Das 20. Jahrhundert war geprägt vom Triumph des Menschen in der Luft und der Eroberung der tiefsten Depressionen des Weltozeans. Nur der Traum, das Herz unseres Planeten zu durchdringen und das bisher verborgene Leben seines Darms zu kennen, bleibt unerreichbar. "Reise zum Erdmittelpunkt" verspricht extrem schwierig und aufregend zu werden, voller Überraschungen und unglaublicher Entdeckungen. Die ersten Schritte auf diesem Weg wurden bereits unternommen - weltweit wurden mehrere Dutzend Superdeep-Brunnen gebohrt. Die Informationen, die mit Hilfe von Ultra-Tiefbohrungen erhalten wurden, erwiesen sich als so überwältigend, dass sie die etablierten Vorstellungen von Geologen über die Struktur unseres Planeten zerstörten und Forschern in verschiedenen Wissensgebieten reichhaltigste Materialien lieferten.
Berühre den Mantel
Die fleißigen Chinesen gruben im 13. Jahrhundert 1.200 Meter tiefe Brunnen. Die Europäer brachen 1930 den chinesischen Rekord, indem sie lernten, wie man die Erde mit Bohrinseln 3 Kilometer lang durchbohrt. In den späten 1950er Jahren wurden die Brunnen auf bis zu 7 Kilometer erweitert. Die Ära der ultratiefen Bohrungen begann.
Wie bei den meisten globalen Projekten entstand die Idee, die Oberschale der Erde zu bohren, in den 1960er Jahren auf dem Höhepunkt der Raumfahrt und dem Glauben an die unbegrenzten Möglichkeiten von Wissenschaft und Technologie. Die Amerikaner dachten nicht weniger, als mit einem Brunnen durch die gesamte Erdkruste zu gehen und Proben der Felsen des oberen Mantels zu holen. Die Konzepte des Mantels basierten damals (übrigens und heute) nur auf indirekten Daten - der Ausbreitungsgeschwindigkeit seismischer Wellen im Darm, deren Änderung als Grenze von Gesteinsschichten unterschiedlichen Alters und unterschiedlicher Zusammensetzung interpretiert wurde. Wissenschaftler glaubten, dass die Erdkruste wie ein Sandwich ist: junge Felsen oben, alte unten. Nur Superdeep-Bohrungen könnten jedoch ein genaues Bild der Struktur und Zusammensetzung der Außenhülle und des oberen Erdmantels liefern.
Mokhol-Projekt
1958 erschien in den USA das Mode-Superdeep-Bohrprogramm. Dies ist eines der gewagtesten und mysteriösesten Projekte in Amerika nach dem Krieg. Wie viele andere Programme wurde Mohol entwickelt, um die UdSSR in wissenschaftlichen Rivalitäten zu überholen und einen Weltrekord bei Ultradeep-Bohrungen aufzustellen. Der Name des Projekts stammt von den Worten "Mohorovicic" - dies ist der Nachname des kroatischen Wissenschaftlers, der die Schnittstelle zwischen Erdkruste und Erdmantel unterschied - die Grenze von Moho und "Loch", was auf Englisch "gut" bedeutet. Die Macher des Programms beschlossen, im Ozean zu bohren, wo laut Geophysikern die Erdkruste viel dünner ist als auf den Kontinenten. Es war notwendig, die Rohre mehrere Kilometer ins Wasser abzusenken, 5 Kilometer des Meeresbodens zu durchqueren und den oberen Mantel zu erreichen.
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Im April 1961 bohrten Geologen vor der Insel Guadeloupe in der Karibik, wo die Wassersäule 3,5 km erreicht, fünf Brunnen, von denen der tiefste mit 183 Metern in den Boden mündete. Nach vorläufigen Berechnungen sollte an dieser Stelle unter den Sedimentgesteinen die obere Schicht der Erdkruste - Granit - auftreffen. Aber der Kern, der unter den Sedimenten hervorkam, enthielt reine Basalte - eine Art Antipode aus Granit. Das Ergebnis des Bohrens entmutigte und inspirierte gleichzeitig die Wissenschaftler und begann, eine neue Phase des Bohrens vorzubereiten. Als die Kosten des Projekts 100 Millionen US-Dollar überstiegen, stellte der US-Kongress die Finanzierung ein. Mohol beantwortete keine der gestellten Fragen, aber es zeigte die Hauptsache - Superdeep-Bohrungen im Ozean sind möglich.
Die Beerdigung wird verschoben
Durch ultratiefe Bohrungen konnte man in den Darm schauen und verstehen, wie sich Gesteine bei hohen Drücken und Temperaturen verhalten. Die Vorstellung, dass Gesteine mit Tiefe dichter werden und ihre Porosität abnimmt, erwies sich als falsch, ebenso wie der Standpunkt zum trockenen Untergrund. Dies wurde erstmals beim Bohren des Kola-Superdeeps entdeckt. Andere Bohrlöcher in alten kristallinen Schichten bestätigten die Tatsache, dass in einer Tiefe von vielen Kilometern Gesteine durch Risse gebrochen und von zahlreichen Poren durchdrungen werden und sich Wasserlösungen unter dem Druck von mehreren hundert Atmosphären frei bewegen. Diese Entdeckung ist eine der wichtigsten Errungenschaften beim Tiefbohren. Es zwang uns, uns erneut dem Problem der Entsorgung radioaktiver Abfälle zuzuwenden, die in Tiefbrunnen verbracht werden sollten, was völlig sicher schien. Unter Berücksichtigung der Informationen über den Zustand des Untergrunds, die beim Bohren in Superdeeps erhalten wurden, sehen Projekte zur Schaffung solcher Endlager jetzt sehr riskant aus.
Auf der Suche nach der abgekühlten Hölle
Seitdem ist die Welt an extrem tiefen Bohrungen erkrankt. In den Vereinigten Staaten wurde ein neues Programm zur Untersuchung des Meeresbodens (Deep Sea Drilling Project) vorbereitet. Der speziell für dieses Projekt gebaute Glomar Challenger verbrachte mehrere Jahre in den Gewässern verschiedener Ozeane und Meere und bohrte fast 800 Brunnen in ihrem Boden, die eine maximale Tiefe von 760 m erreichten. Mitte der 1980er Jahre bestätigten Offshore-Bohrergebnisse die Theorie der Plattentektonik. Geologie als Wissenschaft wurde wiedergeboren. Inzwischen ist Russland seinen eigenen Weg gegangen. Das Interesse an dem Problem, das durch die Erfolge der Vereinigten Staaten geweckt wurde, führte zu dem Programm „Exploration des Erdinneren und Superdeep-Bohrungen“, jedoch nicht im Ozean, sondern auf dem Kontinent. Trotz seiner jahrhundertealten Geschichte waren Kontinentalbohrungen ein völlig neues Geschäft. Immerhin handelte es sich um bisher unerreichbare Tiefen - mehr als 7 Kilometer. 1962 genehmigte Nikita Chruschtschow dieses Programm.obwohl er sich eher von politischen als von wissenschaftlichen Motiven leiten ließ. Er wollte nicht hinter den Vereinigten Staaten zurückbleiben.
Das neu geschaffene Labor am Institut für Bohrtechnik wurde vom berühmten Ölmann, Doktor der Technischen Wissenschaften Nikolai Timofeev, geleitet. Er wurde angewiesen, die Möglichkeit von Superdeep-Bohrungen in kristallinen Gesteinen - Graniten und Gneisen - zu begründen. Die Forschung dauerte 4 Jahre, und 1966 fällten die Experten das Urteil - Sie können bohren, und nicht unbedingt mit der Ausrüstung von morgen ist die bereits vorhandene Ausrüstung ausreichend. Das Hauptproblem ist die Hitze in der Tiefe. Berechnungen zufolge sollte die Temperatur beim Eindringen in die Felsen, aus denen die Erdkruste besteht, alle 33 Meter um 1 Grad steigen. Dies bedeutet, dass man in einer Tiefe von 10 km ungefähr 300 ° C und bei 15 km - fast 500 ° C erwarten sollte. Bohrwerkzeuge und -geräte halten einer solchen Erwärmung nicht stand. Es war notwendig, nach einem Ort zu suchen, an dem der Darm nicht so heiß ist …
Ein solcher Ort wurde gefunden - ein alter kristalliner Schild der Kola-Halbinsel. Der am Institut für Physik der Erde erstellte Bericht lautete: Im Laufe der Milliarden Jahre seines Bestehens hat sich der Kola-Schild abgekühlt, die Temperatur in einer Tiefe von 15 km überschreitet 150 ° C nicht. Geophysiker bereiteten einen ungefähren Abschnitt der Kola-Halbinsel vor. Demnach sind die ersten 7 Kilometer Granitschichten des oberen Teils der Erdkruste, dann beginnt die Basaltschicht. Dann wurde die Idee einer zweischichtigen Struktur der Erdkruste allgemein akzeptiert. Aber wie sich später herausstellte, lagen sowohl Physiker als auch Geophysiker falsch. Die Bohrstelle wurde am nördlichen Ende der Kola-Halbinsel in der Nähe des Sees Vilgiskoddeoayvinjärvi ausgewählt. Auf Finnisch bedeutet es "Unter dem Wolfsberg", obwohl es an diesem Ort keine Berge oder Wölfe gibt. Die Bohrungen des Bohrlochs mit einer Entwurfstiefe von 15 Kilometern begannen im Mai 1970.
Enttäuschende Schweden
In den späten 1980er Jahren wurde in Schweden auf der Suche nach nicht biologischem Erdgas ein Bohrloch bis zu einer Tiefe von 6,8 km gebohrt. Geologen beschlossen, die Hypothese zu testen, dass Öl und Gas nicht aus toten Pflanzen gebildet werden, wie die meisten Wissenschaftler glauben, sondern durch Mantelflüssigkeiten - heiße Gemische aus Gasen und Flüssigkeiten. Mit Kohlenwasserstoffen gesättigte Flüssigkeiten sickern aus dem Erdmantel in die Erdkruste und sammeln sich in großen Mengen an. In jenen Jahren war die Idee der Entstehung von Kohlenwasserstoffen nicht aus der organischen Substanz von Sedimentschichten, sondern durch tiefe Flüssigkeiten eine Neuheit, viele wollten sie testen. Aus dieser Idee folgt, dass Kohlenwasserstoffreserven nicht nur sedimentäre, sondern auch vulkanische und metamorphe Gesteine enthalten können. Aus diesem Grund machte sich Schweden, das sich größtenteils auf einem alten kristallinen Schild befand, auf den Weg zum Experimentieren.
Für die Bohrungen wurde der Silyan-Ringkrater mit einem Durchmesser von 52 km ausgewählt. Geophysikalischen Daten zufolge befanden sich in einer Tiefe von 500 bis 600 Metern verkalkte Granite - eine mögliche Versiegelung für das darunter liegende Kohlenwasserstoffreservoir. Messungen der Erdbeschleunigung durch die Änderung, anhand derer man die Zusammensetzung und Dichte der in den Tiefen liegenden Gesteine beurteilen kann, zeigten das Vorhandensein hochporöser Gesteine in einer Tiefe von 5 km - ein mögliches Reservoir für Öl und Gas. Die Bohrergebnisse enttäuschten Wissenschaftler und Investoren, die 60 Millionen US-Dollar in diese Arbeit investierten. Die durchquerten Schichten enthielten keine kommerziellen Kohlenwasserstoffreserven, sondern nur Öl- und Gasmanifestationen eindeutig biologischen Ursprungs aus altem Bitumen. Auf jeden Fall konnte niemand das Gegenteil beweisen.
Werkzeug für die Unterwelt
Das Bohren des Kola-Bohrlochs SG-3 erforderte keine grundlegend neuen Geräte und riesigen Maschinen. Wir begannen mit dem zu arbeiten, was wir bereits hatten: der Uralmash 4E-Einheit mit einer Tragfähigkeit von 200 Tonnen und Leichtmetallrohren. Was zu dieser Zeit wirklich gebraucht wurde, waren nicht standardisierte technologische Lösungen. In der Tat bohrte niemand so hart in harte kristalline Gesteine, und was dort passieren würde, stellten sie sich nur allgemein vor. Erfahrene Bohrer erkannten jedoch, dass ein wirklicher Brunnen viel komplexer sein würde, egal wie detailliert das Projekt war. Fünf Jahre später, als die Tiefe des SG-3-Bohrlochs 7 Kilometer überschritt, wurde eine neue Uralmash 15.000-Bohranlage installiert - eine der modernsten zu dieser Zeit. Leistungsstark, zuverlässig und mit einem automatischen Auslösemechanismus kann es einer Reihe von Rohren mit einer Länge von bis zu 15 km standhalten. Die Bohranlage hat sich in einen vollständig ummantelten Derrick mit einer Höhe von 68 m verwandelt, der starken Winden in der Arktis trotzt. In der Nähe sind eine Mini-Anlage, wissenschaftliche Labors und ein Kernlager gewachsen.
Beim Bohren in geringe Tiefen wird ein Motor an der Oberfläche installiert, der den Rohrstrang mit einem Bohrer am Ende dreht. Ein Bohrer ist ein Eisenzylinder mit Diamant- oder Hartlegierungszähnen - ein bisschen. Diese Krone beißt in Felsen und schneidet eine dünne Säule aus ihnen heraus - einen Kern. Um das Werkzeug abzukühlen und kleine Rückstände aus dem Bohrloch zu entfernen, wird Bohrschlamm hineingepumpt - flüssiger Ton, der wie Blut in Gefäßen die ganze Zeit entlang des Bohrlochs zirkuliert. Nach einiger Zeit werden die Rohre an die Oberfläche angehoben, vom Kern befreit, die Krone gewechselt und die Säule wieder in das Bodenloch abgesenkt. So funktioniert konventionelles Bohren.
Und wenn die Lauflänge 10-12 Kilometer bei einem Durchmesser von 215 Millimetern beträgt? Die Rohrkette wird zum dünnsten Faden, der in den Brunnen abgesenkt wird. Wie geht man damit um? Wie kann man sehen, was im Gesicht los ist? Daher wurden auf dem Kola-Bohrloch am Boden des Bohrstrangs Miniaturturbinen installiert, die durch Bohren von Schlamm gestartet wurden, der unter Druck durch Rohre gepumpt wurde. Turbinen drehten einen Hartmetallbohrer und einen Kernschnitt. Die gesamte Technologie war gut entwickelt, der Bediener auf dem Bedienfeld sah die Drehung des Meißels, kannte seine Geschwindigkeit und konnte den Prozess steuern.
Alle 8-10 Meter musste ein mehr Kilometer langer Rohrstrang angehoben werden. Der Abstieg und Aufstieg dauerte insgesamt 18 Stunden.
Diamantträume der Wolga-Region
Als in der Region Nischni Nowgorod kleine Diamanten gefunden wurden, verwirrte dies die Geologen sehr. Natürlich war es am einfachsten anzunehmen, dass die Edelsteine von einem Gletscher oder Flusswasser von irgendwo im Norden gebracht wurden. Aber was ist, wenn die lokalen Eingeweide eine Kimberlitpfeife verstecken - ein Reservoir aus Diamanten? Sie beschlossen, diese Hypothese Ende der 1980er Jahre zu testen, als das wissenschaftliche Bohrprogramm in Russland an Fahrt gewann. Der Bohrort wurde nördlich von Nischni Nowgorod im Zentrum einer riesigen Ringstruktur ausgewählt, die im Relief gut zur Geltung kommt. Einige betrachteten es als Meteoritenkrater, andere als Explosionsrohr oder Vulkanschlot. Die Bohrungen wurden eingestellt, als der Vorotilovskaya-Brunnen eine Tiefe von 5.374 m erreichte, von denen mehr als ein Kilometer auf kristalline Grundgesteine fielen. Kimberliten wurden dort nicht gefunden, aber fairerweise sollte es gesagt werdendass der Streit um den Ursprung dieser Struktur auch nicht beendet wurde. Die aus den Tiefen gewonnenen Tatsachen waren für die Befürworter beider Hypothesen gleichermaßen geeignet, am Ende blieb jede nicht überzeugt. Und der Brunnen wurde in ein tiefes Geolabor umgewandelt, das noch in Betrieb ist.
List der Zahl "7"
7 Kilometer - die Marke für den Kola Superdeep tödlich. Dahinter begannen Unsicherheit, viele Unfälle und ein ständiger Kampf mit Steinen. Der Lauf konnte nicht aufrecht gehalten werden. Als wir zum ersten Mal 12 km zurücklegten, weicht der Brunnen um 21 ° von der Vertikalen ab. Obwohl die Bohrer bereits gelernt hatten, mit einer unglaublichen Bohrlochkrümmung zu arbeiten, war es unmöglich, weiter zu gehen. Der Brunnen sollte ab der 7 km-Marke gebohrt werden. Um ein vertikales Bohrloch in hartem Gestein zu erhalten, benötigen Sie einen sehr harten Boden des Bohrstrangs, damit er wie Öl in den Darm gelangt. Ein weiteres Problem tritt auf: Der Brunnen dehnt sich allmählich aus, der Bohrer baumelt darin wie in einem Glas, die Wände des Bohrlochs beginnen zu kollabieren und können auf das Werkzeug drücken. Die Lösung für dieses Problem erwies sich als originell - die Pendeltechnologie wurde angewendet. Der Bohrer wurde künstlich in den Brunnen geschaukelt und unterdrückte starke Vibrationen. Aus diesem Grund war der Kofferraum vertikal.
Der häufigste Unfall auf einem Rig ist ein Rohrstrangbruch. Normalerweise versuchen sie erneut, die Rohre zu erfassen. Wenn dies jedoch in großen Tiefen geschieht, kann das Problem nicht behoben werden. Es ist sinnlos, in einem 10 Kilometer langen Bohrloch nach einem Werkzeug zu suchen. Sie warfen ein solches Loch und begannen ein neues, etwas höheres. Rohrbruch und -verlust bei SG-3 traten viele Male auf. Infolgedessen sieht der Brunnen im unteren Teil wie das Wurzelsystem einer riesigen Pflanze aus. Die Verzweigung des Brunnens verärgerte die Bohrer, erwies sich jedoch als Glück für die Geologen, die unerwartet ein dreidimensionales Bild eines beeindruckenden Abschnitts alter archäischer Felsen erhielten, der sich vor mehr als 2,5 Milliarden Jahren gebildet hatte.
Im Juni 1990 erreichte SG-3 eine Tiefe von 12.262 m. Das Bohrloch wurde für Bohrungen bis zu 14 km vorbereitet, und dann ereignete sich erneut ein Unfall - auf einer Höhe von 8.550 m brach der Rohrstrang ab. Die Fortsetzung der Arbeiten erforderte eine lange Vorbereitung, Erneuerung der Ausrüstung und neue Kosten. 1994 wurde das Bohren des Kola Superdeep eingestellt. Nach 3 Jahren stieg sie in das Guinness-Buch der Rekorde ein und ist immer noch unübertroffen. Jetzt ist der Brunnen ein Labor für die Untersuchung des tiefen Darms.
Geheime Eingeweide
SG-3 war von Anfang an eine geheime Einrichtung. Schuld daran sind die Grenzzone, die strategischen Lagerstätten im Distrikt und die wissenschaftliche Priorität. Der erste Ausländer, der die Bohrstelle besuchte, war einer der Leiter der Akademie der Wissenschaften der Tschechoslowakei. Später, 1975, wurde in der Prawda ein Artikel über den Kola Superdeep veröffentlicht, der vom Geologieminister Alexander Sidorenko unterzeichnet wurde. Es gab noch keine wissenschaftlichen Veröffentlichungen zum Kola-Brunnen, aber einige Informationen gingen ins Ausland. Gerüchten zufolge begann die Welt mehr zu lernen - der tiefste Brunnen wird in der UdSSR gebohrt.
Ein Schleier der Geheimhaltung hätte wahrscheinlich bis zur "Perestroika" über dem Brunnen gehangen, wenn der Weltgeologische Kongress nicht 1984 in Moskau stattgefunden hätte. Sie bereiteten sich sorgfältig auf ein so großes Ereignis in der wissenschaftlichen Welt vor, sogar für das Geologieministerium wurde ein neues Gebäude gebaut - viele Teilnehmer hatten damit gerechnet. Aber ausländische Kollegen interessierten sich vor allem für den Kola Superdeep! Die Amerikaner glaubten überhaupt nicht, dass wir es hatten. Die Tiefe des Brunnens hatte zu diesem Zeitpunkt 12.066 Meter erreicht. Es machte keinen Sinn mehr, das Objekt zu verstecken. Eine Ausstellung mit Errungenschaften der russischen Geologie erwartete die Teilnehmer des Kongresses in Moskau. Einer der Stände war dem Brunnen SG-3 gewidmet. Experten auf der ganzen Welt blickten verwirrt auf einen herkömmlichen Bohrkopf mit abgenutzten Hartmetallzähnen. Und damit bohren sie den tiefsten Brunnen der Welt? Unglaublich!Eine große Delegation von Geologen und Journalisten ging in die Siedlung Zapolyarny. Den Besuchern wurde das Rig in Aktion gezeigt, und 33-Meter-Rohrabschnitte wurden entfernt und getrennt. Stapel von genau den gleichen Bohrköpfen wie der, der auf dem Stand in Moskau lag, ragten herum.
Von der Akademie der Wissenschaften wurde die Delegation von einem bekannten Geologen, dem Akademiker Vladimir Belousov, empfangen. Während einer Pressekonferenz wurde ihm eine Frage vom Publikum gestellt:
- Was war das Wichtigste, was der Kola gut zeigte?
- Meine Herren! Vor allem zeigte sich, dass wir nichts über die Kontinentalkruste wissen - antwortete der Wissenschaftler ehrlich.
Tiefe Überraschung
Natürlich wussten sie etwas über die Erdkruste der Kontinente. Die Tatsache, dass die Kontinente aus sehr alten Gesteinen bestehen, die 1,5 bis 3 Milliarden Jahre alt sind, wurde selbst vom Kola-Brunnen nicht widerlegt. Der auf der Grundlage des SG-3-Kerns erstellte geologische Abschnitt erwies sich jedoch als genau das Gegenteil von dem, was sich Wissenschaftler zuvor vorgestellt hatten. Die ersten 7 Kilometer bestanden aus Vulkan- und Sedimentgesteinen: Tuffe, Basalte, Brekzien, Sandsteine, Dolomiten. Tiefer lag der sogenannte Conrad-Abschnitt, wonach die Geschwindigkeit der seismischen Wellen in den Felsen stark anstieg, was als Grenze zwischen Granit und Basalt interpretiert wurde. Dieser Abschnitt wurde vor langer Zeit passiert, aber die Basalte der unteren Schicht der Erdkruste tauchten nirgendwo auf. Im Gegenteil, Granite und Gneise begannen.
Der Abschnitt des Kola-Brunnens widerlegte das zweischichtige Modell der Erdkruste und zeigte, dass die seismischen Abschnitte im Darm nicht die Grenzen von Gesteinsschichten unterschiedlicher Zusammensetzung sind. Sie weisen vielmehr auf eine Änderung der Eigenschaften des Steins mit der Tiefe hin. Bei hohem Druck und hoher Temperatur können sich die Eigenschaften von Gesteinen offensichtlich dramatisch ändern, so dass Granite in ihren physikalischen Eigenschaften Basalten ähnlich werden und umgekehrt. Aber der aus einer Tiefe von 12 Kilometern an die Oberfläche gehobene "Basalt" wurde sofort zu Granit, obwohl er auf dem Weg einen schweren Anfall von "Caisson-Krankheit" erlebte - der Kern zerfiel und zerfiel in flache Plaques. Je weiter der Brunnen ging, desto weniger qualitativ hochwertige Proben fielen in die Hände von Wissenschaftlern.
Die Tiefe enthielt viele Überraschungen. Früher war es selbstverständlich zu glauben, dass die Gesteine mit zunehmendem Druck von der Erdoberfläche mit zunehmendem Druck monolithischer werden und nur wenige Risse und Poren aufweisen. SG-3 überzeugte die Wissenschaftler anders. Ab 9 Kilometern erwiesen sich die Schichten als sehr porös und buchstäblich voller Risse, durch die wässrige Lösungen zirkulierten. Später wurde diese Tatsache von anderen Superdeep-Brunnen auf den Kontinenten bestätigt. In der Tiefe war es viel heißer als erwartet: um bis zu 80 °! Bei der 7-km-Marke betrug die Bohrlochtemperatur 120 ° C, bei 12 km hatte sie bereits 230 ° C erreicht. In den Proben des Kola-Brunnens haben Wissenschaftler eine Goldmineralisierung entdeckt. In alten Felsen in einer Tiefe von 9,5 bis 10,5 km wurden Edelmetalleinschlüsse gefunden. Die Goldkonzentration war jedoch zu niedrig, um eine Lagerstätte anzumelden - durchschnittlich 37,7 mg pro Tonne Gestein.aber genug, um an anderen ähnlichen Orten erwartet zu werden.
Die Wärme des Heimatplaneten
Die hohen Temperaturen, denen Bohrer im Untergrund ausgesetzt sind, haben Wissenschaftler dazu veranlasst, diese nahezu unerschöpfliche Energiequelle zu nutzen. In jungen Bergen (wie dem Kaukasus, den Alpen, Pamir) in einer Tiefe von 4 Kilometern erreicht die Untergrundtemperatur beispielsweise 200 ° C. Diese natürliche Batterie kann für Sie arbeiten. Es ist notwendig, zwei tiefe Brunnen nebeneinander zu bohren und sie mit horizontalen Drifts zu verbinden. Pumpen Sie dann Wasser in einen Brunnen und entziehen Sie dem anderen heißen Dampf, mit dem die Stadt beheizt oder eine andere Art von Energie gewonnen wird. Ätzende Gase und Flüssigkeiten, die in seismisch aktiven Gebieten üblich sind, können für solche Unternehmen ein ernstes Problem darstellen. 1988 mussten die Amerikaner die Bohrungen im Schelf des Golfs von Mexiko vor der Küste von Alabama bis zu einer Tiefe von 7 399 m abschließen. Der Grund dafür war die Temperatur des Untergrunds. Erreichen von 232 ° C, sehr hohem Druck und Emissionen von sauren Gasen. In Gebieten, in denen sich heißes Grundwasser ablagert, können diese direkt aus Brunnen aus ziemlich tiefen Horizonten gewonnen werden. Solche Projekte eignen sich für die Regionen Kaukasus, Pamir und Fernost. Die hohen Kosten der Arbeiten begrenzen die Bergbautiefe jedoch auf vier Kilometer.
Auf der russischen Spur
Die Demonstration des Kola-Brunnens im Jahr 1984 hat die Weltgemeinschaft tief beeindruckt. Viele Länder haben begonnen, wissenschaftliche Bohrprojekte auf den Kontinenten vorzubereiten. Ein solches Programm wurde Ende der 1980er Jahre auch in Deutschland genehmigt. Das ultratiefe Bohrloch KTB Hauptborung wurde von 1990 bis 1994 gebohrt, laut Plan sollte es eine Tiefe von 12 km erreichen, aber aufgrund unvorhersehbar hoher Temperaturen war es nur möglich, die 9,1 km-Marke zu erreichen. Aufgrund der Offenheit der Daten zu Bohrungen und wissenschaftlichen Arbeiten, guter Technologie und Dokumentation bleibt das KTV-Tiefbohrloch eines der bekanntesten der Welt.
Der Ort für die Bohrung dieses Brunnens wurde im Südosten Bayerns auf den Überresten einer alten Bergkette ausgewählt, deren Alter auf 300 Millionen Jahre geschätzt wird. Geologen glaubten, dass es hier irgendwo eine Verbindungszone zwischen zwei Platten gibt, die einst die Ufer des Ozeans waren. Laut Wissenschaftlern hat sich der obere Teil der Berge im Laufe der Zeit abgenutzt und die Überreste der alten ozeanischen Kruste freigelegt. Noch tiefer, zehn Kilometer von der Oberfläche entfernt, entdeckten Geophysiker einen großen Körper mit ungewöhnlich hoher elektrischer Leitfähigkeit. Sie hofften auch, seine Natur mit Hilfe eines Brunnens zu klären. Die größte Herausforderung bestand jedoch darin, eine Tiefe von 10 km zu erreichen, um Erfahrungen mit ultratiefen Bohrungen zu sammeln. Nachdem die deutschen Bohrer die Materialien der Kola SG-3 untersucht hatten, beschlossen sie, zunächst eine 4 km tiefe Testbohrung durchzuführen, um eine genauere Vorstellung von den Arbeitsbedingungen im Untergrund zu erhalten, die Technik zu testen und einen Kern zu entnehmen. Am Ende der Pilotarbeiten musste ein Großteil der Bohr- und wissenschaftlichen Ausrüstung geändert werden, von denen einige neu erstellt werden mussten.
Der Haupt-Superdeep-Brunnen KTV Hauptborung wurde nur zweihundert Meter vom ersten entfernt verlegt. Für die Arbeiten wurde ein 83 Meter hoher Turm errichtet und eine damals leistungsstärkste Bohranlage mit einer Tragfähigkeit von 800 Tonnen gebaut. Viele Bohrvorgänge wurden automatisiert, vor allem der Mechanismus zum Absenken und Wiederherstellen des Rohrstrangs. Das selbstgeführte vertikale Bohrsystem ermöglichte es, ein nahezu vertikales Loch zu bohren. Theoretisch war es mit solchen Geräten möglich, bis zu einer Tiefe von 12 Kilometern zu bohren. Aber die Realität stellte sich wie immer als komplizierter heraus, und die Pläne der Wissenschaftler wurden nicht wahr.
Die Probleme am KTV-Brunnen begannen nach einer Tiefe von 7 km und wiederholten einen Großteil des Schicksals des Kola Superdeep. Zunächst wird angenommen, dass aufgrund der hohen Temperatur das vertikale Bohrsystem zusammengebrochen ist und das Loch schräg verlaufen ist. Am Ende der Arbeit weicht das Gesicht um 300 m von der Vertikalen ab. Dann begannen kompliziertere Unfälle - ein Bruch im Bohrstrang. Genau wie bei Kola mussten neue Wellen gebohrt werden. Bestimmte Schwierigkeiten wurden durch die Verengung des Bohrlochs verursacht - oben betrug der Durchmesser 71 cm, unten 16,5 cm. Endlose Unfälle und hohe Bohrlochtemperaturen von 270 ° C zwangen die Bohrer, nicht weit vom geschätzten Ziel entfernt zu arbeiten.
Es kann nicht gesagt werden, dass die wissenschaftlichen Ergebnisse der KTV Hauptborung die Vorstellungskraft der Wissenschaftler anregten. In der Tiefe wurden hauptsächlich Amphibolite und Gneise, alte metamorphe Gesteine, abgelagert. Die Konvergenzzone des Ozeans und die Überreste der ozeanischen Kruste wurden nirgendwo gefunden. Vielleicht befinden sie sich an einem anderen Ort, hier ist ein kleines kristallines Massiv, das auf eine Höhe von 10 km umgedreht wurde. Ein Kilometer von der Oberfläche entfernt wurde eine Graphitablagerung entdeckt.
1996 wurde der KTV-Brunnen, der das deutsche Budget 338 Millionen Dollar kostete, unter die Schirmherrschaft des Wissenschaftlichen Zentrums für Geologie in Potsdam gestellt und in ein Labor zur Beobachtung des tiefen Darms und ein Touristenziel umgewandelt.
Warum besteht der Mond nicht aus Gusseisen?
"Weil es nicht genug Gusseisen für den Mond geben würde" - wahrscheinlich könnten so Gegner der Hypothese, wonach sich der Mond von der Erde losgesagt hat, seinen Anhängern antworten. Diese Hypothese ist jedoch nicht von Grund auf neu entstanden, und Wissenschaftler betrachten mehrere Bereiche der Erde, von denen aus ein Stück eines Planeten von der Größe des Mondes ausgeschlagen werden könnte. Die Kola schlug gut eine eigene Version vor. In den 1970er Jahren lieferten sowjetische Stationen mehrere hundert Gramm Mondboden an die Erde. Die Substanz wurde von den führenden wissenschaftlichen Zentren des Landes geteilt, um unabhängige Analysen durchzuführen. Das Kola Scientific Center erhielt auch eine winzige Probe. Wissenschaftler aus der ganzen Region kamen, um die Neugierde zu untersuchen, einschließlich der Mitarbeiter des Brunnens, der später der tiefste der Welt wurde. Ist es ein Witz? Berühren Sie überirdischen Staub und betrachten Sie ihn durch ein Mikroskop. Später untersuchten Experten den Mondboden und veröffentlichten eine Monographie zu diesem Thema. Zu diesem Zeitpunkt hatte der Brunnen in Zapolyarnoye eine anständige Tiefe erreicht, die aus dem Bohrloch erhobenen Felsen wurden ausführlich beschrieben. Und was? Die Proben des Mondbodens, die die Bohrer einst voller Angst betrachteten, erwiesen sich als Diabasen eins zu eins aus ihrem Brunnen aus einer Tiefe von 3 km. Sofort stellte sich die Hypothese auf, dass der Mond nicht anders als vor etwa 1,5 Milliarden Jahren von der Kola-Halbinsel abbrach - dies ist das Zeitalter der Diabasen. Obwohl sich unfreiwillig die Frage stellte - wie groß war diese Halbinsel damals?Sofort stellte sich die Hypothese auf, dass der Mond nicht anders als vor etwa 1,5 Milliarden Jahren von der Kola-Halbinsel abbrach - dies ist das Zeitalter der Diabasen. Obwohl sich unfreiwillig die Frage stellte - wie groß war diese Halbinsel damals?Sofort stellte sich die Hypothese auf, dass der Mond nicht anders als vor etwa 1,5 Milliarden Jahren von der Kola-Halbinsel abbrach - dies ist das Zeitalter der Diabasen. Obwohl sich unfreiwillig die Frage stellte - wie groß war diese Halbinsel damals?
Bohren oder nicht bohren?
Die Aufzeichnung des Kola-Brunnens ist immer noch unübertroffen, obwohl 14 und sogar 15 km tief in der Erde sicherlich abgedeckt werden können. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass eine solche einzelne Anstrengung grundlegend neues Wissen über die Erdkruste liefert, während Superdeep-Bohrungen sehr teuer sind. Die Zeiten, in denen verschiedene Hypothesen mit ihrer Hilfe getestet wurden, sind lange vorbei. Brunnen, die aus rein wissenschaftlichen Gründen tiefer als 6-7 km sind, haben die Bohrungen fast eingestellt. In Russland gibt es beispielsweise nur zwei Objekte dieser Art - den Ural SG-4 und den En-Yakhinskaya-Brunnen in Westsibirien. Sie werden vom staatlichen Wissenschafts- und Produktionszentrum Nedra in Jaroslawl betrieben. Es gibt so viele supertiefe und tiefe Brunnen auf der Welt, dass Wissenschaftler keine Zeit haben, die Informationen zu analysieren. In den letzten Jahren haben Geologen versucht, die aus großen Tiefen gewonnenen Fakten zu untersuchen und zu verallgemeinern. Nachdem ich gelernt habe, in große Tiefen zu bohren,Die Menschen wollen nun den ihnen zur Verfügung stehenden Horizont besser beherrschen und sich auf praktische Aufgaben konzentrieren, die jetzt nützlich sein werden. Nachdem sie in Russland ein wissenschaftliches Bohrprogramm abgeschlossen und alle 12 geplanten Superdeep-Bohrlöcher gebohrt haben, arbeiten sie nun an einem System für den gesamten Staat, in dem geophysikalische Daten, die durch "Scannen" des Untergrunds mit seismischen Wellen erhalten wurden, mit Informationen verknüpft werden, die durch Superdeep-Bohrungen erhalten wurden. Ohne Bohrlöcher sind die von Geophysikern gebauten Krustenabschnitte nur Modelle. Damit bestimmte Gesteine in diesen Diagrammen angezeigt werden, sind Bohrdaten erforderlich. Dann können Geophysiker, deren Arbeit viel billiger als das Bohren ist und ein großes Gebiet abdeckt, Mineralvorkommen viel genauer vorhersagen.sich auf praktische Aufgaben zu konzentrieren, von denen jetzt profitiert wird. Nachdem Russland das wissenschaftliche Bohrprogramm abgeschlossen und alle 12 geplanten Superdeep-Bohrlöcher gebohrt hat, arbeiten sie nun an einem System für den gesamten Staat, in dem geophysikalische Daten, die durch "Scannen" des Untergrunds mit seismischen Wellen erhalten wurden, mit Informationen verknüpft werden, die durch Superdeep-Bohrungen erhalten wurden. Ohne Bohrlöcher sind die von Geophysikern gebauten Krustenabschnitte nur Modelle. Damit bestimmte Gesteine in diesen Diagrammen angezeigt werden, sind Bohrdaten erforderlich. Dann können Geophysiker, deren Arbeit viel billiger als das Bohren ist und ein großes Gebiet abdeckt, Mineralvorkommen viel genauer vorhersagen.sich auf praktische Aufgaben zu konzentrieren, von denen jetzt profitiert wird. Nachdem Russland das wissenschaftliche Bohrprogramm abgeschlossen und alle 12 geplanten Superdeep-Bohrlöcher gebohrt hat, arbeiten sie nun an einem System für den gesamten Staat, in dem geophysikalische Daten, die durch "Scannen" des Untergrunds mit seismischen Wellen erhalten wurden, mit Informationen verknüpft werden, die durch Superdeep-Bohrungen erhalten wurden. Ohne Bohrlöcher sind die von Geophysikern gebauten Krustenabschnitte nur Modelle. Damit bestimmte Gesteine in diesen Diagrammen angezeigt werden, sind Bohrdaten erforderlich. Dann können Geophysiker, deren Arbeit viel billiger als das Bohren ist und ein großes Gebiet abdeckt, Mineralvorkommen viel genauer vorhersagen. Nachdem alle 12 geplanten ultratiefen Bohrlöcher gebohrt wurden, arbeiten sie nun an einem System für den gesamten Bundesstaat, in dem geophysikalische Daten, die durch "Scannen" des Untergrunds mit seismischen Wellen erhalten wurden, mit Informationen verknüpft werden, die durch ultratiefe Bohrungen erhalten wurden. Ohne Bohrlöcher sind die von Geophysikern gebauten Krustenabschnitte nur Modelle. Damit bestimmte Gesteine in diesen Diagrammen angezeigt werden, sind Bohrdaten erforderlich. Dann können Geophysiker, deren Arbeit viel billiger als das Bohren ist und ein großes Gebiet abdeckt, Mineralvorkommen viel genauer vorhersagen. Nachdem alle 12 geplanten ultratiefen Bohrlöcher gebohrt wurden, arbeiten sie nun an einem System für den gesamten Bundesstaat, in dem geophysikalische Daten, die durch "Scannen" des Untergrunds mit seismischen Wellen erhalten wurden, mit Informationen verknüpft werden, die durch ultratiefe Bohrungen erhalten wurden. Ohne Bohrlöcher sind die Krustenabschnitte der Geophysiker nur Modelle. Damit bestimmte Gesteine in diesen Diagrammen angezeigt werden, sind Bohrdaten erforderlich. Dann können Geophysiker, deren Arbeit viel billiger als das Bohren ist und ein großes Gebiet abdeckt, Mineralvorkommen viel genauer vorhersagen. Von Geophysikern gebaut sind nur Modelle. Damit bestimmte Gesteine in diesen Diagrammen angezeigt werden, sind Bohrdaten erforderlich. Dann können Geophysiker, deren Arbeit viel billiger als das Bohren ist und ein großes Gebiet abdeckt, Mineralvorkommen viel genauer vorhersagen. Von Geophysikern gebaut sind nur Modelle. Damit bestimmte Gesteine in diesen Diagrammen angezeigt werden, sind Bohrdaten erforderlich. Dann können Geophysiker, deren Arbeit viel billiger als das Bohren ist und ein großes Gebiet abdeckt, Mineralvorkommen viel genauer vorhersagen.
In den Vereinigten Staaten führen sie weiterhin ein Programm zur Tiefenbohrung des Meeresbodens durch und führen mehrere interessante Projekte in Zonen vulkanischer und tektonischer Aktivität der Erdkruste durch. In Hawaii hofften die Forscher, das unterirdische Leben des Vulkans zu untersuchen und näher an die Mantelzunge heranzukommen - die Wolke, von der angenommen wird, dass sie diese Inseln hervorgebracht hat. Der Brunnen am Fuße des Vulkans Mauna Kea sollte bis zu einer Tiefe von 4,5 km gebohrt werden, aber aufgrund extremer Temperaturen konnten nur 3 km gemeistert werden. Ein weiteres Projekt ist ein tiefes Observatorium an der Verwerfung von San Andreas. Die Bohrungen des Bohrlochs durch diesen größten Fehler auf dem nordamerikanischen Kontinent begannen im Juni 2004 und umfassten 2 der geplanten 3 Kilometer. Im Tiefenlabor wollen sie den Ursprung von Erdbeben untersuchen, die möglicherweise ein besseres Verständnis der Natur dieser Naturkatastrophen ermöglichen und ihre Vorhersagen treffen.
Trotz der Tatsache, dass die derzeitigen Tiefbohrprogramme nicht mehr so ehrgeizig sind wie zuvor, haben sie eindeutig eine große Zukunft. Der Tag ist nicht mehr fern, an dem die Wende großer Tiefen kommen wird - sie werden dort neue Ablagerungen von Mineralien suchen und entdecken. Bereits jetzt ist die Öl- und Gasförderung in den USA aus Tiefen von 6 bis 7 km an der Tagesordnung. In Zukunft muss Russland auch Kohlenwasserstoffe aus solchen Mengen pumpen. Wie der Tyumen-Superdeep-Brunnen zeigt, befinden sich 7 Kilometer von der Oberfläche Sedimentschichten, die für Gasablagerungen vielversprechend sind.
Superdeep-Bohrungen sind im Vergleich zur Weltraumforschung nicht ohne Grund. Solche Programme auf globaler Ebene, die das Beste aufnehmen, was die Menschheit derzeit hat, geben Impulse für die Entwicklung vieler Branchen und Technologien und bereiten letztendlich den Boden für einen neuen Durchbruch in der Wissenschaft.
Teuflische Machenschaften
Einmal war der Kola Superdeep im Zentrum eines globalen Skandals. Eines schönen Morgens im Jahr 1989 erhielt der Direktor des Brunnens, David Guberman, einen Anruf vom Chefredakteur der Regionalzeitung, dem Sekretär des Regionalkomitees und einer Vielzahl verschiedener Personen. Jeder wollte etwas über den Teufel wissen, den die Bohrer angeblich aus der Tiefe erhoben hatten, wie mehrere Zeitungen und Radiosender auf der ganzen Welt berichteten. Der Regisseur war überrascht und - von was! "Wissenschaftler haben die Hölle entdeckt", "Satan ist der Hölle entkommen", lesen Sie die Schlagzeilen. Wie in der Presse berichtet, bohrten Geologen, die sehr weit entfernt in Sibirien und vielleicht in Alaska oder sogar auf der Kola-Halbinsel arbeiteten (unter den Journalisten gab es keinen Konsens), in einer Tiefe von 14,4 km, als sich die Bohrmaschine plötzlich zu lösen begann Von Seite zu Seite. Es gibt also ein großes Loch darunter, dachten Wissenschaftler, anscheinend ist das Zentrum des Planeten leer. Sensoren in die Tiefe abgesenktzeigten eine Temperatur von 2000 ° C und überempfindliche Mikrofone erklangen … die Schreie von Millionen leidender Seelen. Infolgedessen wurde das Bohren gestoppt, aus Angst, höllische Kräfte an die Oberfläche abzugeben. Natürlich widerlegten sowjetische Gelehrte diese journalistische "Ente", aber die Echos dieser alten Geschichte wanderten lange Zeit von Zeitung zu Zeitung und verwandelten sich in eine Art Folklore. Einige Jahre später, als die Geschichten über die Hölle bereits vergessen waren, besuchten die Mitarbeiter des Kola Superdeep Australien mit Vorträgen. Sie wurden zu einem Empfang mit dem Gouverneur von Victoria eingeladen, einer koketten Dame, die die russische Delegation mit einer Frage begrüßte: "Und was zum Teufel sind Sie da rausgekommen?"Sowjetische Gelehrte widerlegten diese journalistische "Ente", aber die Echos dieser alten Geschichte wanderten lange Zeit von Zeitung zu Zeitung und verwandelten sich in eine Art Folklore. Einige Jahre später, als die Geschichten der Hölle bereits vergessen waren, besuchten die Mitarbeiter des Kola Superdeep Australien mit Vorträgen. Sie wurden zu einem Empfang mit dem Gouverneur von Victoria eingeladen, einer koketten Dame, die die russische Delegation mit einer Frage begrüßte: "Und was zum Teufel sind Sie da rausgekommen?"Sowjetische Gelehrte widerlegten diese journalistische "Ente", aber die Echos dieser alten Geschichte wanderten lange Zeit von Zeitung zu Zeitung und verwandelten sich in eine Art Folklore. Einige Jahre später, als die Geschichten der Hölle bereits vergessen waren, besuchten die Mitarbeiter des Kola Superdeep Australien mit Vorträgen. Sie wurden zu einem Empfang mit dem Gouverneur von Victoria eingeladen, einer koketten Dame, die die russische Delegation mit einer Frage begrüßte: "Und was zum Teufel sind Sie da rausgekommen?"Und was zum Teufel bist du da rausgekommen?"Und was zum Teufel bist du da rausgekommen?"
Die tiefsten Brunnen der Welt
1. Aralsor SG-1, Kaspisches Tiefland, 1962-1971, Tiefe - 6,8 km. Suche nach Öl und Gas.
2. Biikzhal SG-2, Kaspisches Tiefland, 1962-1971, Tiefe - 6,2 km. Suche nach Öl und Gas.
3. Kola SG-3, 1970-1994, Tiefe - 12.262 m. Entwurfstiefe - 15 km.
4. Saatlinskaya, Aserbaidschan, 1977-1990, Tiefe - 8 324 m. Entwurfstiefe - 11 km.
5. Kolvinskaya, Region Archangelsk, 1961, Tiefe - 7.057 m.
6. Muruntau SG-10, Usbekistan, 1984, Tiefe -
3 km. Die Designtiefe beträgt 7 km. Suche nach Gold.
7. Timan-Pechora SG-5, Nordosten Russlands, 1984-1993, Tiefe - 6.904 m, Entwurfstiefe - 7 km.
8. Tjumen SG-6, Westsibirien, 1987-1996, Tiefe - 7.502 m. Entwurfstiefe - 8 km. Suche nach Öl und Gas.
9. Novo-Elkhovskaya, Tatarstan, 1988, Tiefe - 5.881 m.
10. Vorotylovskaya-Brunnen, Wolga-Region, 1989-1992, Tiefe - 5.374 m. Suche nach Diamanten, Untersuchung des Puchezh-Katunskaya-Astroblems.
11. Krivoy Rog SG-8, Ukraine, 1984-1993, Tiefe - 5382 m. Entwurfstiefe - 12 km. Suche nach eisenhaltigen Quarziten.
Ural SG-4, Mittlerer Ural. 1985 niedergelegt. Auslegungstiefe - 15.000 m. Aktuelle Tiefe - 6.100 m. Suche nach Kupfererzen, Untersuchung der Struktur des Urals. En-Yakhtinskaya SG-7, Westsibirien. Auslegungstiefe - 7.500 m. Aktuelle Tiefe - 6.900 m. Öl- und Gasexploration.
Brunnen für Öl und Gas
Anfang der 70er Jahre
Universität, USA, Tiefe - 8686 m.
Bayden Unit, USA, Tiefe - 9.159 m.
Bertha-Rogers, USA, Tiefe - 9.583 m.
80er Jahre
Zisterdorf, Österreich, Tiefe 8.553 m.
Silyan Ring, Schweden, Tiefe - 6,8 km.
Bighorn, USA, Wyoming, Tiefe - 7 583 m.
KTV Hauptbohrung, Deutschland, 1990-1994, Tiefe -
9 100 m. Designtiefe - 10 km. Wissenschaftliches Bohren.
An den Grenzen des Lebens
An den Grenzen des Lebens Extremophile Bakterien in Gesteinen aus mehreren Kilometern Tiefe DOSSIER Eine der erstaunlichsten Entdeckungen, die Wissenschaftler durch Bohrungen gemacht haben, ist die Existenz von Leben tief unter der Erde. Und obwohl dieses Leben nur von Bakterien repräsentiert wird, reichen seine Grenzen bis in unglaubliche Tiefen. Bakterien sind allgegenwärtig. Sie haben die Unterwelt gemeistert und scheinen für die Existenz völlig ungeeignet zu sein. Riesiger Druck, hohe Temperaturen, Sauerstoffmangel und Wohnraum - nichts könnte die Ausbreitung des Lebens behindern. Nach einigen Schätzungen kann die Masse der unterirdisch lebenden Mikroorganismen die Masse aller Lebewesen übersteigen, die auf der Oberfläche unseres Planeten leben.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entdeckte der amerikanische Wissenschaftler Edson Bustin Bakterien in Wasser aus einem ölhaltigen Horizont aus einer Tiefe von mehreren hundert Metern. Die dort lebenden Mikroorganismen brauchten weder Sauerstoff noch Sonnenlicht, sondern ernährten sich von organischen Ölverbindungen. Bastin vermutete, dass diese Bakterien seit 300 Millionen Jahren isoliert von der Oberfläche leben - seit der Bildung des Ölfeldes. Aber seine kühne Hypothese blieb unbestritten, sie glaubten einfach nicht daran. Dann glaubte man, das Leben sei nur ein dünner Film auf der Oberfläche des Planeten.
Das Interesse an tiefen Lebensformen kann sehr praktisch sein. In den 1980er Jahren suchte das US-Energieministerium nach sicheren Methoden für die Entsorgung radioaktiver Abfälle. Zu diesem Zweck sollten Minen in undurchdringlichen Gesteinen eingesetzt werden, in denen Bakterien leben, die sich von Radionukliden ernähren. 1987 begannen in South Carolina Tiefbohrungen mehrerer Bohrlöcher. Aus einer Tiefe von einem halben Kilometer nahmen die Wissenschaftler Proben und beachteten alle möglichen Vorsichtsmaßnahmen, um keine Bakterien und Luft von der Erdoberfläche zu bringen. Mehrere unabhängige Laboratorien waren an der Untersuchung der Proben beteiligt, ihre Ergebnisse waren positiv: Die sogenannten anaeroben Bakterien lebten in den tiefen Schichten, die keinen Sauerstoff benötigten.
Die Bakterien wurden auch in den Gesteinen einer Goldmine in Südafrika in einer Tiefe von 2,8 km gefunden, wo die Temperatur 60 ° C betrug. Sie leben auch tief unter den Ozeanen bei Temperaturen über 100 °. Wie das Kola Superdeep-Bohrloch gezeigt hat, können Mikroorganismen auch in einer Tiefe von mehr als 12 km leben, da sich herausstellte, dass die Gesteine ziemlich porös und mit wässrigen Lösungen gesättigt sind und dort, wo Wasser vorhanden ist, Leben möglich ist.
Mikrobiologen fanden auch Bakterienkolonien in einem Superdeep-Bohrloch, das den Silyan-Ring-Krater in Schweden öffnete. Es ist merkwürdig, dass Mikroorganismen in alten Graniten lebten. Obwohl diese unter Hochdruckgesteinen sehr dicht waren, zirkulierte das Grundwasser in ihnen durch ein System von Mikroporen und Rissen. Die Gesteinsschicht in einer Tiefe von 5,5 bis 6,7 km wurde zu einer echten Sensation. Es wurde mit einer Ölpaste mit Magnetitkristallen gesättigt. Eine der möglichen Erklärungen für dieses Phänomen gab der amerikanische Geologe Thomas Gold, Autor des Buches "The Deep Hot Biosphere". Gold vermutete, dass die Magnetit-Öl-Paste nichts anderes als ein Abfallprodukt von Bakterien ist, die sich von Methan aus dem Mantel ernähren.
Studien zeigen, dass Bakterien mit wirklich spartanischen Bedingungen zufrieden sind. Die Grenzen ihrer Ausdauer bleiben ein Rätsel, aber es scheint, dass die Untergrenze des Lebensraums von Bakterien immer noch durch die Innentemperatur bestimmt wird. Sie können sich bei 110 ° C vermehren und Temperaturen von 140 ° C standhalten, wenn auch nur für kurze Zeit. Wenn wir davon ausgehen, dass die Temperatur auf den Kontinenten mit jedem Kilometer um 20-25 ° steigt, können lebende Gemeinschaften bis zu einer Tiefe von 4 km gefunden werden. Unter dem Meeresboden steigt die Temperatur nicht so schnell an und die untere Lebensgrenze kann in einer Tiefe von 7 km liegen.
Dies bedeutet, dass das Leben einen enormen Sicherheitsspielraum hat. Folglich kann die Biosphäre der Erde selbst bei den schwersten Kataklysmen nicht vollständig zerstört werden, und wahrscheinlich können auf Planeten ohne Atmosphäre und Hydrosphäre Mikroorganismen im Darm vorhanden sein.
