Итоги Итоги - Итоги № 6 (2014)
Параллельно, чтобы получить объемную картину, мы продолжали сейсмические наблюдения. Радиолокация ведь давала сведения только о наличии воды, но не могла определить толщину водного слоя и положение дна. К 2008 году были построены хорошие трехмерные карты дна, толщины водного слоя и ледника. Мы получили полное представление о толщине осадочных пород и конфигурации береговой черты.
— Каковы основные характеристики озера?
— По площади водного зеркала оно равняется Ладожскому озеру — это 15,5 тысячи квадратных километров. 280 километров в длину, 70 километров в ширину. Максимальная толщина водного слоя — 1200 метров. Но, естественно, всех интересовала сама вода. Мало кто знает, что вообще-то бурить ледник мы начали в 1968 году. Сделали четыре скважины, но скважину 5Г, в которой все происходит сейчас, начали бурить только в 1990 году.
— Зачем бурили, если про озеро еще ничего не знали?
— Мы хотели реконструировать палеоклиматические изменения по данным ледяного керна. Лед же образуется из снега, выпавшего из атмосферы, значит, в нем есть информация о состоянии атмосферы за миллионы лет. С помощью изотопных анализов можно определить возраст, температуру, газовый состав атмосферы на момент замерзания. Можно реконструировать палеоклиматические изменения за многие промежутки времени.
В 1998 году, уже после доклада Капицы и наличия некоего представления об озере, на пятой скважине мы достигли отметки 3623 метра. К этому моменту уже определили, что толщина льда в районе скважины составляет 3750 плюс-минус 20 метров. Но международное сообщество проявило крайнюю обеспокоенность типом заливочной жидкости, которую мы использовали при бурении. По свойствам лед можно при определенных ситуациях рассматривать как твердо-упругое тело, а при других — как вязкотекучее. Что особенно неприятно — при больших глубинах скважина начинает заплывать. Что имеется в виду? Сухое бурение ледника возможно только до 500-метровой глубины. Дальше сказывается эффект так называемого горного давления, когда диаметр скважины вверху на какие-то миллиметры начинает уменьшаться. Бурить дальше можно, но буровой снаряд наверх уже не поднимешь. И поэтому при бурении горных пород ствол скважины обычно заполняют проникающим веществом, имеющим плотность окружающих боковых стенок и противодействующим этому эффекту. Плотность льда составляет 0,91 грамма на кубический сантиметр. В качестве заливочной жидкости мы выбрали смесь керосина и фреона. Микст этих жидкостей дает плотность такую же, как и у льда. Таким образом, эффект горного давления ликвидируется.
На Западе пошли разговоры, что керосин и фреон очень вредны для экологии, поэтому потребовали остановить бурение. Мы были вынуждены согласиться. Тем более что годом ранее Россия ратифицировала Протокол об охране окружающей среды к Договору об Антарктике. Мы остановили бурение, и в конце 1998 года Министерство науки и технологий объявило открытый конкурс на разработку экологически чистой технологии отбора проб из поверхностного слоя подледникового озера Восток.
Конкурс выиграл совместный коллектив Санкт-Петербургского государственного горного института, который стоял у истоков бурения ледника, и нашего Арктического и антарктического НИИ. В марте 2001 года мы получили положительное заключение государственной экологической экспертизы. Но нужно было добиться одобрения международного сообщества. На XXIV консультативном совещании по Договору об Антарктике в Петербурге летом 2001 года мы сделали доклад об этой технологии. Это была сенсация!
— В чем суть технологии?
— Идея экологически чистого проникновения в том, что скважина заполняется заливочной жидкостью, которая ни в коем случае не должна попасть в озеро. Наша технология состояла в том, что мы искусственно делаем недокомпенсацию давления заливочной жидкости, то есть сознательно понижаем ее верхний уровень. Создается отрицательный дефицит давления, и по всем известным законам физики после проникновения вода пойдет вверх по стволу скважины и вытеснит заливочную жидкость. Кроме того, как известно, керосин сам по себе гидрофобный. Он ни при каких условиях не смешивается с водой.
— Международное сообщество удовлетворили?
— Нам сказали, что в соответствии с Протоколом об охране окружающей среды мы должны сделать всестороннюю оценку воздействия этой технологии. Мы такую оценку провели и представили ее на следующий год на XXV консультативном совещании в Варшаве. Международная комиссия написала свои замечания. Мы снова составили ответ и на следующем совещании в Мадриде представили пересмотренную всестороннюю оценку воздействия. Получили несколько замечаний, но ответить на некоторые вопросы без продолжения бурения мы не могли. Сначала мы получили разрешение на бурение дополнительных 50 метров, потом 70. С каждым малейшим шагом мы знакомили международное сообщество.
— Похоже, что вам просто вставляли палки в колеса.
— Было все достаточно напряженно, и эта проблема из научной, технологической превратилась в политическую. Ведь все считали, что российская наука давно умерла, более того, в 90-е годы международное сообщество поджидало, когда мы вообще уйдем из Антарктики.
— Как удалось прорваться через международную бюрократию?
— Мы выполняли абсолютно все регламенты, что вообще-то, честно говоря, для русских несвойственно. Не нарушали ни одного требования протокола по Антарктике. Если положено было после 90 дней представить какой-то документ, мы его присылали на 92-й день, но никак не на 89-й, чтобы не получить отказ из-за нарушения регламента. Все выполнялось, но существовала главная проблема, которую решить было невозможно. Международное сообщество предлагало, а скорее даже требовало, чтобы мы проверили чистоту нашего эксперимента на каком-нибудь другом водоеме. А где найдешь такой водоем, как там создашь подобную инфраструктуру? На совещаниях я приводил пример: при таких требованиях американцы для полета на Луну, наверное, до сих пор бы оформляли документы. Но это никого не интересовало. Природоохранное лобби стояло на своем. Но везет сильнейшим. Я люблю эту поговорку. Она из области спорта, которому я отдал в свое время много лет жизни. Оказалось, коллеги из Дании бурили ледник на севере Гренландии. Он был немножко тоньше нашего, но тоже глубже трех тысяч метров. И они бурили с той же самой заливочной жидкостью — смесью керосина и фреона. Лучше не придумать! В результате бурения они вдруг угодили в какую-то водную линзу, успели выдернуть снаряд, чтобы он не замерз в скважине. Вода, естественно, пошла наверх. На следующий год они разбурили этот свежезамороженный керн, отдали его на различные международные экспертизы, которые выявили, что керосином оказался загрязнен только верхний 10-сантиметровый слой. Дальше шел лед — абсолютно чистый. Таким образом, наши коллеги из Дании провели, сами того не желая, натурный эксперимент по проверке чистоты российской технологии проникновения в озеро Восток. Крыть оппонентам стало нечем. Конечно, кое-кто лязгал зубами. Природоохранная Коалиция по Антарктике и Южному океану в своей газетке писала, что «к сожалению, Россия выполнила все требования». Сожалели, что остановить русских уже нельзя и теперь они точно загрязнят реликтовые воды. Кампания была жуткая, но мы ее выдержали. В 2010 году получили окончательное разрешение на работы, представив все необходимые документы на очередном консультативном совещании в Уругвае. 5 февраля 2012 года в соответствии с планами мы осуществили экологически чистое проникновение в воды озера.
— Расскажите подробнее, как зафиксировали этот момент.
— На буровом снаряде стояли три датчика, показания которых поступали на электронный пульт управления. Во-первых, регистрировалось давление в забое. Оператор оценивал, какое усилие нужно дать режущему инструменту, когда он давит на лед. Во-вторых, контролировалась скорость вращения бура. Кромку льда он режет с одной скоростью вращения, потому что преодолевает усилие, а когда попадает в воду, скорость меняется. В-третьих, следили за показаниями датчика электропроводимости, которая у льда и воды различная. На глубине 3769,3 метра мы получили сигналы датчиков о контакте с водой, и сразу же была дана команда поднимать бур. Когда его вытащили, вода пошла вверх по скважине, как и планировалось. Я при этом не присутствовал. Мне позвонил руководитель работ, заведующий кафедрой бурения скважин Санкт-Петербургского горного университета Николай Иванович Васильев.
— Что почувствовали, когда пришло это известие?
— Естественно, это был фурор! Многие звонили, поздравляли. Это был выходной день, воскресенье. Незадолго до события предпоследним рейсом со станции Восток улетел министр природных ресурсов и экологии Юрий Трутнев вместе с руководителем Росгидромета Александром Фроловым. Но они еще даже не успели прилететь на станцию Прогресс, когда осуществилось проникновение. Наверное, локти кусали.
