliš chladno na to, aby mohli pokračovat. Nakonec ale museli kapitulovat.

Začátkem února opustili základnu 30 metrů před cílem, dostali se tedy do hloubky 3720 metrů. Sice by teoreticky mohli ještě pár dní pokračovat, jenže 6. února základnu opouštělo poslední letadlo před příchodem polární zimy a pak už by se neměli jak odtamtud dostat.

Dosud vyhloubený vrt vědci stejně jako v předchozích letech stabilizovali nemrznoucí směsí kerosinu a freonu, aby pracně vyhloubená jáma přes zimu znovu nezamrzla. Na místo se vrátí v prosinci a doufají, že konečně uspějí.

Zkušebna pro ledovou ponorku

Ať to dopadne jakkoliv, zkušenosti z jezera Vostok budou nesmírně cenné při hledání života na některých tělesech sluneční soustavy - především na Jupiterově měsíci Europa a na Enceladu, jenž obíhá Saturn. Tyto měsíce mají ledový povrch, ale pod ním vědci předpokládají existenci kapalného oceánu.

Už dlouho se plánují mise, při nichž by speciální robot na měsíci přistál a vypustil miniaturní ponorku, která by se doslova protavila ledem až do kapalných vrstev a odebrala z nich vzorky vody pro analýzu. Nicméně vzhledem k aktuálním škrtům v rozpočtech kosmických agentur ještě dalších pár let zůstane jen u plánů. Ruští vědci ale chtějí v příštích letech takovou ponorku vyzkoušet alespoň v jezeře Vostok.

Na to ale kvůli obavám ze znečištění vody musejí získat další povolení.

AUTOR: Eva Vlčková
redaktorka Lidových novin