Как это и предполагалось разработанной в 2001 году отечественной технологией экологически чистого отбора проб из поверхностного слоя подледникового озера Восток, в сезоне 2012-13 гг. в глубокой скважине 5Г на станции Восток стали проводиться работы по бурению ледяного керна, образованного из "свежезамороженной» поверхностной воды подледникового озера, которая поднялась вверх по стволу скважины после контакта бурового снаряда с границей раздела ледник-вода. Это событие произошло 5 февраля 2012 г. и широко освещалось в отечественных и зарубежных средствах массовой информации.
После необходимых технологических операций по расширению диаметра скважины непосредственное бурение вновь образованного льда началось с отметки 3383 м. До глубины 3406 м ледяной керн представлял собой сильно деформированные обломки, из которых для лабораторных исследований было пригодно только 2,5 м ледяного керна, неравномерно расположенного по глубине отдельными образцами. Цвет этого льда резко отличался от цвета боковых стенок скважины. Начиная с отметки 3406 м, буровые специалисты стали получать нормальный керн, в центре которого стал выделяться своеобразный «сердечник» белого цвета, который в последующем исчез.
Бурение было вынужденно приостановлено 13 января 2013 г. в связи с лимитом длины грузонесущего кабеля буровой лебедки. Данное обстоятельство было связано с
необходимостью ликвидации верхних 350-ти метров кабеля, где из-за повышенных нагрузок в период проникновения в озеро в феврале 2012 г. оборвались две токонесущие жилы. Новый грузонесущий кабель длиной 4000 м был доставлен на станцию Восток санно-гусеничным походом 21 января 2013 г. После его намотки на барабан буровой лебедки бурение в скважине было возобновлено в 07-00 МСК 23 января 2013 г. К этому моменту сравнение ледяных кернов на отметках глубин 3406 и 3431,8 метров показывало на смещение границы оси ледяного керна, образованного из воды подледникового озера на 20 мм, что свидетельствовало о наличии отклонения нового ствола скважины от оригинальной скважины 5Г. На 30 января 2013 г. глубина скважины достигла отметки 3505 м. Проходка за один буровой рейс составляет 2,2 –2,5 метров. Средняя механическая скорость бурения - 7 м/час. Начиная с глубины 3460 м по керну, новый и старый стволы скважины полностью разошлись. Таким образом, длина ледяного керна из «свежезамороженной» воды подледникового озера Восток составила 54 метра в интервале глубин 3406-3460 м. В настоящее время образован новый ствол скважины, получивший наименование 5Г-3. Буровые операции продолжатся до 5 февраля 2013 г. На зимовку на станции Восток останутся два буровых специалиста, которые будут осуществлять мониторинг за состоянием скважины.
Одновременно с отечественными буровыми работами на станции Восток наши
американские коллеги проводили свои операции в подледном водном потоке Виланс по проекту «Виссард». Данный подледниковый водный объект по своему происхождению, характеристикам и методам исследований значительно отличается от подледникового озера Восток. Водоем расположен на юго-западной границе шельфового ледника Росса и представляет собой один из элементов обширной подледниковой гидрологической системы, направленной в море Росса. Один раз в 10 лет вода в этом водоеме полностью обновляется. Его объем составляет всего 0,5 км3, в то время как объем озера Восток – 6100 км3. Толщина ледника над водоемом составляет 801 м, а на станции Восток – 3769,3 м.
Наши американские коллеги использовали для проникновения в водоём метод
бурения льда горячей водой с температурой около +90 град.С.
Напомним, что российские буровики бурят лед над озером Восток с помощью электромеханического бурового снаряда и заполняют скважину незамерзающей буровой жидкостью, состоящей из смеси керосина и фреона. Технология экологически чистого проникновения в подледниковое озеро Восток основана на создании искусственной разницы давления ледника и, соответственно, поверхностного слоя воды озера с давлением буровой жидкости в скважине. Плотность заливочной жидкости равняется плотности льда (0,91 г/см3), что меньше, чем плотность воды (1,00 г/см3 ). В любом случае, заливочная жидкость, являясь гидрофобной по своим свойствам, всегда будет легче воды и при любых условиях будет находиться над водным слоем озера, не проникая в него и не смешиваясь с ним. За счет
указанной разницы давления вода из поверхностного слоя озера поднялась вверх по
стволу скважины, вытесняя над собой более легкую заливочную жидкость и в течение 10-11 месяцев от момента проникновения в озеро превратилась в лед за счет низких
температур на боковых стенках скважины.
На первый взгляд, американская технология более эффективна и экологически более чиста, чем российская, однако, она абсолютно не пригодна для использования при
бурении на станции Восток. Дело в том, что бурение горячей водой требует обеспечения вертикального перемешивания по всему стволу скважины. На поверхности ледника, где расположена станция Восток, наблюдается постоянная температура минус 55 град.С, поэтому для обеспечения вертикальной циркуляции в стволе длиной более 3700 м потребуются колоссальные затраты электроэнергии, что предполагает огромные финансовые затраты и чрезвычайно высокую нагрузку на окружающую среду (использование дизельного топлива для получения электроэнергии). Кроме того, не ясно тепловое загрязнение подледникового водоема – влияние теплового потока от горячей воды в скважине на реликтовые воды подледникового водоема. Несмотря на повышенные меры экологической безопасности, обеспеченные многоуровневой фильтрацией воды, применяемой для бурения, тепловое воздействие авторами проекта практически не оценивается. В связи с этим велика вероятность того, что проблема изучения микроорганизмов в подледниковом водоеме при использовании бурения методом горячей воды превратится в проблему изучения микробиологического разнообразия «супа», сваренного из этих микроорганизмов.
Несмотря на это, российские коллеги сердечно поздравляют американских полярников и учёных с огромным достижением в деле исследования шестого континента.
Зам. директора ФГБУ ААНИИ
Начальник РАЭ
В.В. Лукин
