ปัจจุบันทะเลสาบวอสตอค ถูกฝังอยู่ใต้น้ำแข็งลึกประมาณ 4,000 เมตร (13,100 ฟุต) ใกล้กับสถานีวิจัยวอสตอคของรัสเซีย ซึ่งปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งอายุล้านปี นอกจากจะถูกตัดขาดจากแสงแดดแล้ว ที่แหล่งนี้ยังเป็นหนึ่งในบริเวณที่มีสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดในโลก
ทะเลสาบวอสตอค จัดเป็นหนึ่งในทะเลสาบย่อยที่ใหญ่ที่สุดในโลก ทั้งในด้านขนาดและปริมาตร โดยทะเลสาบแหล่งนี้กินพื้นที่ประมาณ 10,000 ตารางกิโลเมตร ยาว 250 กิโลเมตร และกว้าง 50 กิโลเมตร
โดยมุมทางเหนือและตะวันตกเฉียงใต้นั้นค่อนข้างตื้น แต่ทางใต้สุดของทะเลสาบอาจมีความลึกถึง 1 กิโลเมตร ด้วยความลึกอย่างมากนี้ น้ำแข็งที่ปกคลุมทะเลสาบได้สร้างประวัติศาสตร์ยุคโบราณเอาไว้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นเวลาอย่างน้อยถึง 400,000 ปี
อายุของทะเลสาบวอสตอค
นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐลุยเซียนา ผู้ตรวจสอบแกนน้ำแข็งเหนือทะเลสาบ ที่พวกเขาต้องใช้ความพยายามอย่างมากเพื่อเก็บรวบรวมมา พวกเขากล่าวว่า “ทะเลสาบแห่งนี้ถูกปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งอย่างน้อย 15 ล้านปี” แต่จากข้อมูลประมาณการขององค์การนาซ่า ผู้เชี่ยวชาญบางคนแนะนำว่าทะเลสาบอาจถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็งมานานถึง 25 ล้านปี
และยังเชื่อว่าในทะเลสาบวอสตอค มีวัตถุที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ซึ่งเป็นที่สนใจจากนักวิจัยจากทั่วทุกมุมโลก และยังเป็นสถานที่แห่งเดียวในโลก ที่สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับภูมิอากาศในสมัยดึกดำบรรพ์ที่เชื่อถือได้
การปรากฏตัวของทะเลสาบวอสตอค ได้รับการเปิดเผยครั้งแรกในปี พ.ศ. 2503 (1960) โดยนักภูมิศาสตร์และนักบินชาวรัสเซีย พวกเขาสังเกตเห็นแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่ราบเรียบเหนือทะเลสาบจากทางอากาศ แต่มันไม่ได้รับความสนใจจนในปี พ.ศ.2536 (1993) เมื่อนักวิจัยใช้ดาวเทียมที่ใช้ในการสำรวจพื้นที่ จนสามารถยืนยันการมีอยู่ของแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่พร้อมด้วยทะเลสาบใต้น้ำแข็งที่เหลือเชื่อแห่งนี้
ทำไมทะเลสาบกลางขั้วโลกใต้จึงไม่เป็นน้ำแข็ง?
การละลายของแผ่นน้ำแข็งที่อยู่ด้านบน จะทำให้ทะเลสาบวอสตอค กลายเป็นทะเลสาบน้ำจืดเพียงแห่งเดียวของทะเลสาบย่อยทั้งหมดที่อยู่ในขั้วโลกใต้ ทีมนักวิจัยกล่าวว่า …ในตอนนี้เราไม่ทราบอายุที่แท้จริงของน้ำในทะเลสาบ เท่าที่รู้จากการศึกษาเกี่ยวกับแกนน้ำแข็ง ไม่มีหลักฐานการไหลเข้าหรือไหลออกของน้ำจากทะเลสาบ นี่หมายความว่าทะเลสาบแห่งนี้อาจเป็นทะเลสาบปิดโดยสมบรูณ์
การเติมเต็มอย่างต่อเนื่องจากการละลายของน้ำแข็งหมายความว่า น้ำในทะเลสาบอาจมีอายุค่อนข้างน้อยเพียงหลายพันปี และการที่น้ำไม่กลายเป็นน้ำแข็งนั้น ตามบทความในวารสารเนเจอร์ (Nature) อธิบายเอาไว้ว่า แม้ความร้อนใต้พิภพจากโลกจะทำให้อุณหภูมิของน้ำในทะเลสาบอยู่ที่ 27 °F หรือประมาณ – 3°C ซึ่งต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง แต่ความดันที่เกิดขึ้นจากน้ำหนักของก้อนน้ำแข็งที่วางอยู่ด้านบน ได้เปลี่ยนจุดหลอมเหลวของน้ำและคงสภาพของเหลวไว้ในทะเลสาบ …ด้วยเหตุนี้ทะเลสาบแห่งนี้จึงไม่เป็นน้ำแข็ง
สิ่งมีชีวิตในน้ำของทะเลสาบวอสตอค
เป็นเวลานานมากที่ไม่เคยมีการค้นพบจุลินทรีย์ และกระบวนการทางธรณีเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของทะเลสาบวอสตอคมาก่อน แต่ความลึกลับของสิ่งที่ไม่รู้จักในทะเลสาบ ได้จุดประกายให้รัฐบาลและนักวิจัย พยายามเจาะเข้าไปในทะเลสาบ เพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตที่อยู่มานานหลายทศวรรษ
แต่พวกเขารู้ว่าหากขุดเจาะลงไปในทะเลสาบจริงๆ นักวิจัยกังวลว่าอาจทำลายพวกมัน และจะทำให้เกิดการปนเปื้อนกับหนึ่งในสิ่งมหัศจรรย์ ที่ยังไม่มีใครแตะต้องแห่งสุดท้ายที่เหลืออยู่บนโลก อย่างไรก็ตาม หลังการคำนวณทางวิทยาศาสตร์และทางเลือกทั้งหมด พวกเขาจึงสามารถเริ่มงานวิจัยในทะเลสาบวอสตอคได้
ต่อมาทีมนักวิจัยนานาชาติได้ค้นพบจุลินทรีย์ในน้ำของทะเลสาบน้ำแข็ง ที่รวบรวมได้จากพื้นผิวของเหลวบริเวณทะเลสาบวอสตอค ที่เรียกว่าน้ำแข็งสะสม ซึ่งเป็นส่วนพื้นผิวทะเลสาบหนาครึ่งนิ้ว ซึ่งกลายเป็นน้ำแข็งเหนือน้ำ
การวิเคราะห์รูปแบบของชีวิตแสดงให้เห็นว่า ทะเลสาบวอสตอคอาจสร้างระบบนิเวศที่มีลักษณะเฉพาะ โดยอาศัยสารเคมีในหินแทนแสงแดดและอยู่อย่างนี้มานานหลายแสนปี ประเภทของสิ่งมีชีวิตที่พบนี้ ชี้ให้เห็นว่าพวกมันได้รับพลังงานจากแร่ธาตุที่มีอยู่ในทะเลสาบ และแหล่งที่มาจากพื้นทะเลสาบที่เป็นหิน …แต่เราไม่รู้อะไรมากไปกว่านี้ นั้นเพราะการเจาะลึกลงไปในทะเลสาบเป็นเรื่องที่ทำได้ยากมาก
จากการศึกษาตัวอย่างน้ำแข็งที่สกัดออกมา นักวิจัยสามารถค้นพบข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิและความผันผวนของความดันบรรยากาศ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของบรรยากาศและระบบลม ตลอดจนความแปรผันขององค์ประกอบบรรยากาศในช่วงเวลาหลายสิบหรือหลายร้อยหลายพันปีก่อน
และจากการศึกษาจุลชีววิทยาและอณูชีววิทยาของแกนน้ำแข็ง ยังช่วยให้สามารถติดตามวิวัฒนาการ และความหลากหลายของจุลินทรีย์ในชั้นน้ำแข็งที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาต่างๆ ในประวัติศาสตร์ของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบนโลกได้ด้วย
นอกจากนี้ สภาพบรรยากาศเฉพาะของแอนตาร์กติก และสถานะของชั้นโอโซนใกล้กับสถานีวิจัยวอสตอค ได้ส่งผลให้มีการค้นพบระดับโลก จากการศึกษาตัวอย่างดังกล่าว นักวิจัยพบว่าแผ่นน้ำแข็งทั้งหมดที่มีความลึกเกือบ 4 พันเมตร ประกอบด้วยน้ำแข็งที่มีต้นกำเนิดในชั้นบรรยากาศ
สิ่งนี้! ไม่เพียงเป็นข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ แต่ยังเป็นข้อมูลที่สำคัญ ที่ทั่วโลกอาจสามารถจัดการกับความท้าทายที่หลากหลาย ซึ่งกำลังเผชิญอยู่ในขณะนี้
แม้คนส่วนใหญ่จะเชื่อว่า CO2 เป็นต้นเหตุของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก และพวกเขาก็กำลังหาทางแก้ปัญหานี้ แต่นักวิจัยหวังว่าการศึกษาที่มากขึ้นในทะเลสาบวอสตอค ใต้ธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ประกอบกับข้อมูลเชิงลึกจากตัวอย่างแกนน้ำแข็ง จะเป็นส่วนหนึ่งของแก้ปัญหาหลายๆ อย่าง
เช่นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยาในอนาคต รวมทั้งการวิจัยที่เกี่ยวกับบรรพชีวินวิทยาที่ค้นพบในที่แห่งนี้ ก็อาจช่วยแก้ปัญหาที่นักวิจัยกำลังเผชิญอยู่ได้
