Co kryje się pod lodem Antarktydy?

Wojciech Teister

|

GN 48/2023

publikacja 30.11.2023 00:00

Dzięki sondowaniu radiowemu naukowcy zobaczyli nietknięty od milionów lat świat, „zakonserwowany” lodową czapą. Co skrywa antarktyczny lodowiec? I czy wkrótce stracimy ten ostatni dziki kontynent?

Co kryje się pod lodem Antarktydy? istockphoto

Spośród siedmiu kontynentów to właśnie Antarktyda jest tym najbardziej tajemniczym. Położona na południu ziemskiego globu, w przeważającej większości ukryta pod grubą warstwą lodu i śniegu. Jedyny niezamieszkały na stałe kontynent, bogaty w surowce, jednak nie eksploatowany gospodarczo. Nie ma tu państw ani miast. Choć niejedno mocarstwo chciałoby wykorzystać antarktyczne zasoby, ląd ten jest chroniony zapisami Traktatu Antarktycznego z 1961 r., który w 14 artykułach reguluje zasady eksploatacji siódmego kontynentu: nie można tu prowadzić działań zbrojnych, wydobywać surowców na skalę przemysłową, obowiązuje zasada wolności badań naukowych i zakaz wysuwania nowych roszczeń terytorialnych. A te stawiane przed 1961 r. są zawieszone do roku 2041. Do roszczeń zresztą jeszcze wrócimy, zarówno w tym tekście, jak i – zapewne – w prawdziwym życiu. Najpierw jednak spróbujmy spojrzeć nieco bardziej w głąb, na to, co znajduje się pod wiecznymi śniegami Antarktydy…

Świat zastygły

Dlaczego Traktat Antarktyczny jest tak ważny? Ponieważ chroni ostatni tak wielki obszar, który dotąd nie jest przekształcony ręką człowieka. Unikatowy pod wieloma względami. W pewnym sensie ukryta pod lodem Antarktyda to sanktuarium prehistorii, „skansen” planety z czasów, gdy nie było na niej jeszcze człowieka. Stopniowo, dzięki pracującym tam zespołom badaczy, poznajemy siódmy kontynent coraz lepiej. Jednak znaczna jego część jest wciąż nieodkryta, szczególnie wschodnia strona tego wielkiego terytorium. „Ląd pod pokrywą lodową Antarktydy Wschodniej jest mniej znany niż powierzchnia Marsa” – mówi prof. Stewart Jamieson z Durham University. Najnowsze badania pozwoliły jednak poznać istotną część tajemnicy. Udało się tego dokonać dzięki badaniom satelitarnym i radiowym, które umożliwiły przeskanowanie grubej na ponad kilometr pokrywy lodowca na powierzchni 32 tys. km kw. Okazało się, że skrywa się tam nieprzekształcona przez ruch mas lodu struktura terenu, która pamięta czasy sprzed co najmniej 14 mln lat. Ten świat, zastygły w lodzie niczym w krysztale, kryje głębokie na 800 metrów doliny, ograniczone strzelistymi, górskimi graniami, których szerokość dochodzi do 40 km. Trzy wielkie wyżyny rozdzielają wąwozy wydarte przez wijące się rzeki. Rzeki, które zachowały swój układ od czasów, gdy wieczna zima skuła lodem ten najbardziej wysunięty na południe kontynent. Jeszcze przed zlodowaceniem te tereny porastały bujne lasy i najprawdopodobniej nie brakowało na nich zwierząt.

To wyjątkowe odkrycie, bo większość obszarów, które znalazły się pod warstwą wiecznego śniegu i lodu, ulega silnej erozji, spowodowanej ruchem lodowca. Tutaj charakterystycznych zmian rzeźby terenu nie ma – cały obszar wygląda tak, jakby przeniesiono go w czasie.

Podziemne rzeki i… bakterie

Odkrycia opisane na łamach pisma „Nature Communications” nie są jedynymi, które pozwalają nam odtworzyć topografię i biologię kontynentu. Cennych obserwacji dokonali w ubiegłym roku badacze z kilku nowozelandzkich instytucji naukowych, którzy w ramach swojej ekspedycji przeprowadzili eksperyment polegający na wykonaniu odwiertu do płynącej pod powierzchnią lodu rzeki. Wydrążonym kanałem wpuszczono kamerę, której obiektyw uchwycił bardzo liczne kolonie niewielkich, przypominających krewetki skorupiaków. Pół kilometra pod powierzchnią lodu znajdował się tętniący życiem, ukryty świat. Ciała skorupiaków miały około pół centymetra długości. Organizmy te były liczne i bardzo ruchliwe. Okazuje się więc, że pod lodowym sarkofagiem życie ma się całkiem dobrze.

O ile jednak badana przez Nowozelandczyków rzeka miała poprzez ujście niewielki kontakt ze światem zewnętrznym, o tyle już schowane około 4 km pod lodem jeziora Ellswortha i Wostok takiego kontaktu nie miały wcale. A przynajmniej przez ostatnie pół miliona lat.

Wostok odkryto w 1996 r. Jest to jedno z największych i najgłębszych jezior na Ziemi. W najgłębszym punkcie osiąga 840 m głębokości od powierzchni ciekłej wody do dna. Woda, która je wypełnia, jest niezamarznięta, bo z góry izoluje ją lodowiec, a od spodu podgrzewa energia geotermalna. Ma temperaturę około –3 st. C, ale utrzymuje się w stanie ciekłym dzięki wysokiemu ciśnieniu wytwarzanemu przez lodowiec. To zbiornik o bardzo dużym nasyceniu tlenem – aż kilkadziesiąt razy wyższym niż w przypadku większości jezior powierzchniowych.

Krótko po jego odkryciu międzynarodowa ekspedycja badawcza wykonała głęboki na 3623 m odwiert. Prace zatrzymano 120 m przed granicą ciekłej wody, aby nie zanieczyścić wyjątkowego jeziora paliwem wykorzystanym przy wierceniu. Pobrano jednak lód z głębokości, którą uznano za górną, zamarzniętą warstwę wody zbiornika. W czasie badań wykryto w niej ślady życia wielu mikroorganizmów.

Po 2010 r. zrealizowano już kilka odwiertów, które przebiły się do wody oddzielonej od świata zewnętrznego przez ostatnie 500 tys. lat. Obecność bakterii odkryli w swoich próbkach zarówno Rosjanie, jak i Amerykanie. Ci drudzy w 500 ml cieczy zidentyfikowali aż 1,6 tys. gatunków organizmów. 94 proc. z nich stanowiły bakterie. Podobne odwierty wykonywali Brytyjczycy do położonego 3,5 km pod lodem Jeziora Ellswortha, jednak ich prace zostały wstrzymane.

To tylko niektóre przykłady eksperymentalnych badań, które pokazały, jak mylne było dawne przekonanie, że na powierzchni skutej lodem Antarktydy nie występuje życie. Z każdym kolejnym rokiem odkrywamy tam świat niemal jak z innej planety, bo przecież odizolowany od naszego przez setki tysięcy, a czasem nawet miliony lat.

Międzynarodowy status

Obowiązujący obecnie Traktat Antarktyczny stwarza możliwości do prowadzenia takich i wielu innych badań. Są one wyjątkowe, bo prowadzone na jedynym lądzie naszej planety, którego nie eksploatujemy gospodarczo, a dzięki lodowcowej izolacji możemy poznawać odległą historię Ziemi. Jednak pośrednio wyniki tych obserwacji mają znaczenie także dla wielu innych dziedzin, takich jak medycyna czy astrobiologia. Przykład? Odkrycie śladów życia w ukrytych pod lodem jeziorach pozwala przypuszczać, że żywe organizmy mogą występować również na innych obiektach kosmicznych, na których zlokalizowaliśmy zamarznięte jeziora czy oceany, choćby na niektórych księżycach Jowisza czy Saturna.

Rzecz w tym, że Traktat, będący gwarantem wolnych badań i zakazujący eksploatacji Antarktydy, będzie obowiązywał jeszcze tylko 18 lat – do 2041 r. Po tym okresie niektóre państwa będą mogły swobodnie wysuwać roszczenia terytorialne w odniesieniu do siódmego kontynentu. Prawa takie będą przysługiwać państwom, które miały takie roszczenia przed 1959 r., pierwszym sygnatariuszom traktatu z 1961 r., a także państwom konsultacyjnym Traktatu, które utrzymują nieprzerwanie stałą, całoroczną obecność badawczą na Antarktydzie (wśród nich jest Polska). Razem to 26 krajów. Co wtedy stanie się z Antarktydą? Ze względu na skrywane pod jej lodami bogactwa naturalne, takie jak platyna, złoto, miedź, nikiel, ropa czy gaz, pokusa eksploatacji i walki o te cenne tereny będzie duża. Już w 2017 r. podczas zjazdu sygnatariuszy Traktatu w Pekinie Chiny podniosły kwestię wydobycia surowców Antarktydy.

Czy w tej sytuacji utrata ostatniej ziemi niczyjej, nietkniętej bezpośrednio gospodarczą eksploatacją, jest już przesądzona? Decyzje jeszcze nie zapadły, jednak ryzyko takiego rozwoju zdarzeń wydaje się spore.

Dostępna jest część treści. Chcesz więcej? Zaloguj się i rozpocznij subskrypcję.
Kup wydanie papierowe lub najnowsze e-wydanie.