Llagu Vostok

El  ye'l más grande de los casi 400 llagos subglaciales conocíos de L'Antártida. El llagu ta asitiáu nel llamáu polu del fríu, allugáu debaxo de la base rusa Vostok, a unos 3748 m de la superficie de la placa de xelu de L'Antártida Oriental, aislláu del esterior y protexíu de l'atmósfera. La superficie d'esti llagu d'agua duce ta aproximao 4000 m so la superficie del xelu, lo que la asitia a unos 500 m sol nivel del mar. Mide 250 km de llongura por 50 km d'anchu na so parte más amplia, y cubre una área de 12 500 km² y una fondura permediu de 432 m. Tien un volume envaloráu de 5400 km³. El llagu estremar en dos cuenques fondes por una cresta. L'agua líquido sobre la cresta tien d'unos 200 m de fondura, en comparanza colos casi 400 m na cuenca septentrional y 800 m de fondura na meridional.

El nome del llagu provién de la base científica Vostok, que de la mesma lleva'l nome d'un barcu sloop-of-war, el Vostok (Восток), que significa «oriente» o «este» en rusu. La esistencia d'un llagu subglacial na rexón de Vostok foi suxerida per primer vegada pol xeógrafu rusu Andréi Kapitsa, a partir de sondeos sísmicos realizaos mientres les espediciones antártiques soviétiques ente 1959 y 1964 pa midir la espesura de la capa de xelu. Una posterior investigación empobinada en 1993 por científicos rusos y británicos llevó a la confirmación definitiva de la esistencia del llagu por , utilizando'l altímetru láser ERS-1. El xelu que cubre la superficie apurre un rexistru paleoclimático continuu de 400 000 años, anque la masa d'agua propio del llagu pudo habese aislláu hai unos 15 a 25 millones d'años. El 5 de febreru de 2012, un equipu de científicos rusos estraxeron la muestra de xelu más llarga hasta güei, de 3768 m, y furaron l'escudu de xelu na superficie del llagu.

La primer muestra d'agua recién conxelao llogróse'l 10 de xineru de 2013, a una fondura de 3406 m. Pero, asina foi furada la capa de xelu, l'agua del llagu subxacente brotó del pozu y entemecióse col freón y el querosenu utilizáu pa caltener fríu'l pozu. En xineru de 2015, foi furáu un nuevu pozu «llimpiu» y llogróse una muestra d'agua supuestamente virxe. L'equipu rusu entamó baxar una sonda al interior del llagu pa recoyer muestres d'agua y sedimentos del fondu. La hipótesis del equipu ye que podríen atopase formes inusuales de vida na capa líquida del llagu, una reserva d'agua fósil. El llagu contién un ambiente sellao sol xelu mientres millones d'años, nunes condiciones probablemente paecíes a les del océanu cubiertu de xelu de la lluna Europa de Xúpiter o d'Encélado de Saturnu.

 Descubrimientu 
miniaturadeimagen|left|upright=.75|Andréi Kapitsa afirmó la esistencia del llagu nes conclusiones de les primeres espediciones soviétiques a la zona.
El científicu rusu Piotr Kropotkin foi'l primeru en proponer la esistencia d'agua duce so les capes de xelu de L'Antártida a finales del sieglu XIX. Teorizó que la enorme presión exercida pola masa acumulada de miles de metros de xelu podría aumentar la temperatura nes partes inferiores de la capa de xelu hasta'l puntu que se diliría. La teoría de Kropotkin foi desenvuelta pol glaciólogu rusu , quien escribió la so tesis de doctoráu sobre esta tema en 1967.

El xeógrafu rusu Andréi Kapitsa utilizó sondeos sísmicos na zona de la estación Vostok, construyida mientres la Espedición Antártica Soviética ente 1959 y 1964 pa midir la espesura de la capa de xelu. Kapitsa foi'l primeru en suxerir la esistencia d'un llagu subglacial na rexón, y una investigación posterior confirmó la so hipótesis.

A principios de 1970, unos científicos británicos realizaron sondeos aéreos con radar de penetración de xelu y detectaron llectures inusuales nun sitiu que seguería la presencia d'un llagu d'agua duce líquida so la capa de xelu. En 1991, Jeff Ridley, un especialista en teledetección, xunto al Llaboratoriu de Ciencia Espacial Mullard del University College de Londres, dirixió'l satélite ERS-1 pa llograr un rayu d'alta frecuencia escontra'l centru de la capa de xelu antártica. Los datos del ERS-1 confirmaron los afayos de la investigación británica de 1973, pero estos nuevos datos nun se publicar nel Journal of Glaciology hasta 1993. El radar espacial reveló qu'esti cuerpu subglacial de l'agua duce ye unu de los llagos más grandes del mundu, y unu d'unos 140 llagos subglaciales de L'Antártida. En 1996, un grupu de científicos rusos y británicos delinearon el llagu al integrar una variedá de datos, como observaciones d'un radar de penetración de xelu aerotresportáu y altimetría de radar espacial. Confirmóse que'l llagu contién grandes cantidaes d'agua líquido so una capa de xelu de más 3 km d'espesura. El llagu tien siquier ventidós cavidad d'agua líquido, caúna de 10 km en permediu.

El nome del llagu provién de la base Vostok, que de la mesma lleva'l nome d'un barcu sloop-of-war de 900 tonelaes, el Vostok (Восток), comandado por unu de los descubridores de L'Antártida, l'almirante y esplorador rusu Fabian Gottlieb von Bellingshausen. La pallabra Bосток significa «oriente» o «este» en rusu, y el nome de la estación y el llagu faen referencia al fechu de que s'atopen na parte oriental del continente. En 2005, atopóse una islla nel centru del llagu. Dempués, en xineru de 2006, publicóse'l descubrimientu de dos llagos cercanos y más pequeños so la capa de xelu; nómense 90°Y (90 Graos Esti) y Sovétskaya. Abarrúntase qu'estos llagos pueden tar coneutaos por una rede de ríos subglaciales. Unos glaciólogos del Centru pa la Observación y Modeláu Polar propunxeron que munchos de los llagos subglaciales de L'Antártida tán, siquier, temporalmente interconectaos. Por cuenta de la variación de la presión d'agua ente los llagos individuales, pueden formase de secute grandes ríos soterraños y depués forzar amplios volúmenes d'agua al traviés del xelu sólido.

L'agua que contién ye bien antigua, con un tiempu de residencia mediu d'un millón d'años, qu'oldea colos seis años del llagu Ontario. Esto implica qu'una mesma molécula d'agua tardiento n'anovase y abandonar la redolada una media d'un millón d'años, una tasa de renovación bien inferior a la de los llagos comunes (50 a 100 años) ya inclusive a la de les mases oceániques (unos 3200 años), en comparanza l'agua del sosuelu anueva cien vegaes más rápidu (10 000 años).

 Historia xeolóxica 
África dixebrar de L'Antártida hai unos 160 millones d'años, siguida pol subcontinente indiu, nel Cretácicu Inferior (unos 125 millones d'años tras). Hai unos 66 millones d'años, L'Antártida (entós coneutada con Australia) tenía un clima tropical o subtropical, una fauna marsupial y un estensu monte templáu húmedu.

La cuenca del llagu ye pequeña (50 km d'anchu) y con carauterístiques tectóniques dientro una zona de 100 km de delles choques continentales ente la cordal Gamburtsev, una cordal subglacial y la rexón del Domo C. L'agua del llagu agospiar nun llechu de sedimentos de 70 m d'espesura, qu'ufierta la posibilidá de contener un rexistru climáticu únicu y la vida en L'Antártida primero que la capa de xelu formada.

 Carauterístiques 
miniaturadeimagen|Base Vostok.
Envalórase que l'agua del llagu foi selláu so una gruesa capa de xelu hai unos 15 millones d'años. Primeramente, pensóse que dichu cuerpu d'agua esistía sol llagu dende'l momentu de la so formación, lo que da un tiempu de residencia d'alredor d'un millón d'años. Sicasí, la investigación posterior de Robin Bell y Michael Studinger (del Observatoriu Terrestre Lamont-Doherty de la Universidá de Columbia) concluyó que l'agua del llagu ye de conxelación continua y que se dexa llevar pol movimientu de la capa de xelu de L'Antártida, anque ye reemplazada per agua fundida d'otres partes de la capa de xelu en condiciones d'alta presión. Acordies con esto, envalórase que tol volume del llagu sustitúi cada 13 300 años —un tiempu de residencia promedio—.

La temperatura más frío rexistrada na Tierra, -89 °C, rexistrar na base Vostok el 21 de xunetu de 1983. En cuanto les razones poles que permanez líquida nel llugar más fríu del planeta, suxiriéronse diverses hipótesis. La primera asegura que la temperatura permediu de l'agua sería de -3 °C; sigue tao líquida per debaxo del puntu de conxelación normal por cuenta de la alta presión (360 atm) provocada pol pesu del xelu enriba d'ella. La so solidificación nun ye posible (a esa temperatura), pos el xelu fundir cola presión. En segunda teoría, el calor xeotérmico del interior de la Tierra calez les roques sol llagu, o que la cubierta de xelu, que ye un mal conductor de calor, pudiera tar actuando como un cobertor aislante, protexéndolo de les fríes temperatures de la superficie. Otra posibilidá ye que'l llagu nun tuviera tiempu de conxelase dempués un periodu templáu que remató hai alredor de 5000 años.

El llagu ye una redolada oligotrófico estremu, y espérase tea sobresaturado con nitróxenu y osíxenu, con unos 2.5 L de nitróxenu y osíxenu por cada 1 kg d'agua, ye dicir que tien unes concentraciones cincuenta veces más altes que les que de normal s'atopen en llagos d'agua duce ordinarios na superficie terrestre. Calcúlase que'l pesu y la presión absoluta lleguen a los 345 bares na capa de xelu continental sobre'l llagu, esto contribúi a l'alta concentración de gas. Amás de eslleise na agua, l'osíxenu y otros gases queden atrapaos nun tipu d'estructura llamáu clatrato. Nestes estructures, los gases tán zarraos nuna xaula xelada y reparar como nieve compacto. Estes fórmense nes fondures del llagu a una alta presión y seríen inestables si son llevaes a la superficie.

N'abril de 2005, investigadores alemanes, rusos y xaponeses afayaron que'l llagu tamién tien marees. Dependiendo de la posición del Sol y la Lluna, la superficie alzar ente 12 mm. El llagu atopar so una escuridá absoluta, a una presión de 355 bares y con un ambiente rico n'osíxenu, polo que los investigadores especulen que los organismos qu'habiten nel llagu podríen evolucionar d'una manera única y que la fluctuación de la superficie tien l'efectu d'una bomba que caltién circulando l'agua. A partir del 2001, un grupu de científicos estauxunidenses empezó a sobrevolar el llagu Vostok a baxu altor pa estudiar la so actividá magnética. Mientres estos sobrevuelos, afayóse una poderosa anomalía magnética de 1 µT nel estremu oriental del llagu, que toma 105 x 75 km. Los investigadores teorizan de que l'anomalía podría ser causada por un endelgazamientu de la corteza terrestre nesi llugar.

Atopáronse dellos microorganismos, como Hydrogenophilus thermoluteolus, viviendo nos nucleos de xelu estrayíos de la fondura; son especies que moren solo nestes superficies. Acordies con lo anterior, los estudiosos suxeren la presencia d'una biosfera fonda qu'habita un sistema xeotérmico nel llechu de roca qu'arrodia'l llagu subglacial. Tamién teorizan que la vida microbiana nel llagu ye posible a pesar d'alta presión, el fríu constante, el baxu apurra nutricional, la concentración potencialmente alzada d'osíxenu y l'ausencia de la lluz solar. Nesi sentíu, Europa, una lluna de Xúpiter, y Encélado de Saturnu podríen allugar llagos o océanos so una gruesa capa de xelu. La confirmación de vida nel interior del llagu Vostok podría reforzar la teoría de presencia de vida nos satélites naturales xelaos.

 Investigaciones 
En 1998, los investigadores de la base Vostok producieron unu de los nucleos de xelu más llargos del mundu. Un equipu de rusos, franceses y estauxunidenses furó y analizó el nucleu, de 3623 m de llargor. Atoparon que les muestres de xelu de furáu cerca de la parte cimera del llagu podríen tener una antigüedá de 420 000 años. Na teoría propuesta ye que la superficie del llagu foi sellada pola formación d'una capa de capa de xelu, hai 15 millones d'años. La perforación del nucleu detúvose deliberadamente cerca de 100 m del supuestu llende ente la capa de xelu y les agües líquides del llagu. Esto fixo pa evitar la contaminación del llagu con una columna de 60 tonelaes de freón y el querosenu utilizada pa evitar el pozu derrumbárase y conxelalo de nuevu. Créese que na parte más fonda d'esti nucleu, formada por xelu, aniciar a partir d'agua conxelao del llagu na base de la capa de xelu; nesa zona atoparon microbios extremófilos, lo qu'indica que l'agua del llagu ye compatible con formar vida. Los científicos suxirieron que'l llagu podría tener un hábitat únicu pa les bacteries antigües con una reserva xenética microbiana aisllada que contién carauterístiques desenvueltes posiblemente fai 500 000 años. Sábese que'l llagu ta formáu por dos fueses separaes por una cordal, polo que los investigadores teorizan que les composiciones químicu y biolóxicu de dambes podríen ser distintes.

Cuando nieva queda aire atrapáu nos falopos; nos polos y n'otres rexones la nieve perpetuo, termina formando xelu. L'aire queda atrapáu en pequeñes burbuyes. De normal en cada kilogramu de xelu queden atrapaos 100 ml. d'aire. D'esta miente el xelu polar funciona como un muséu del aire», apurriendo información de la composición de l'atmósfera hasta mediu millón d'años tras. Les téuniques d'estracción y analís de gases apurren les concentraciones de CO2 anteriores al momentu actual y apurren evidencies del cambéu climáticu. Los rexistros de xelu amuesen que les concentraciones de CO2 nun tienen precedente nos postreros 650 000 años.

miniaturadeimagen|left|upright=.75|Representación artística de la perforación de 2011 nel llagu.En xineru de 2011, el xefe de la Espedición Antártica Rusa, Valery Lukin, anunció que al so equipu solo restábenlu 100 m de xelu por furar p'algamar l'agua del llagu. Los investigadores camudaron una cabeza de la parafusa térmica por una nueva con un fluyíu d'aceite de silicona «llimpia» pa furar el restu del túnel. En llugar de furar hasta atopar l'agua, detuviéronse xusto cuando un sensor na parafusa térmica detectó agua llibre. Nesi puntu, la parafusa foi frenáu y estrayíu del furacu de perforación. Al retirar la broca amenorgaría la presión debaxo d'ella, ingresaría agua nel furacu, conxelaríase y crearía un tapón de xelu no fondero del furacu. La perforación detúvose'l 5 de febreru de 2011 a una fondura de 3720 m, de cuenta que l'equipu d'investigación pudo estrayer el xelu antes del empiezu de la temporada d'iviernu antárticu. L'equipu de perforación foi tresportáu per avión el 6 de febreru de 2011.

Acordies col plan, l'equipu tornó al branu siguiente pa tomar una muestra del xelu y analizala. Los rusos volvieron a entamar la perforación nel llagu, en xineru de 2012, y llegaron a la superficie cimera de l'agua'l 6 de febreru de 2012. Los investigadores dexaron que l'agua del llagu conxelárase dientro de la parafusa y, meses más tarde, recoyeron muestres de nucleos d'esti xelu recién formáu y unviar al Llaboratoriu pa Glacioloxía y Xeofísica Ambiental en Grenoble pal so analís.

 Resultaos d'estudios biolóxicos 
Concentraciones de CO2 y rellación cola variación de temperatura nos postreros 420 000 años|thumb
Concentraciones de CO2 nos postreros 420 000 años. El periodu industrial dende 1850 apaez de color coloráu a la fin de la llinia del gráficu.|thumb

 Investigadores británicos y estauxunidenses 
Los científicos reportaron la evidencia de microbios nel xelu de acreción en 1999. De magar, un equipu lideráu por Scott O. Rogers identificó una variedá de bacteries y fungos nel xelu de acreción (non de la capa d'agua subglacial) recoyíu mientres proyeutos de perforación estauxunidenses na década de 1990. Según Rogers, esto indica que'l llagu so la capa de xelu nun ye maneru, sinón que contién un ecosistema únicu. Rogers publicó en xunetu de 2013 un artículu sobre los esperimentos que'l so equipu realizó pa llograr la secuenciación d'acedos nucleicos (ADN y ARN) y los resultaos dexaron deducir les víes metabóliques representaes nel xelu de acreción y, por estensión, nel llagu. L'equipu atopó 3507 secuencies de xenes únicos, y qu'aproximao el 94 % de les secuencies yeren de bacteries y el 6 % yeren d'eucariontes. Les clasificaciones o identificaciones taxonómiques (de xéneru y/o especie) fueron posibles pa 1623 de les secuencies. Polo xeneral, los taxones yeren similares a organismos descritos primeramente en llagos, agües salobres, ambientes marinos, suelos, glaciares, xelu, sedimentos llacustres, sedimentos d'agües fondes, respiraderos hidrotérmicos d'agües fondes, animales y plantes, ente otros. Había presentes secuencies d'aeróbicos, anaeróbicos, psicrófilos, termófilos, halófilos, alcalófilos, acidófilos, resistente a la desecación, y organismos autótrofos y heterótrofos, incluyendo un númberu de eucariontes multicelulares.

Sicasí, el microbiólogu David Pearce, de la Universidá de Northumbria en Newcastle upon Tyne, indicó que'l supuestu ADN podría ser a cencielles una contaminación pol procesu de perforación, y que nun ye representativu del mesmu llagu Vostok. Los antiguos nucleos de xelu furáu nel 1990 yeren pa buscar evidencia climática prehistórica soterrada nel xelu, en llugar de restos de vida, polo que l'equipu de perforación non los esterilizó. Tamién Sergey Bulat, un espertu nel llagu del Institutu de Física Nuclear de San Petersburgu en Gátchina, dulda de que cualesquier de les célules o fragmentos d'ADN nes muestres podría pertenecer a organismos que pudieranexistir nel llagu. Diz que ye bien probable que les muestres tán fuertemente contaminaes con texíos y microbios del mundu esterior.

 Investigadores rusos y franceses 
Científicos rusos y franceses llevaron a cabo estudio d'ADN molecular de l'agua del llagu que foi conxeláu nel pozu, por aciu la construcción de numberoses genoteques, que son coleiciones de fragmentos d'ADN que dexen a los científicos identificar a qué especies de bacteries puedan pertenecer. Hasta agora, les muestres tomaes del llagu contienen aproximao una parte del querosenu por 1000 d'agua, y tán contaminaes con bacteries presentes primeramente na broca y el querosenu nel fluyíu de perforación. Hasta agora, los científicos pudieron identificar 255 especies contaminantes, pero tamién atoparon una bacteria desconocida cuando se taladró la superficie del llagu en 2012; el taxón nun coincide con otres especies nes genotecas internacionales y esperen que sía un habitante únicu del llagu Vostok. Sicasí, Vladímar Korolev, el xefe de llaboratoriu del estudiu na mesma institución, dixo que les bacteries podríen ser, en principiu, un contaminante qu'utilicen querosenu —l'anticonxelante usáu mientres el taladráu— como fonte d'enerxía.

La comunidá científica indicó de que nun se llogrará información pervalible hasta que puedan apurrir muestres llimpies d'agua del llagu, non contaminaes pol fluyíu de la perforación. En mayu de 2013, la instalación de perforación na base Vostok de L'Antártida foi declarada monumentu históricu como «la resultancia de la reconocencia de los llogros de la investigación rusa de L'Antártida pola comunidá científica internacional, y de les operaciones independientes p'abrir el llagu subglacial Vostok, realizaes por científicos rusos el 5 de febreru de 2012», independientemente de los problemes de contaminación.
En xineru de 2015, Russia Today afirmó que los científicos rusos fixeren un nuevu pozu «llimpiu» nel llagu usando una sonda especial de 50 kg, que recoyó aproximao 1 L d'agua ensin contaminar pol fluyíu anticonxelante. Predíxose que l'agua alzaríase 30-40 m na parte inferior del pozu de perforación, pero en realidá l'agua xubió hasta un altor de superior a 500 m. N'ochobre de 2015, la obra foi suspendida pel branu austral y por cuenta de los escasu financiamientu apurríu pol gobiernu rusu federal.

== Investigaciones recién y accesu al llagu Dalgunos grupos ecoloxistes oponer al proyeutu de perforación y ciertos científicos argumentaron que la perforación con agua caliente tendría un impautu ambiental más llindáu. La principal esmolición ye que'l llagu podría contaminase col líquidu anticonxelante que los rusos utilicen pa caltener abiertu'l pozu. Los científicos del Conseyu Nacional d'Investigación de los Estaos Xuníos alverten que se debe asumir qu'esiste vida microbiana nel llagu Vostok y, que dempués d'un llargu aislamientu, cualquier forma de vida nes sos agües rique d'una proteición estricta contra la contaminación.

La téunica de perforación orixinal, emplegada polos rusos, implicó l'usu de freón y querosenu pa lubricar la perforación y evitar que colapsara y conxelara antes de terminar; hasta'l momentu, utilizáronse 60 tonelaes curties d'estes sustancies químiques nel xelu sobre'l llagu. Otros paísessobremanera los Estaos Xuníos y el Reinu Xuníu, nun llograron convencer a los rusos de nun siguir furando'l llagu hasta qu'usen teunoloxíes más llimpies, como la perforación d'agua caliente. Anque los rusos afirmen ameyorar les sos operaciones, siguen utilizando'l mesmu pozu de sondéu, que ta contamináu con querosenu. Acordies con Lukin, el nuevu equipamientu desenvueltu por investigadores del Institutu de Física Nuclear de San Petersburgu dexaría asegurar que la investigación nun provocara la contaminación del llagu. Foi l'Institutu de Minería de San Petersburgu el que desenvolvió un tipu de sonda basada na variación de presión, actuando como un émbolu qu'absuerbe l'agua dende'l llagu escontra riba Lukin aseguró en repitíes ocasiones qu'otres naciones firmantes del Sistema del Tratáu Antárticu pueden furar el llagu ensin afectalo, col argumentu de qu'abrir el furacu, l'agua va correr hasta'l pozu, va conxelar y va neutralizar los fluyíos químicos cercanos.

Pa probar la esistencia de vida nel llagu Vostok ensin contaminar el mediu ambiente nel procesu, el Llaboratoriu de Propulsión a chorru de la NASA (JPL), entamaba utilizar una sonda pa dilir el xelu, llamada «cryobot», que diliría'l xelu al so pasu, dexando tres de sí un cable de comunicaciones y d'enerxía llétrica. El cryobot llevaría consigo un mini-submarín llamáu «hydrobot», que va ser esplegáu una vegada que'l cryobot diliera'l xelu y algamáu les agües del llagu. La misión del hydrobot sería la busca d'esistencia de vida nes agües de llagu, utilizando una cámara de videu y otros preseos de midida.

 Ver tamién 
 Pozu superprofundo de Kola
 Llista d'espediciones antártiques

 Referencies 

 Enllaces esternos 

 L'anomalía magnética del Llagu Vostok 

Vostok
Vostok