Таким образом, Антарктический ледниковый покров не должен служить местом захоронения опасных веществ, которые необходимо изолировать от биосферы на период в несколько сотен тысяч лет. Однако для определенного ответа на этот вопрос с научных позиций наших знаний о физике и термодинамике ледниковых покровов пока еще не хватает.
На новейших картах Антарктиды хорошо видна пологая, пониженная часть ледникового покрова, под которой, очевидно, и находится подледное озеро. В настоящее время исследуются все косвенные сведения, свидетельствующие о наличии озера. С их помощью мы можем составить представление об этом уникальном водоеме.
Анализ разнообразных данных, собранных за четыре десятка лет, позволяет с уверенностью сказать, что озеро Восток расположено под мощной (до 3 500—4 000 м) толщей материкового льда на значительном (более 500 км) удалении от окраины континента (местоположение водоема 76°30’ ю.ш., 102°—106° в.д.).
Озеро занимает обширное понижение земной коры длиной около 300 км, шириной от 40 до 80 км, которое вытянуто в меридиональном направлении и имеет слегка изогнутую, коленчатую, форму. Средняя глубина водоема, по сейсмическим данным, составляет около 1 000 м ниже уровня моря и около 1 500 м относительно его берегов, то есть толщина воды в озере превышает 500 м.
Восточный берег озера имеет почти прямолинейную форму, тогда как западный берег осложнен многочисленными заливами и выступами коренного ложа. На возвышенности западного побережья обнаружены глубокие (более 400 м) и узкие (до 2 км) каньоны. Береговые склоны с обеих сторон озера представляют собой крутые уступы высотой до 1 500 м, часто осложняющиеся небольшими ступенями. Такие же уступы замечены и внутри самого озера на сейсмическом профиле, пересекающем самую южную его оконечность. В этой части на дне озера с помощью сейсмических исследований обнаружена осадочная толща мощностью до 300—400 м. Во всяком случае, возможная мощность осадков на дне озера составляет не менее 100—200 м.
Особенности строения озера Восток обнаруживают много общего с другим уникальным водоемом – Байкалом. Как известно, воды Байкала заполняют рифтовый участок литосферы – узкую глубокую впадину, образовавшуюся на месте растяжения земной коры – зародыш будущего океана. Все говорит о том, что в схожей структуре земной коры разместилось и озеро Восток – ширина впадины, составляющая десятки километров, значительная амплитуда смещений блоков горных пород, ограничивающих озеро, и их ступенчатая форма, очевидно, связанная с растяжением земной коры, так же как и коленчатая конфигурация и картина развития разломов – на западном берегу озера.
О существовании рифтовых зон в Антарктике известно давно. Так, рифт обнаружен в районе ледников Ламберта—Эймери и залива Прюдс. Эта рифтовая зона продолжается в глубь континента вдоль восточного подножия гор Гамбурцева до 110° в.д. Здесь выявлена протяженная долина шириной 50—100 км и глубиной до 500 м ниже уровня моря, внутри которой коренной (не подвергавшийся изменениям) фундамент материка опущен местами на 5 км.
Впадина озера Восток, расположенная в 400 км от продолжения зоны ледника Ламберта параллельно ее основному направлению, может представлять собой отдельное звено единой крупной рифтовой системы, возникшей еще на древнем материке Гондвана 150 млн. лет назад.
Южнополярная станция «Восток» – полюс холода Земли (здесь зарегистрирована самая низкая на нашей планете температура воздуха –89,2°С) находится в глубине антарктического материка, в тысячах километров от побережья и других станций, на высоте 3 488 метров от уровня моря. Вокруг «Востока» на тысячи километров – ничего, кроме льда и снега. Сюда из «Мирного» саннотракторный поезд добирается более чем за месяц, самолет долетает за 5 часов. Единственным ориентиром для летчиков служит тракторная колея. Если самолет проскочил «Восток», по правилам ему дается 20 минут на поиски станции. По прошествии этого времени нужно возвращаться.
На «Востоке» иногда бывают метели; ураганные ветры и пурга – редкость. Но каждый, кто хоть раз побывал на станции, знает сколь тяжела «восточная» жизнь. Здесь нельзя торопиться, быстро ходить и уж тем более бегать, невозможно глубоко дышать, порой нельзя даже выйти на улицу больше чем на 15—20 минут. И еще много всяких «нельзя» из-за значительной высоты над уровнем моря, на которой находится станция, акклиматизация проходит очень тяжело и практически постоянно наступает истощение физиологических резервов организма.
Вновь прибывшие вынуждены как можно меньше двигаться, иногда просто все время лежать. Словно огромная тяжесть давит на человека, не давая ему свободно вздохнуть. Те грузы, которые в «Мирном» (на побережье) легко поднимал один человек, на «Востоке» перетаскивают вдвоем-втроем. Эвакуация со станции людей, казавшихся совершенно здоровыми, в общем-то, не редкость.
С начала антарктической осени (с марта и по декабрь) связь с «Востоком» возможна только по радио. Зимующим на станции в течение восьми, а то и девяти месяцев приходится рассчитывать исключительно на свои силы. Чтобы ни случилось, помощь прийти не сможет.
Подледное озеро, скорее всего, оставалось изолированным от внешнего мира в течение миллиона лет, а может быть, и дольше. Расчеты показывают, что термические условия в разных частях озера неодинаковы, и это вызывает внутренние течения и активный энергообмен. Изо льда, тающего на верхней кровле озера, постоянно поступает некоторое количество атмосферного воздуха, попавшего в лед из атмосферы сотни тысяч и миллионы лет назад. Из-за постоянного подледникового таяния к нижней поверхности ледника попадают не только свежая пресная вода, но и пыльца, и другие органические вещества, принесенные на ледник вместе с атмосферными осадками. В этих условиях в озере, очевидно, обитают микрофауна и микрофлора, что представляет исключительный научный интерес. Доказательства органической жизни уже налицо. Они были получены еще при бурении скважины на станции «Восток».
Надо сказать, что по счастливому стечению обстоятельств бурение льда началось задолго до того, как под станцией было обнаружено озеро. Еще в 1959 году начальник станции «Восток» В.С. Игнатов при помощи термобура сумел достичь 40-метровой глубины. Годом позже термобур, сконструированный И.А. Зотиковым, смог пройти на 10 метров больше. Из-за несовершенства техники достичь более впечатляющих результатов тогда не удалось – бур попросту вмерзал в лед. Ситуация изменилась с приходом в 1967 году специалистов Ленинградского горного института, которые вот уже три десятка лет занимаются бурением льда на станции «Восток», сумев углубиться в ледяную толщу на 3 623 м. Первоначальной, основной целью этого глубинного бурения было получение непрерывного ледяного керна – цилиндрической колонки льда – своеобразного среза ледника, изучение которого позволило реконструировать все изменения климата нашей планеты за последние 420 тыс. лет.
Для проходки скважины до глубины 2 755 м использовали термоэлектробурение, позволяющее доставать очень хороший ледяной керн диаметром примерно 10 см. В Институте микробиологии РАН был сконструирован пробоотборник для получения стерильных проб сразу после извлечения керна из скважины. Анализ таких проб уже принес положительные результаты: обнаружены микроорганизмы на больших глубинах во льду. Кроме того, огромный интерес представляют найденные в кернах и сохранившиеся практически без каких бы то ни было изменений пыльца, споры, вулканический пепел, пузырьки воздуха, частицы метеоритов, пробывшие в ледяном плену не одну тысячу лет.
Совершенно новые микробиологические данные удалось получить в середине 1990-х годов. В образцах льда с глубин 3 551 и 3 607 м были обнаружены три вида термофильных бактерий, аналоги которых развиваются в гидротермальных источниках активных областей океанов и континентов при температурах 40—60°С. Найденные бактерии, по-видимому, обитают в горячих источниках на дне озера, используя для своей жизнедеятельности только неорганические соединения – водород, углекислый газ, тиосульфаты. Конечно, это только начальные результаты, но уже из них следуют важные и интересные заключения, позволяющие предположить, что гидротермальная деятельность в озере Восток в основном определяется местной циркуляцией талых вод в земной коре, когда они мигрируют вниз по разломам и трещинам на глубину нескольких километров, а затем возвращаются к поверхности озера, обогащенные неорганическими соединениями, служащими источником питания бактерий.