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Der Wostoksee ist der größte von mehr als 370 bisher bekannten subglazialen Seen unter dem Eisschild Antarktikas.[1][2][3] Der Süßwassersee liegt in einer Tiefe von 3700 bis 4100 Metern unter dem Eis und erstreckt sich von der namensgebenden russischen Wostok-Station fast 250 Kilometer nach Norden, ist 50 Kilometer breit und hat eine Wassertiefe von bis zu 1200 Metern.

Entdeckung

Andrei Kapiza, ein Wissenschaftler der Wostok-Station, entwickelte bereits Ende der 1950er Jahre die These über die Existenz eines Sees unter der Station, konnte sie aber nicht beweisen. Erst Weihnachten 1974 konnte diese These durch ein schottisches Team erhärtet werden, dem bei der radargestützten Untersuchung der Gletscheroberfläche ein besonders ebener Bereich aufgefallen war.[4][5] Die Existenz des Sees wurde 1996 durch ein russisch-britisches Team durch Kombination verschiedener Daten zweifelsfrei bestätigt, unter anderem durch luftgestützte Radarmessungen, die tief ins Eis hineinreichten, weltraumgestützte Radar-Höhenmessungen und Analyse erzeugter seismischer Wellen.

Geographie

Aufgrund seiner Lage tief unter dem Eis handelt es sich um den wohl unberührtesten und ursprünglichsten See der Erde. Dass er trotz seiner Durchschnittstemperatur von −3 °C nicht durchgefroren ist, ist auf den hohen Druck von etwa 35 bis 40 Megapascal unter der Eisdecke zurückzuführen, der den Gefrierpunkt von Wasser auf −2,7 °C bis −3,1 °C sinken lässt.[6]

Daten (Literaturangaben variieren)

Lage	77° 0′ S, 105° 0′ O-77105
Länge	250 km
Breite	40–50 km
Fläche	15.690 km²
Tiefe (unter dem Eis)	3700–4100 m
Tiefe (des Wasserbeckens)	400–1000 m
Mittlere Tiefe	344 m
Volumen	5.400 km³
Temperatur	−3 °C

Das Alter des Eises wurde auf 420.000 Jahre geschätzt.[7]

Der über dem See liegende Gletscher bewegt sich mit geringer Geschwindigkeit und bringt Sedimente in den See. Auf der „ausströmenden Seite“ des Gletschers gefriert das Wasser des Sees. Dies führt zu einer Höhendifferenz der beiden Seeseiten von mehr als 400 Metern. Auch der Boden des Sees ist nicht eben, sondern es erheben sich „Inseln“ über die Oberfläche des Sees in das Eis hinein.

Der Wostoksee bietet einen extremen Lebensraum. Er liegt in vollkommener Dunkelheit. Neben der extrem niedrigen Temperatur seines Wassers ist dessen Sauerstoffgehalt extrem hoch, nämlich etwa 50 mal höher als in normalem Süßwasser. Die Ursache dafür ist zum einen der hohe Druck von 355 bar, zum anderen das Vorkommen von Klathraten, bei denen der gasförmige Sauerstoff in eine Eisstruktur eingelagert ist.

Trotzdem scheint der Wostoksee, wie Analysen von DNA- und RNA-Sequenzen zeigen, einen erstaunlichen Artenreichtum zu beherbergen. Bei Untersuchungen von Eisproben aus 3563 bis 3621 Meter Tiefe, die von aus Seewasser entstandenem Akkretionseis stammen, fand sich Erbgut von tausenden verschiedenen Organismen, von denen 94 Prozent zu den Bakterien und 6 Prozent zu Eukaryoten, meist von Pilzen, gehörten. Nur zwei Sequenzen stammen von Archaeen. Da sich auch DNA von Parasiten fand, ist zudem die Existenz von höheren, vielzelligen Tieren wie Würmern, Seeanemonen, Krebsen und sogar Fischen nicht ausgeschlossen.[8]

Gezeitenkräfte im Wostoksee

Im April 2005 untersuchten deutsche, russische und japanische Forscher die Wirkung der Gezeitenkräfte auf den See. Abhängig vom Stand der Sonne und des Mondes beträgt der Tidenhub dort zwischen 1 und 2 Zentimeter. Das Forscherteam vermutet, dass die Gezeitenkräfte für das Überleben von Mikroorganismen notwendige Strömungen erzeugen.

Forschungsgeschichte

1957 errichteten sowjetische Forscher die Wostok-Station zur Erforschung der irdischen Klimageschichte. 1983 wurde dort mit −89,2 °C die niedrigste jemals gemessene Außentemperatur auf der Erde registriert.

1990 wurde an der Wostok-Forschungsstation ein Gemeinschaftsprojekt zur Gewinnung eines Eisbohrkernes für die Klimaforschung unter russischer, französischer und US-amerikanischer Beteiligung gestartet. Wie sich später herausstellte, befindet sich die Bohrung genau über dem Wostoksee. Die Bohrung wurde bis zu einer Teufe von 3623 Metern geführt und erst im Januar 1998 aufgrund eines internationalen Abkommens etwa 130 Meter über dem See gestoppt, um eine Kontamination des Sees zu vermeiden.[9] Ein Grund war, dass Kerosin und Freon eingesetzt wurden, um das Bohrloch offen zu halten. Bei der Analyse der Bohrkerne stellte sich heraus, dass die letzten 60 Meter vor dem Stopp nicht mehr aus Gletschereis, sondern aus akkretiertem Eis (gefrorenes Wasser des Wostoksees) bestehen. Die meisten bisherigen Erkenntnisse über den Wostoksee stammen aus dieser Bohrung.[10]

Sollte es bei der Erforschung des Sees zu einer Kontamination des Sees durch die Einbringung von Bakterien kommen, wären die dabei gewonnenen Ergebnisse nahezu wertlos und auch die Auswertung späterer Forschungsmissionen würde deutlich erschwert, wenn überhaupt noch brauchbare Erkenntnisse gewonnen werden können.

Bohrung des Arktischen und Antarktischen Forschungsinstituts

Trotz der wissenschaftlichen Bedenken kündigte das Arktische und Antarktische Forschungsinstitut Anfang Januar 2011 in Sankt Petersburg an, den See anzubohren und Proben zu entnehmen. Die benutzte Methode soll eine Kontamination ausschließen. Dazu wird 20 bis 30 Meter über der Oberfläche der mechanische Bohrkopf durch einen thermischen ersetzt, der sich dann bis zum See durchschmilzt. Bei Erreichen der Oberfläche soll der Bohrkopf durch das unter Druck stehende Wasser wieder in das Bohrloch gedrückt werden und das Wasser im Bohrloch gefrieren. Bei einer Folgebohrung werden aus diesem gefrorenen Seewasser Proben gewonnen.[11]

Am 5. Februar 2011 musste die Bohrung kurz vor Erreichen des Sees wegen des einsetzenden antarktischen Winters vorläufig unterbrochen werden.[12] Im darauffolgenden Sommer, im Januar 2012, setzte das russische Team die Bohrung fort. Am 6. Februar 2012 erreichten sie die Oberfläche des Wostoksees unter einer 3768 Meter dicken Eisdecke.[13][14] Das Seewasser strömte in das Bohrloch ein und gefror darin. Aus diesem gefrorenen Seewasser wurden einige Monate später Bohrkernproben entnommen. Diese Proben wurden zur Analyse per Schiff nach Russland transportiert. Ergebnisse daraus wurden für Ende 2013 oder Anfang 2014 erwartet.[15]

Weitere Projekte und Untersuchungen

Parallel dazu fanden andere Untersuchungen statt. Im Oktober 2012 ergaben Analysen von Wasserproben keine Funde von Leben. Es wurde jedoch nicht ausgeschlossen, dass sich in tieferen Wasserschichten Leben befindet.[16]

Am 7. März 2013 gaben russische Wissenschaftler bekannt, in den Proben aus dem See eine neue unbekannte Bakterienart gefunden zu haben.[17] Dies erwies sich jedoch als falsch.[18]

Proben von Akkretionseis (also nicht direkt aus dem See) wurden in den 1990er Jahren von einem US-amerikanischen Team unter der Leitung von Scott O. Rogers entnommen und analysiert. Im Juli 2013 gab Rogers die oben genannten Ergebnisse der Nukleinsäureanalyse dieser Proben bekannt, die indirekt auf vielfältiges Leben im Wostoksee hinweisen.[19]

Siehe auch

• Lake Ellsworth
• Lake Whillans
• Sowjetskaja-See
• 90° East Lake
• Mercer Lake
• Subglazialer Vulkan

Literatur

• Igor A. Zotikov: The Antarctic Subglacial Lake Vostok. Glaciology, Biology, Planetology. Springer, Berlin/ Heidelberg/ New York 2006, ISBN 3-540-42649-3 (englisch).
• Andreas Richter: Lake Vostok – Ein geowissenschaftliches Portrait eines antarktischen Subglazialsees. In: Polarforschung. Band 88, Nr. 2, 2018, S. 65–88, doi:10.2312/polarforschung.88.2.65.

Weblinks

• Vostok Ice Core Data, NOAA National Climatic Data Center
• Neues über die Entstehung des Wostok-Sees unter dem Eis der Antarktis
• Thermophile Bakterien im Wostok-See (Memento vom 13. Februar 2012 im Internet Archive)
• TV-Sender Arte – Die verwunschene Welt des Wostok-Sees (Memento vom 19. Januar 2009 im Internet Archive)
• BBC – The Lost World of Lake Vostok, 2000, Regie Jonathan Renouf (englisch)
• Die Schläfer, Hörspiel über die Bohrung in den Wostok-See

Einzelnachweise

На других языках

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- [de] Wostoksee

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[en] Lake Vostok

Lake Vostok (Russian: озеро Восток, ozero Vostok) is the largest of Antarctica's almost 400 known subglacial lakes. Lake Vostok is located at the southern Pole of Cold, beneath Russia's Vostok Station under the surface of the central East Antarctic Ice Sheet, which is at 3,488 m (11,444 ft) above mean sea level. The surface of this fresh water lake is approximately 4,000 m (13,100 ft) under the surface of the ice, which places it at approximately 500 m (1,600 ft) below sea level.

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[es] Lago Vostok

El lago Vostok (en ruso, Озеро Восток, romanización Ozero Vostok, literalmente Lago del Oriente) es el más grande de los casi 400 lagos subglaciales conocidos de la Antártida. El lago está situado en el llamado polo del frío, ubicado debajo de la base rusa Vostok, a unos 3748 m de la superficie de la placa de hielo de la Antártida Oriental, aislado del exterior y protegido de la atmósfera. La superficie de este lago de agua dulce está aproximadamente 4000 m bajo la superficie del hielo, lo que la sitúa a unos 500 m bajo el nivel del mar. Mide 250 km de largo por 50 km de ancho en su parte más amplia,[1] y cubre un área de 12 500 km² y una profundidad promedio de 432 m. Tiene un volumen estimado de 5400 km³.[2] El lago se divide en dos cuencas profundas por una cresta. El agua líquida sobre la cresta tiene de unos 200 m de profundidad, en comparación con los casi 400 m en la cuenca septentrional y 800 m de profundidad en la meridional.

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[fr] Lac Vostok

Le lac Vostok (en russe : Озеро Восто́к) est le plus grand des lacs subglaciaires de l'Antarctique[2].

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[it] Lago Vostok

Il lago Vostok è il più grande degli oltre 70 laghi subglaciali che si trovano sotto la calotta di ghiaccio dell'Antartide. Si trova in profondità nell'area glaciale vicino alla base russa Vostok, nell'Antartide Orientale, ed è un lago di acqua dolce.

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[ru] Восток (озеро)

Восто́к[1] — крупнейшее подлёдное озеро в Антарктиде[3][4][5][6][7].

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