ימת הקרח הנעלמת של אנטארקטיקה

אם היה נכתב ספר שיאים על מקומות קיצוניים בעולם, ווסטוק (Vostok), תחנת המחקר הרוסית השוכנת בליבה של יבשת הקרח אנטארקטיקה (Antarctica), היתה מחזיקה בכמה וכמה שיאי עולם. זאת ועוד: מדענים רבים סבורים שמתחת לתחנה, אי שם במעמקי הקרח, מתקיים לו עולם קפוא ומוזר של יצורים חיים. אם הם צודקים, זו עשויה להיות אחת התגליות המדעיות המרגשות ביותר של תקופתנו.

שטחה של תחנת המחקר הרוסית ווסטוק ומראה אגם ווסטוק כפי שהתקבל מצירוף של צילומי לוויין וסריקות רדאר מהאוויר צילום: NASA/Goddard Space Flight Center – Scientific Visualisation Studio, Canadian Space Agency, RADARSAT International Inc

ראשית הסיפור ב־1957, כאשר חוקרי קוטב רוסים הקימו את תחנת ווסטוק באחד האתרים הנידחים והקרים ביותר בעולם, סמוך לקוטב הגיאו מגנטי הדרומי של כדור הארץ. המרחק העצום של התחנה מהחוף, כ־1,500 קילומטר, ותנאי הקור הקיצוניים במקום הפכו את תחנת המחקר הרוסית לשם נרדף למקום מבודד עם תנאי מחיה קשים במיוחד. ב־21 ביולי 1983 נרשמה בווסטוק הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנרשמה אי פעם בעולם: 89.2 מעלות מתחת לאפס. מחקרי אקלים שבוצעו במקום מלמדים כי במשך מיליוני שנים לא עלו הטמפרטורות באיזור מעל אפס מעלות.
ב־1996 רשמה ווסטוק שיא נוסף. סקרים ססמיים שבוצעו במקום בשילוב צילומי לוויין וסריקות רדאר מהאוויר חשפו ימת מים גדולה כארבעה קילומטרים מתחת לתחנה. ממדי הימה היכו את החוקרים בתדהמה. אגמי מים המצויים מתחת למעטה הקרח אינם תופעה חדשה באנטארקטיקה. עד היום התגלו ומופו ביבשת כשבעים ימות כאלה, אלא שהפעם התגלה מקווה מים גדול במיוחד. תמונות הרדאר הראו כי זו אחת הימות התת קרקעיות הגדולות בעולם: רוחבה כ־48 קילומטר, אורכה כ־225 קילומטר ועומקה 550 עד 900 מטר.

מעבדה לחקר האבולוציה

כיצד נוצר הים הנעלם הזה ומה גרם לקרח המצוי שם במעמקים להפשיר ולהפוך למים נוזליים? התשובות לשאלות אלה אינן ברורות לחלוטין, אולם סביר להניח כי מדובר בחום שמקורו בפנים כדור הארץ, הדולף כלפי מעלה דרך בקעים המצויים בקרקעית. הקרח מלמעלה משמש במקרה זה מעין שבכה

ענקית, הכולאת את החום באיזור הימה. ההנחה הזאת קיבלה חיזוק כאשר התברר כי האיזור כולו פעיל מבחינה ססמית. ססמוגרפים שהוצבו באיזור התחנה קלטו רעידות אדמה קלות, המצביעות על קיומה של פעילות טקטונית שגורמת לסדקים בקרקעית ולמעבר החום כלפי מעלה.
הגילוי כי האיזור כולו מצוי באי שקט גיאולוגי עורר התלהבות רבה בקרב ביולוגים ימיים. בשנים האחרונות נתגלו בקרקעית האוקיינוס השקט, בעומק של כמה קילומטרים, אוכלוסיות של חיידקים שהתפתחו סביב מה שניתן לכנות ארובות געשיות. הארובות נוצרות כאשר מי ים שחלחלו קודם לכן כלפי מטה עולים בחזרה כשהם חמים מאוד, כתוצאה ממגע עם הסלעים המותכים של השכבות הפנימיות. המים ההידרותרמיים הללו רוויים במינרלים שאספו עימם כתוצאה מהחיכוך בסלעים. החיידקים שהתגלו מצליחים לעבד את הכימיקלים שבמים ולהתקיים בעולם קר וחשוך מאוד, כנגד כל הסיכויים.
הייתכן כי הסיפור הזה חוזר על עצמו גם בימת ווסטוק? ד"ר מייקל סטדינגר, גיאופיזיקאי

שרידים של חיידקים, אצות מיקרוסקופיות, אבקנים וחומר לא ידוע שנמצאו בקרח שהצטבר מעל קו המים

אמריקאי ששהה לא מכבר בווסטוק במשך כמה שבועות לצורך ביצוע סקרים מדעיים, מתקשה להסגיר את התרגשותו. "עד היום", הוא מספר, "גילינו חיים בכל מקום בפלנטה שבו נמצאו מים, כך שהסיכוי שנמצא חיידקים בימת ווסטוק הוא גבוה. אם אמנם מתקיימים חיים בסביבה כה חשוכה וקרה ושמצויה בלחץ גבוה כל כך, הם יהיו חייבים להישען על מקורות אנרגיה אלטרנטיביים ואסטרטגיות שונות של הישרדות".
מה שברור הוא שאם אמנם מתקיימים אורגניזמים בימת ווסטוק, הם נמצאים שם כבר זמן רב. על פי השערות החוקרים, הימה מנותקת לחלוטין מהעולם החיצון בין עשרה לשלושים מיליון שנה – מעין קפסולת זמן קטנה, המרחפת לה בבדידות מזהרת בתוך עולם הקרח. המחשבה על יצורים החיים להם בעולם סגור משלהם מציתה את דמיונם של אנשי האבולוציה, היודעים כי אם מניחים אורגניזמים בסביבה מבודדת עם מקור אנרגיה כלשהו ומחכים די זמן, לעולם אי אפשר לצפות מראש את התוצאה שתתקבל. או במלותיו של ד"ר מרטין סיגרט, חוקר קרחונים מאוניברסיטת בריסטול בבריטניה: "הימה עשויה להכיל חיידקים שהתפתחו באופן ייחודי רק לסביבה זו. למעשה, ניתן לדמות את הימה למעבדה למחקר האבולוציה". "ואם האורגניזמים הללו אכן קיימים", מוסיף סטדינגר, "הם לא יודעים דבר על עידן הקרח האחרון, על השינויים האקלימיים בעולם או על גזי החממה… הימה מספקת הזדמנויות נדירות לחקור סביבות קיצוניות, ובאותה עת מחייבת אחריות גדולה מצד המדענים, שלא יהרסו אתר ייחודי כזה".
אבל לפני שמדברים על הרס המקום הייחודי הזה, צריך להגיע אליו. עד היום נחקרה ימת ווסטוק ומופתה רק מרחוק. חוקרי הימה יודעים היטב כי על מנת להשיב לכמה מהשאלות הגדולות הקשורות בה, הם צריכים להגיע למים עצמם. בשנות השמונים והתשעים של המאה הקודמת נקדח באיזור קידוח קרח עמוק. הקודחים עצרו את המקדח כ־120 מטר בלבד לפני גבולה העליון של הימה. עצירת פעולת הקדיחה הצילה ללא ספק את הימה, מאחר שכל נגיעה של שיני המקדח והנוזלים שמלווים אותו (בדרך כלל מים וסוגי דלקים) היתה גורמת לזיהום מיידי של הימה, על כל האוצר הביולוגי שאולי קיים בה.
עם סיום הקידוח ב־1998 הצליחו החוקרים להעלות לפני הקרקע גלעין קרח באורך של 3.6 קילומטרים, אחד מגלעיני הקרח הארוכים שנקדחו מעולם. אנליזות של גלעין הקרח, הנמשכות גם בשנה זו, מאפשרות הצצה ישירה ונדירה בשינויים האקלימיים שהתרחשו בכדור הארץ בכחצי מיליון השנים האחרונות. בדיקות ביולוגיות של הקרח העלו כי קיימים בו אורגניזמים שונים, אולם בשלב זה מקורם אינו ברור לחלוטין.

רובוט הקרח
השאלה המטרידה יותר מכל את המדענים העובדים בווסטוק היא כיצד לחקור את הימה בלי להרוס אותה. במחקר מעורבת קבוצה מגוונת של מדענים, החברים בארגוני המחקר הבינלאומיים של אנטארקטיקה, וחלקו הגדול ממומן על ידי הקרן למחקרים מדעיים בארצות הברית. בשנים האחרונות נעשו כמה וכמה סדנאות במטרה לגבש דרכי מחקר חדישות, שלא יסכנו את האתר.
אחד הרעיונות שהועלו היה להחדיר לימה רובוט קרח זעיר, שיצלם ויאסוף

דגימות של מים, יבצע בהן אנליזות וישלח את הנתונים בחזרה לעולם שבחוץ. הטכנולוגיה הכרוכה בביצוע הפרויקט היא מורכבת במיוחד, מאחר שהרובוט חייב להיות סטרילי לחלוטין. על פי התכנונים, הרובוט, המכונה קראיובוט (cryobot), ינוע בקרח באמצעות סילון דקיק של מים רותחים שיותזו בלחץ בכיוון התנועה. תוך כדי תנועה הוא ישחרר כימיקלים מסוימים, שיגרמו ליצירת איזור סטרילי מסביבו.
הקראיובוט ופתרונות טכנולוגיים אחרים ממתינים בינתיים על שולחן המתכננים. יש עדיין יותר מדי מדענים ואנשי איכות סביבה המודאגים מאוד מאפשרות הזיהום. כפי שהתבטא אחד מהם, אולי בהפרזה מסוימת: "אתה לא רוצה שעל קברך יירשם: 'האיש שהרס את הגבול האחרון שעדיין לא נחקר בפלנטה'".
אבל המחקרים נמשכים. בחודשים האחרונים השלימה קבוצת חוקרים מאוניברסיטת קולומביה בארצות הברית מחקר גיאופיזי המצביע על כך שימת ווסטוק היא גוף דינמי ומורכב הרבה יותר ממה שנחשבה עד כה. נראה כי תקרת הקרח של הימה היא דמוית מדרון, וכי יש בה איים רבים במקומות שבהם סלעי הקרקעית נפגשים עם הקרח. שכבות קרח הנעות כל הזמן מלמעלה מתחככות באיים הללו ומסיעות מים לכיוון החוף המזרחי, שם קופאים המים ונערמים בהדרגה כשכבות קרח חדשות. לדברי ד"ר רובין בל, העומדת בראש צוות החוקרים, בדיקת הקרח הזה תהיה שקולה לבדיקת מי הימה עצמה.

אירופה ממתינה בדריכות
נכון להיום מתלבטים חוקרי הימה כיצד להמשיך. האפשרויות המלהיבות והקשיים העצומים הכרוכים בהמשך המחקר הפכו את התחנה הרוסית הנידחת לאתר עלייה לרגל של אנשי מדע מדיסציפלינות שונות. עניין מיוחד – ומפתיע – מגלים במקום מדענים מסוכנות החלל האמריקאית, נאס"א. גוף המים הענקי המצוי במעמקי הקרח בווסטוק מזכיר להם גוף אחר המצוי במעמקי החלל, כמה מאות מיליוני קילומטרים מכדור הארץ: הירח "אירופה", אחד מעשרות ירחיו של כוכב הלכת צדק.
בסוף שנות התשעים של המאה הקודמת עברה החללית גליליאו כמה פעמים קרוב לפני "אירופה" ושיגרה לכדור הארץ צילומי תקריב של עולם המכוסה מעטה קרח סדוק ומחורץ. בדיקת התצלומים והנתונים שהתקבלו הביאה את המדענים הפלנטריים

אנשי התוכנית האנטארקטית של ארצות הברית (USAP) נוסעים באופנועי שלג מעל שטח ימת ווסטוק לצורך ביצוע מדידות ססמיות. עד היום נחקרה הימה רק מרחוק. השאלה שמטרידה את המדענים במקום יותר מכל היא כיצד לחקור את הימה בלי להרוס אותה

למסקנה כי מתחת לקרח מצוי אוקיינוס של מים נוזלים. האנרגיה הדרושה להפשרת הקרח מתקבלת, לדעתם, כתוצאה מכוחות הכבידה העצומים שכוכב הלכת הענקי מפעיל על הירח בזמן ההקפה. כוחות אלו מותחים ומכווצים את הירח וגורמים כנראה לכוחות גאות ושפל דרמטיים על פניו. העניין העיקרי של חוקרי "אירופה" הוא במים הנוזליים המצויים מתחת ובאפשרות שהם מכילים אורגניזמים מסוג כלשהו. אם תשאלו מדעני חלל היכן קיימים הסיכויים הטובים ביותר למצוא חיים מחוץ לכדור הארץ, מרביתם יצביעו כנראה על ירח הקרח "אירופה".
קווי הדמיון בין הירח הקפוא של צדק לעולם המים המסתורי של ווסטוק מושכים את מדעני נאס"א לימה הקפואה. ברור כי מציאת חיים בימת ווסטוק עשויה לתת להם מידע רב באשר לאפשרות התפתחותם של חיים בסביבה קיצונית כמו "אירופה". מבחינה זו, כפי שאומר אחד מהם, מחקר של ימת ווסטוק שקול למסע בחלל החיצון, מבלי לעזוב את הפלנטה. אל מי מהם נגיע קודם? בשביל תשובה לשאלה הזאת נצטרך להמתין לפחות עוד כמה שנים.