Zahlen Schmutz! Antarktis Bohren erreicht Seeoberfläche

US-Wissenschaftler erfolgreich in See Whillans, einen subglazialen Wasserfläche versteckt tief unter dem antarktischen Eisschild gebohrt, berichteten sie am Sonntag (27. Januar).

Vor etwa einem Monat hatte eine ähnliche britische subglazialen See Ellsworth zu erreichen fehlgeschlagen. Bohrarbeiten für das WISSARD-Projekt (Whillans Ice Stream subglazialen Zugang Forschung Bohren), die von der US National Science Foundation der Polar Büroprogramme finanziert wird, begann am 21. Januar.

In den nächsten Tagen Ausrüstung senkt die 2.625-Fuß (800 Meter)-tiefes Loch für die Durchführung von Messungen und Wasser zu erhalten Proben für weitere Untersuchungen an Bord Container-basierte wissenschaftliche Laboratorien auf der Oberfläche. Ab Sonntag (27. Januar) sagte der WISSARD Team, dass sie die Seeoberfläche eingedrungen haben können.

"Sensoren auf den Warmwasser-Bohrer zeigen eine Druckänderung Wasser, darauf hinweist, dass das Bohrloch mit dem See verbunden ist", schreiben sie auf dem WISSARD-Blog. "Überprüfung visuelle Bilder von einer Down-Bohrloch-Kamera erwartet heute Abend. "Wir freuen uns über die neuesten Entwicklungen am See!" [Siehe Fotos von subglazialen See Whillans Bohren Website]

Das Ende der Welt

Am 9. Dezember besuchte ich WISSARD-Testgelände auf dem Ross-Schelfeis, vor der Küste des antarktischen Kontinents und in der Nähe von McMurdo-Station, wie ausgewählte Mitglied der NSF Antarktis Medien besuchen-Programm. Das Testgelände glich einer kleinen Fabrik mit Generatoren, Wassertanks, Labore, Werkstätten, Rechenzentren und natürlich die eigentliche Bohrinsel – alles auf riesigen Ski montiert. Im Hintergrund wurden die Traktoren, die die gesamte Anlage auf See Whillans, über Hunderte von Meilen von festem Eis ziehen würde.

"Dies ist eine erste gehen", sagte Ross Powell von der University of Northern Illinois, eines WISSARD 13 Hauptprüfer. "Nächstes Jahr hoffen wir, wieder um zu mehr Löcher zu bohren."

Frank Rack, eine geologische Ozeanograph von der University of Nebraska, das WISSARD Drill Team führt, erklärt, wie ein mächtiger Strahl warmes Druckwasser verwendet wird, um ein Loch in das Eis zu schmelzen.

"Unsere Warmwasser-Bohrer ist State-of-the-Art", sagte Rack. Teil des Systems, einschließlich zwei 225-Kilowatt-Generatoren und Verteilung Leistungsmodule, hatte früher die Bohrlöcher für die IceCube Neutrino-Observatorium am Südpol. Die Technik ist im Prinzip einfach, aber anfällig für unerwartete Probleme. "Meine größte Sorge ist, dass etwas stecken könnte", sagte Powell. Mit dem erfolgreichen Abschluss der eigentlichen Bohrungen am See Whillans ist diese Sorge nun zur Ruhe gelegt.

Ein großes Anliegen für das WISSARD-Team wurde Kontamination der Proben aus den subglazialen See mit Mikroorganismen zu verhindern. Immerhin ist ein wichtiges Ziel des Projekts das Ökosystem des Sees, studieren, wenn es überhaupt existiert. Auch bei 195 Grad Fahrenheit (90 Grad) – die Temperatur unter Druck stehendem Wasser zum Bohren auf erhitzt – Wasser enthält eine Menge von Spore bildenden Bakterien. Das ist, warum der Bohrung Schlauch wird durch ein Halsband von UV-Lampen zugeführt: die energiereiche Strahlung tötet 99,9 % aller Mikroorganismen.

Im Gegensatz dazu verwendet die russische Mannschaft, die letztes Jahr in subglazialen See Vostok gebohrt Kerosin, um das Bohrloch – eine Technik, die deutlich weniger sauber als heiß-Wasser-bohren zu schmieren.

Mikrobiologe Jill Mikucki von der University of Tennessee ist ziemlich sicher, dass es möglicherweise Leben unter dem Eis: Mikroorganismen, die in der kalten, dunklen, gedeihen können isoliert subglazialen Seen. Sie erwartet nicht, größere Organismen zu begegnen, da gibt es so wenig Energie zur Verfügung zu 2.625 Füßen (800 m) unter der Eiskappe, aber "Mikroben sind überall", Mikucki sagte. "Es gibt sogar potenzielle, neue Arten zu finden."

Subglazialen Mikroben beschleunigte Verwitterung von Gesteinen, Mikucki erklärt, Freisetzung von Silizium und Eisen, das findet seinen Weg in den Ozean und dient als Nährstoffe für andere Lebensformen. "Ich möchte herausfinden, wie sie dazu beitragen, um den Planeten zu laufen." [Antarktis Album: atemberaubende Fotos von IceBridge Mission]

Versteckte Sanitär

Unterdessen sind Geologen und Glaziologen begierig, mehr über Transport und Eis Wasserdynamik unter der Eisfläche der Antarktis. Lake Whillans liegt unter 66 Fuß (20 m) breite Eis Bach, der etwa einen Meter pro Tag, im Gegensatz zu etwa einem Meter pro Jahr für die umliegenden Inlandeis bewegt. Wenig ist bekannt über die mögliche Verbindung zwischen Eisströmen auf der Oberfläche und subglazialen Fluss-Systeme, die nur entdeckt worden sind — und kartiert durch Radar – in den letzten paar Jahrzehnten.

"See Whillans ist nur einer von ein paar hundert miteinander verbundenen Seen," sagte Powell und Radarbeobachtungen haben ergeben, dass es füllt und die Kanalisation in einem fünf-10-Jahres-Zyklus." Wir wollen herausfinden, welche diese Zyklen Ursachen. Und zu wissen, mehr über Eis Dynamik ist wichtig zum besseren Verständnis der Auswirkungen der globalen Erwärmung könnte auf dem antarktischen Kontinent. Dank WISSARD werden wir zum ersten Mal real-Feld-Daten als Eingabe in unserer Glacialogical-Modelle verwenden können."

Auch die 66-Fuß (80 m)-Tiefe Test Bohrer durch das Ross-Schelfeis, Mitte Dezember abgeschlossen wurde für Wissenschaftler von Interesse. Eine früheren Programm namens ANDRILL (für Antarctic Drilling Project), auch unter der Leitung von Rack, traf einige ungewöhnliche Lebensformen unter dem Eis, darunter riesige Anemonen und bisher unbekannte Organismen sah aus wie schwimmende Frühlingsrollen. "Ziemlich überraschend," sagte Rack. "Ich habe einen Museum-Mann jetzt die Taxonomie zu tun, und wir schreiben es für Wissenschaft Zeitschrift." Auf dem Testgelände WISSARD finden wir konnten wie – oder ganz anders – Organismen. "Wir müssen sehen." Ergebnisse aus den Probebohrungen sind noch nicht freigegeben. [Leben auf Eis: Galerie der Kälte liebenden Wesen]

Planetarische Wissenschaftler Britney Schmidt von der University of Texas at Austin hat eine kleine bereitgestellt, Roboter-u-Boot durch das Bohrloch Test angebunden. Bekannt als SCINI (Submersible fähig unter Eis Navigation und Bildgebung), ist es mit einer Lampe und einer Kamera ausgestattet. "Es sieht alles unter dem Eis" erzählte Schmidt mir in ihrem temporären Büro am McMurdo-Station. "Es gibt keinen Grund, das ich denken konnte, warum wir nicht finden interessante Organismen würde."

Schmidt will in Zukunft ähnliche Techniken verwenden, um die Suche nach Leben im subglazialen Ozean von Europa, einer der die vier großen Monde des Jupiter. "Ich bin nicht 100 Prozent sicher, dass es Leben auf Europa", sagte sie, "aber wenn es nicht dort, ich würde gerne erfahren warum es gibt es nicht." Wiederum die SCINI Ergebnisse aus dem Testgelände sind noch nicht veröffentlicht, aber es ist klar, dass Projekte wie WISSARD schon die Phantasie der Planetenforscher und Astrobiologen ausgelöst werden.

Es wird eine Weile dauern, bis es gelingt, Bohren durch die Polkappen des Mars, oder durch die Eiskruste von Europa, aber der Erfolg am See Whillans gibt ihnen einen kleiner Vorgeschmack. Unterdessen wird WISSARD Geochemiker und Mikrobiologen gleichermaßen mit einem einzigartigen Bild eines integrierten subglazialen Ökosystems zur Verfügung stellen. "Andere Systeme sind viel einfacher zu studieren," sagte Mikucki, "aber aus der Antarktis wir haben nur begrenzt Proben so weit. Da 10 Prozent der Landoberfläche der Erde mit Eis bedeckt ist, brauchen wir wirklich mehr Daten zu unserem Planeten zu verstehen. Die Antarktis ist ein wichtiger Teil des Puzzlespiels."

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