W dzisiejszej nauce rzadko zdarza się sytuacja taka jak ta. Naukowcy nie mają zielonego pojęcia, jaki będzie wynik ich eksperymentu. Chcą dowiercić się do znajdującego się na głębokości 4000 metrów pod powierzchnią antarktycznego lodu jeziora Wostok. Miejsca, które było oddzielone od świata, w którym żyjemy, przez ostatnich 15 milionów lat. Wostok to ogromny, porównywalny z jeziorem Bajkał, zbiornik słodkiej wody. Ma 800 metrów głębokości, ponad 250 km długości i około 50 km szerokości. Wszystko wskazuje na to, że nie ma połączenia z opływającymi biegun południowy wodami. Od milionów lat przykryty jest lodem.

Co jest pod lodem?
No właśnie to jest pytanie, na które nikt nie zna odpowiedzi. Naukowcy (np. fizycy) często przed przepro-wadzeniem eksperymentu robią symulacje. Piszą programy komputerowe, które z większym lub mniejszym sukcesem przewidują, w którą stronę potoczą się sprawy. To, co wyliczy program komputerowy, to nie żaden dowód, ale jakaś wskazówka. Eksperyment przeprowadza się po to, by ją potwierdzić. Czasami zdarzają się oczywiście niespodzianki i, prawdę powiedziawszy, na takie momenty każdy badacz czeka najbardziej. Tym razem jednak nie ma żadnych przewidywań. Przygniecione grubachną warstwą lodu jezioro jest zamknięte. Po raz ostatni miało kontakt z atmosferą 15 milionów lat temu, czyli mniej więcej w połowie okresu zwanego miocenem. W czasach, w których Afryka dopiero zmierzała ku Europie, w czasach, w których rodziły się Himalaje i Andy. W połowie miocenu przyszło ochłodzenie. Na południowym biegunie Ziemi z każdym rokiem padało więcej śniegu, aż utworzyła się skorupa, która pewnego lata nie zdążyła stopnieć.

Pewnie z początku przypominała zimowy lód na jeziorze. Na Antarktydzie jest przynajmniej 150 podlodowych jezior. Są pasma górskie i – jak się wydaje – rzeki, którymi płynie słodka woda. Dlaczego to wszystko nie zamarza? To dobre pytanie. Po pierwsze dlatego, że gruba warstwa lodu jest w pewnym sensie izolatorem. Latem na Antarktydzie temperatura wynosi około minus 30 stopni C. Zimą około minus 80 stopni C. Ale ten ziąb nie przenika przez lód. Drugi powód to ciśnienie. Temperatura zamarzania nie jest stała, zależy od ciśnienia. Czym ono większe, tym niższa temperatura, w której zamarza np. woda. A ciśnienie pod czterokilometrową warstwą lodu musi być ogromne. No i w końcu powód trzeci. Podlodowe jeziora (a na pewno dotyczy to największego z nich, jeziora Wostok) są od dołu czymś podgrzewane. Chodzi o źródła geotermalne. Naukowcy uważają, że woda w jeziorze, do którego chcą się dowiercić, ma około minus 3 st. C i jest w stanie ciekłym. A skoro tak…

… czy tam znajduje się życie?
Kolejne pytanie i znowu brak odpowiedzi. Jedno jest pewne. Życie w takich warunkach mogłoby istnieć. Nie tylko przetrwać, ale normalnie funkcjonować, czyli rozmnażać się i ewoluować. W czasie wiercenia, a dowiercono się naprawdę głęboko, naukowcy znajdowali przetrwalnikowe formy życia. Przetrwalnikowe, bo znajdujące się w lodzie, którego temperatura jest znacznie niższa niż płynnej wody Wostoku. Życie w jeziorze nie miało kontaktu z naszym światem od 15 milionów lat. To szmat czasu. Wystarczająco długo, by powstało coś, czego nie znamy. Nie chodzi o skomplikowane formy wielokomórkowe, ale o jednokomórkowce. To tylko z pozoru niegroźny przeciwnik. Ledwo radzimy sobie z niektórymi bakteriami na Ziemi, choć znamy je, można by powiedzieć, dorastaliśmy z nimi.

Coraz częściej to one jednak zwyciężają, bo czas, jaki potrzebujemy na wyprodukowanie nowego leku (antybiotyku), jest dłuższy niż czas, w którym one się do niego dostosują i na niego uodpornią. Co się stanie, gdy wraz z próbką wody spod lodu do naszego środowiska dostaną się bakterie czy, ogólniej, organizmy, których nie znamy? Których ewolucja przebiegała inaczej niż mikrobów wokół nas? To, czy w wodach Wostoku znajduje się życie, nie jest pewne, choć wielce prawdopodobne. Natomiast fakt, że – jeżeli istnieje – jest to życie inne niż to, które znamy, to pewnik. Bardzo wysokie ciśnienie i niska temperatura powodują, że bakterie czy mikroorganizmy, które tam funkcjonują, muszą być dosyć odporne. Woda w Wostoku jest 50 razy bardziej nasycona tlenem niż wody powierzchniowe na Ziemi. Ziemskie organizmy wodne nie przeżyłyby w takich warunkach ani chwili. Jeżeli cokolwiek żyje pod lodem, musi mieć rozbudowany system enzymatyczny radzenia sobie w takim środowisku.

Jak to zbadać?
Ostatnie z wielkich pytań w tym artykule i… znowu brak odpowiedzi. Jak zbadać wodę w jeziorze zamkniętym od 15 milionów lat? Nie chodzi o problem z dowierceniem się. Nie sztuka wyrąbać w lodzie przerębel (o głębokości 4 km) i spuścić na samo jego dno urządzenie do pobierania próbek. Problem w tym, że zanim takie urządzenie dotrze na samo dno, woda w odkrytym już wtedy zbiorniku będzie miała kontakt z ziemską atmosferą. Do tego nie można dopuścić, bo chodzi o zbadanie próbek wody, które nie miały kontaktu z niczym, co ziemskie. Problemem są więc odpowiednie wiertła, które przewiercając się przez gruby lód, w końcu będą miały kontakt z wodą, problemem jest sonda, która zostanie wpuszczona do otworu po to, by pobrać wodę. Pytanie, jakie zadają sobie badacze, brzmi dosyć kuriozalnie. Jak przewiercić się na wylot przez lód, tak, żeby… nie przewiercić się na wylot? – To jak badanie obcej planety, na której nigdy nie stanął człowiek – powiedział na jednej z ostatnich konferencji prasowych Walery Łukin z Rosyjskiego Instytutu Badań Antarktydy i Arktyki w Sankt Petersburgu. Wysyłając na obcy glob sondę, najpierw bardzo precyzyjnie ją się sterylizuje, po to, by nie skazić nowego świata naszymi bakteriami. Sterylizacja sondy kosmicznej wydaje się jednak prostsza niż wiertła, które obraca się w lodzie… pełnym mikroorganizmów.

Rosyjscy badacze przewiercili się już przez lód o grubości prawie 3800 metrów. Pozostało im do przewiercenia kilka, najwyżej kilkanaście metrów. Niestety, z powodu nadchodzącej zimy prace musiały zostać przerwane. Być może i tak wstrzymaliby wiertła, bo na razie nie mają dopracowanego bezpiecznego sposobu pobrania próbek wody. A bez pewności, że Wostok nie zostanie zanieczyszczony, nikt nie odważy się do niego wwiercać. W 1998 r. międzynarodowa grupa badaczy z Rosji, Francji i USA dowierciła się do głębokości 3623 m. Prace nagle przerwano, bo naukowcy uświadomili sobie, że nierozważne wiercenie groziłoby katastrofą. Gdyby podlodowe jezioro zostało zanieczyszczone, gdyby dostały się do niego „ziemskie” bakterie, oznaczałoby to utratę bezcennych danych naukowych, zmarnowanie okazji, która już nigdy się nie powtórzy. Chodzi o nie byle co. Chodzi o odkrycie i zbadanie świata, który był zamknięty przez 15 milionów lat.

Jak bezpiecznie wydobyć prehistoryczna wodę?
Bezpiecznie znaczy tak, by nie nastąpiła wymiana mikroorganizmów pomiędzy środowiskiem jeziora Wostok i środowiskiem… ziemskim. – Jezioro Wostok to oaza pod lodem. Byłoby niesamowite zdobyć próbkę tej wody – powiedział amerykański badacz John Priscu z Montana State University. Jak to zrobić? Być może jest sposób:
• dowiercić się najgłębiej, jak się da, ale nie przebijać się na wylot.
• Wycofać się z wiertłem i zassać wodę z jeziora do wydrążonego tunelu.
• Poczekać, aż zamarznie, tworząc coś w rodzaju korka.
• Opuścić do wydrążonego tunelu sondę, która pobierze próbkę z wierzchniej części zamarzniętego „korka”.

W ten sposób jezioro będzie „zamknięte”, a naukowcy będą mieli próbkę wody, która nie widziała światła dziennego od 15 mln lat.