Roeren in een gevoelige soep

H oe lang kun je doen over 4 kilometer? Een beetje hardloper legt die afstand af in minder dan 20 minuten. Russische geleerden doen er al vijftien jaar over om een bijzondere 4 kilometer te overbruggen. Zij proberen zich een weg te banen door een laag samengeperst pakijs, met een kleine boor, en op de koudste plek op aarde: station Vostok, een van hun onderzoekscentra op de Zuidpool. De bestemming: een meer dat al zeker 14 miljoen jaar van de buitenwereld is afgesneden.


Vier weken geleden had Valeri Loekin, de directeur van het Russisch antarctisch onderzoeksprogramma, nog goede hoop dat zijn team dit jaar virtueel een teen in het Vostokmeer zou steken. Deze week durft hij, via de telefoon en een tolk vanuit Sint Petersburg, zijn hand er niet meer voor in het vuur te steken.


'Volgens onze metingen bevindt de grens tussen het ijs en het wateroppervlak van het meer zich op 3.750 meter diepte. Omdat we het niet preciezer kunnen meten, kan de grens 20 meter hoger of lager liggen.' Afgelopen donderdag had de boor pas een diepte bereikt van 3.709 meter. Hij zakt met een snelheid van 1,9 meter per dag.


Loekins probleem is dat de boringen over ruim een week moeten worden stopgezet. Dan vertrekt het laatste vliegtuig van de Zuidpool, en met het toestel de leden van het boorteam. Daarna wordt het te koud voor toestellen om dat deel van Zuidpool nog aan te doen. 'Als het nu niet lukt, gaan we de volgende zomer verder', zegt Loekin.


De onderzoeksdirecteur kan zich troosten met de gedachte dat een jaartje langer wachten er niet zoveel toe doet. De geheimen van het Vostokmeer wachten immers al miljoenen jaren op hun ontknoping.


Het bestaan van het meer werd in de jaren zeventig al vermoed. Het zou tot 1996 duren voordat Russische en Britse wetenschappers met satellietmetingen, radarbeelden vanuit vliegtuigen en seismisch onderzoek het harde bewijs op tafel konden leggen.


Het Vostokmeer is 250 kilometer lang en 50 kilometer breed, waarmee het bijna even groot is als Lake Ontario in Noord-Amerika. Uit later onderzoek is gebleken dat het meer uit twee bassins bestaat, gescheiden door een richel. Het water in het noordelijk deel heeft een diepte van ongeveer 200 meter; in het zuidelijke stuk ligt het diepste punt tussen de 800 en 1.000 meter.


Het meer dankt zijn naam aan het onderzoeksstation dat Rusland daar in 1957 vestigde. Er waren al wat boringen verricht voor paleoklimatologisch onderzoek: uit de boorkernen van ijs kunnen geleerden nagaan wat de temperatuur en vochtigheid in het verleden moet zijn geweest.


De vondst van het subglaciale meer pal onder hun poolbasis was voor de Russen een aangenaam toeval. Ze waren al eerder begonnen aan een boring om 460 duizend jaar oud ijs naar de oppervlakte te halen. Nu kreeg boorgat 5G-1 een nieuw doel: de afdaling naar een meer dat moet zijn ontstaan toen de Zuidpool net zo'n jungle was als het Amazonegebied nu.


Volgens schattingen is het water nog altijd warm - weliswaar niet tropisch, maar nog altijd relatief warm ten opzichte van de ijslaag die het meer hermetisch heeft afgesloten: rond de min 3 graden. Het water wordt verwarmd door de hete kern van de aarde.


Ideale omstandigheden, denken biologen, waaronder oud leven zich wellicht heeft kunnen handhaven - als in een soort tijdcapsule. Dat leven moet bijzonder zijn: het moet zich handhaven in een omgeving waar het zuurstofniveau 50 keer zo hoog ligt, die geen organische koolstof bevat, die is afgesneden van zonlicht en die vrijwel geen voedingsstoffen bevat. Als in deze bijzondere soep micro-organismen voorkomen, vergroot dat de kansen op de aanwezigheid van leven op verre oorden als Jupiters maan Europa. Ook daar worden oceanen onder dikke ijslagen vermoed.


De mogelijkheid dat zich onder 4 kilometer pakijs een bijzondere biotoop bevindt, leidde in 1998 tot het stilzetten van de boor, op een kleine 100 meter van het wateroppervlak van het Vostokmeer. De internationale gemeenschap maakte zich grote zorgen over een mogelijke verontreiniging van het meer. Om te voorkomen dat het boorgat weer dichtvroor, hadden de Russen er meer dan 60 ton aan freon en kerosine in gegoten.


In 2005 werd de boring hervat, nadat de Russen hadden toegezegd een nieuwe boormethode te zullen ontwikkelen die vervuiling van ijs- en watermonsters moet voorkomen. De laatste meters, als ze door een laag aangevroren water uit het meer moeten, plaatsen de Russen een thermische kop op de boor die gesmeerd wordt door een schone, niet-giftige boorvloeistof. Op de punt bevinden zich een camera en een sensor, die de aanwezigheid van water registreren.


Loekin zegt dat de onderzoekers eerst zullen meten hoe groot de druk van het water op het boorgat is. Is dat binnen een veilige grens, dan wordt het water het gat binnengelaten. Het water zal de boor en boorvloeistof omhoogdrukken, 30 tot 40 meter het boorgat in. Het smeermiddel is lichter dan water en zal zich er niet mee vermengen, stellen de Russen.


Het idee is dat het water in het boorgat bevriest. Uit dat ijs willen de Russen monsters halen om te analyseren. De stalen zullen met andere onderzoekers worden gedeeld, bezweert Loekin.


Hij zegt dat het Antarctic Treaty Secretariat (ATS), de internationale toezichthouder voor de Zuidpool, in november met de plannen heeft ingestemd. 'Niemand heeft bezwaar aangetekend', zegt de onderzoeksdirecteur. Toch klinkt er nog steeds kritiek. Sommigen denken dat de Russische voorzorgsmaatregelen niet ver genoeg gaan. 'Er bestaat niet zoiets als schoon boren', stelde Jean Robert Petit, een Franse glacioloog recentelijk in Nature.


Een bijkomend probleem is dat de meren onder de Zuidpool - er zijn er al 140 geteld - volgens sommige studies met elkaar verbonden zijn, zegt klimatoloog Michiel van den Broeke van het Institute for Marine and Atmospheric Research in Utrecht (IMAU), waar een deel van de opbrengst van Europese ijsboringen ligt opgeslagen. 'Er bestaat een risico dat je bij een verontreiniging niet één meer aantast, maar meerdere.'


Van den Broeke zegt met nadruk dat hij de kwestie bekijkt als een relatieve buitenstaander. Maar hij is niet de enige wetenschapper die zich afvraagt of er zich een blow-out kan voordoen, waarbij water langs of uit het boorgat doorbreekt.


In Sint Petersburg wimpelt Loekin die mogelijkheid weg. Hij heeft andere kopzorgen. 'We zijn op ijskristallen gestuit van een meter lengte en meer. Het boren verloopt daardoor een stuk trager.' Tot tien dagen terug ging de boor nog met een vaartje van 3,5 meter per dag door het ijs. Het kost de Russen grote moeite om het vermalen ijs naar boven te halen. 'Niemand heeft ervaring met het boren in ijs op deze diepte.'


In Sint Petersburg dromen ze al van sondes, die ze in het meer willen laten afdalen. 'Voor ons is dit net zo spannend als een reis naar Mars.'


Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2023 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden