takya.ru страница 1
скачать файл



IP

68






















Пункт повестки дня:

КСДА 14

КООС 6b





Представлен:

Российской Федерацией




Язык оригинала:

русский





Российские исследования подледникового озера Восток в сезоне 2005 – 2006 гг. и планы работ на сезон 2006 – 2007 гг.




Российские исследования подледникового озера Восток в сезоне 2005 – 2006 гг. и планы работ на сезон 2006 – 2007 гг.


Исследования подледникового озера Восток в Российской Федерации выполняется в соответствии целями и задачами, сформулированными в проекте 5 подпрограммы «Изучение и исследование Антарктики» Федеральной целевой программы «Мировой океан». Натурные исследования по этому проекту выполняются в рамках программ очередных российских антарктических экспедиций, а обобщение данных, лабораторные анализы и математическое моделирование природных процессов - в Арктическом и Антарктическом научно-исследовательском институте (ААНИИ) Росгидромета, Полярной морской геологоразведочной экспедиции (МПГРЭ) Роснедр, Всероссийском научно-исследовательском институте геологии и минеральных ресурсов Мирового океана (ВНИИОкеанология) МПР России, Центре изотопных исследований Всероссийского геологического института (ЦИИ ВСЕГЕИ) МПР России, Санкт-Петербургском государственном Горном институте (СПб ГГИ), Институте микробиологии РАН (ИНМИ РАН), Петербургском институте ядерной физике РАН (ПИЯФ). Отдельные эксперименты выполнялись на основе международной кооперации с учеными Франции.

Как известно, глубинное бурение ледяного керна на ст. Восток было остановлено в 1998 г., когда глубина скважины достигла 3623 м. В 1999 г. Министерство науки Российской Федерации объявило открытый конкурс на разработку экологически чистой технологии отбора проб воды подледного озера Восток из существующей глубокой скважины на ст. Восток. Победителями конкурса были объявлены специалисты СПб ГГИ и ААНИИ. В марте 2001 г. разработанная этим авторским коллективом технология получила положительное заключение Государственной экологической экспертизы России. В июле 2001 г. делегация Российской Федерации представила разработанную технологию отбора проб воды участникам XXIV Консультативного совещания по Договору об Антарктике (XXIV КСДА, РД 29). На следующий год, на XXV КСДА в Варшаве был представлен проект Всесторонней оценки окружающей среды (ВООС) «Отбор проб воды подледникового озера Восток» (XXV КСДА, РД19). Этот документ широко обсуждался участниками совещания, была организована межсессионная рабочая группа, которая детально проанализировала российский документ и сделала свои замечания по его содержанию. Пересмотренную ВООС «Отбор проб воды подледникового озера Восток», делегация России представила на XXVI КСДА в Мадриде июне 2003г. (XXVI КСДА РД 01). Полученные замечания на этот документ были отмечены в Заключительном отчете XXVI КСДА. Согласно требованиям Протокола по охране окружающей среды к Договору об Антарктике заключительная ВООС на заявляемую деятельность должна быть представлена международному антарктическому сообществу не позднее 60 дней до начала реализации этого вида деятельности.

Непосредственное проникновение в водный слой озера из глубокой скважины ст. Восток не может быть осуществлено без предварительного продолжения бурения скважины. Как показали данные независимых методов измерения толщины льда от забоя скважины (сейсмическое и радиолокационное зондирование), она составляла 130±20 метров. Продолжение бурения льда в скважине и проникновение в водный слой озера, согласно разработанной технологии, будет проводиться различными видами буровых снарядов: механическим – в интервале глубин 3623 -3723 м и тепловым – ниже отметки 3723 м. Таким образом, эти два вида бурения требуют различных процедур ОВОС. Предусматривалось, что возобновление бурения в скважине с помощью механического снаряда будет проводиться в первые два сезона (по 50 метров в каждый). Заключительный этап, связанный непосредственно с проникновением в водный слой озера, должен осуществиться в третьем после начала возобновления бурения в скважине антарктическом сезоне,. Первоначальная оценка (ПООС) «Бурение дополнительных 50 метров глубокой скважины 5Г-1» с целью получения нового ледяного керна в интервале глубин 3623 – 3673 м была представлена делегацией Российской Федерации на XXVI КСДА (XXVI КСДА, ИД 23). Этот документ не получил широкого обсуждения, о чем свидетельствует текст Заключительного отчета XXVI КСДА. Планы работ РАЭ по возобновлению бурения с целью дальнейшего проникновения в водный слой озера были доложены на XXVII КСДА в Кейптауне, в мае-июне 2004 г. (XXVII КСДА, ИД 43). Предусматривалось, что бурение на ст. Восток будет возобновлено в сезоне 2004-05 гг. Однако, РАЭ получила разрешение на реализацию этого вида деятельности только 20 января 2005 г. (Разрешение № 25 от 20.01.2005), поэтому эта работа была начата только в сезоне 2005-06 гг.

Для логистической поддержки бурового проекта 12 ноября 2005 г. на станцию Восток было организовано парашютное десантирование топлива с помощью тяжелого транспортного самолета ИЛ-76, вылетевшего со станции Новолазаревская. Буровая группа прибыла на станцию Восток в начале декабря 2005 г. и приступила к расконсервации скважины, определению параметров ее размеров, разбуриванию некоторых участков по длине ствола скважины, очистке забоя от накопившегося шлама. Непосредственно буровые операции по получению нового льда были начаты 31 декабря 2005 г., когда были получены первые 1,5 метра нового ледяного керна. В дальнейшем, в январе было пробурено еще 25,5 метров, таким образом, глубина скважины достигла 3650 м. Работы были приостановлены в связи с завершением воздушных операций на ст. Восток по программе работ 51-й сезонной РАЭ. В ходе проведения буровых работ было выявлено несколько технических проблем, осложняющих проведение этой операции. С одной стороны, они связаны с конструктивными особенностями бурового снаряда, применяемого для проходки монокристаллического льда, когда образуется крупнозернистый шлам. С другой стороны, они стали результатом продолжительной остановки процесса бурения (7 лет). В процессе выполнения работ были найдены необходимые технические решения, которые позволят значительно улучшить производительность буровых операций в сезоне 2006-07 гг., в том числе, будут внесены некоторые конструктивные изменения в буровой снаряд.

Результаты изотопных анализов ледяного керна показали, что глубже 3538 м лед был образован не в результате уплотнения снежно-фирнового слоя, а под действием процессов замерзания озерной воды. Озерный лед имеет крупнокристаллическую структуру с хаотичной ориентировкой главных кристаллографических осей. Средний размер кристаллов составляет порядка 25 см в диаметре, а на отдельных горизонтах диаметр кристаллов превышает 1 метр.

Было установлено, что озерный лед характеризуется почти идеальным строением и малой плотностью дислокаций кристаллической решетки (меньше 108 м-2). Эти данные свидетельствуют об отсутствии деформирующих напряжений во льду, а также указывают на совершенство строения ледяных кристаллов, исключающее возможность диффузии скважинной жидкости (смесь керосина с фреоном F-141B) через кристаллическую решетку льда.

Продолжение бурения льда в скважине по аналогичной технологии запланировано в сезоне 2006-07 гг. до глубины 3723 м. Необходимые документы на получение разрешения на извлечение льда в интервале глубин 3673- 3723 м, предусмотренного российским законодательством, в настоящее время подготовлено.

В январе - феврале 2005 г. и в тот же период 2006 г. с помощью специальных санно-гусеничных походов было продолжено изучение морфометрических характеристик подледного озера Восток и элементов геоморфологического и геологического строения коренного рельефа, в пределах которого залегает данное озеро. Основными методами исследований по-прежнему оставались сейсмическое зондирование методом отраженных волн и радиолокационное зондирование толщины ледника и подстилающей ее поверхности. С помощью этих методов были уточнены характеристики береговой черты озера, особенности геоморфологии озерной котловины подледникового рельефа, определены толщины льда водного слоя и донных отложений озера. В течение этих антарктических сезонов было выполнено 2 субширотных сейсмических разреза поперек озера и продолжено детальное изучение его глубинного строения вдоль длинной субмеридиональной оси. Мощность ледникового покрова над водным озером изменяется от 2550 до 4350 м. Размеры котловины приблизительно составляют 310х100 км, а ее днище располагается в пределах высот от 1600 до 800 м относительно уровня моря. В пределах котловины выделяется озерная равнина, глубоководная впадина и нерасчлененный склон. По внешней границе озерной котловины развиты пологоволнистые равнины (-150 - 150 м), холмистые возвышенности (150-400 м) и среднегорные массивы высотой от 500 до1100 м над уровнем моря.

Были продолжены молекулярно-биологические исследования методом полимеразно-цепной реакции (ПЦР) микробного разнообразия льда атмосферного и озерного происхождения, для последнего в интервале глубин 3611-3623 м. Данные, полученные в 2005 году, еще раз подтвердили ранее сделанные выводы о том, что озерный лед характеризуется низким содержанием клеточной микробной массы. Не получено никаких подтверждений о существовании во льду молекул архебактерий. В атмосферном льду возрастом более 65 тыс. лет не обнаружено никаких следов присутствия жизнеспособных микроорганизмов. Таким образом, вопросы деконтаминации льда являются ключевыми для проведения микробиологических исследований его образцов. В этом направлении российскими специалистами был получен ряд принципиально важных результатов, которые могут быть также использованы в работах по поиску живых организмов внеземного происхождения.

С помощью методов лабораторного моделирования была подтверждена возможность включения больших молекул чистой ДНК из воды в кристаллическую структуру льда посредством процесса замерзания без нарушения этой структуры.

Ранее в образцах ледяного керна с глубины 3607 м российскими биологами были обнаружены ДНК термофильных хемоавтотрофных бактерий. Эта находка в 2005г. была подтверждена французскими учеными при анализах льда из этой же скважины с глубины 3561м. С целью верификации ранее полученных микробиологических данных в рамках трехстороннего российско-франко-американского эксперимента начаты анализы двух образцов озерного льда.

В рамках российско-французского сотрудничества были проведены первые уникальные молекулярно-биологические исследования образцов подледниковой воды, полученных из европейской ледяной скважины в северной части ледника о. Гренландия. В данной скважине используется буровая жидкость, аналогичная используемой в российской скважине на ст. Восток – смесь авиакеросина и фреона. По сути дела, датские буровые специалисты непреднамеренно применили российскую технологию отбора проб воды, разработанную для проникновения в озеро Восток. В связи с этим, чрезвычайно интересно стало изучение вопросов возможного загрязнения буровой жидкостью подледниковой воды и, соответственно, внесение в нее микроорганизмов с поверхности ледника или других элементов ледяного керна, расположенных выше от забоя. При контакте бурового снаряда с водным слоем вода, как и предполагали российские специалисты, поднялась по стволу скважины на высоту около 50 м (уровень нахождения заливочной жидкости в скважине в момент контакта бурового снаряда с водой) и замерзла. После этого буровики отобрали керн льда из недавно замерзшей воды и передали его в объединенной российско-французской группе для анализа. Российскими специалистами было исследовано 2 образца такого льда с глубин 3039 (уровень контакта буровой жидкости и воды) и 3045м (вода, поднявшаяся по стволу скважины, без непосредственного контакта с буровой жидкостью). Первый образец представлял собой лед кирпичного цвета с минеральными включениями, пропитанный буровой жидкостью. Второй образец – относительно чистый лед с отдельными агрегатами минеральных включений. Анализ методом флуоресцентной микроскопии, выполненный в Университете Ж. Фурье (г. Гренобль, Франция), показал, что первый образец имеет относительно высокую концентрацию микробных клеток, а второй - практически полное их отсутствие. В обоих образцах методами молекулярной биологии были выявлены микробные ДНК. Однако, они были отнесены к контаминантам, источником которых, по-видимому, является человек. Анализ ДНК продолжается. Проведенные исследования показали, что по мере удаления от контакта заливочной жидкости с поверхностью подледной воды, количество контаминантов в образцах быстро уменьшается, а следы буровой жидкости практически исчезают. Это является наглядным подтверждением правильности методики, разработанной российскими специалистами для отбора проб воды из подледниковых водоемов через скважины, заполненные буровыми жидкостями.



В 2006 г. будут выполнены исследования газового содержания и микробиологического разнообразия образцов льда, полученных на ст. Восток в интервале глубин 3623-3650 м. Начало новых буровых операций запланировано на декабрь 2006 г. РАЭ в настоящее время имеет разрешение Росгидромета на бурение до глубины 3673м., кроме того, подготовлен ОВОС на продолжение буровых операций в слое 3673 -3723м. Как показал опыт буровых операций в Гренландии, а в январе 2006 г. и в Антарктиде, на германской станции Кёнен, где проводились работы по программе EPICA, неожиданный контакт буровой жидкости с подледным слоем воды, при наличии недокомпенсации давления буровой жидкости в стволе скважины, практически не опасен для загрязнения подледникового водоема. Для логистической поддержки бурового проекта на ст. Восток РАЭ планирует в ноябре 2006г. организовать два парашютных десантирования топлива на станцию с помощью самолета ИЛ-76. В этом случае начало буровых работ не будет связано с датой прихода на ст. Восток санно-гусеничного похода с топливом.

скачать файл



Смотрите также:
Российские исследования подледникового озера Восток в сезоне 2005 – 2006 гг и планы работ на сезон 2006 – 2007 гг
87.4kb.
В ред писем фтс РФ от 31. 05. 2005 n 06-65/17934, от 26. 04. 2006 n 06-68/14411, от 15. 06. 2006 n 06-68/20567, от 29. 01. 2007 n 06-68/2971, от 03. 09. 2007 n 06-68/32971, от 16. 06. 2008 n 24-39/23729, от 09
110.35kb.
• продолжить изучение структуры и границ гигантской эоплейстоценовой кальдеры Карымшина, выявленной в ходе работ 2006-2007 гг в 2006 г
86.8kb.
Доклад о результатах деятельности моу лицей №39 в 2006-2007 учебном году
1419.52kb.
Администрация города кемерово распоряжения
103.39kb.
Отчет об экспериментальной деятельности за 2006 2007 учебный год
91.69kb.
Перестройка геополитического пространства на Арабском Востоке в соответствии с проектом «Большой Ближний Восток», представленным в 2006 г
263.35kb.
Методические рекомендации по направлению 031100 «Лингвистика» Южно-Сахалинск 2006 ббк утверждены на заседании кафедры
231.86kb.
Планы семинарских занятий и контрольные вопросы. Петрозаводск 2006
385.03kb.
Ред. Федеральных законов от 31. 12. 2002 n 189-фз, от 10. 01. 2003 n 15-фз, от 01. 12. 2004 n 148-фз, от 26. 07. 2006 n 134-фз, от 08. 11. 2007 n 258-фз, от 22. 12
18.77kb.
Прес – реліз 02/2005 „Міжнародний Вишеградський фонд” розпочинає програму з надання стипендій студентам з України
13.66kb.
2007 год Состояние, тенденции и перспективы развития
657.36kb.