Pingwiny i zmiany klimatu pod lupą polskich naukowców. W badaniu Antarktyki pomagają drony

Pingwiny i zmiany klimatu pod lupą polskich naukowców. W badaniu Antarktyki pomagają drony

Polska Stacja Antarktyczna Imienia Henryka Arctowskiego
Polska Stacja Antarktyczna Imienia Henryka Arctowskiego Źródło: Archiwum Stacji
Ekstremalnie surowe warunki pogodowe i odległość ponad 14 tys. kilometrów od domu – to codzienność polskich naukowców, którzy pracują na antarktycznych stacjach badawczych im. H. Arctowskiego i A.B. Dobrowolskiego. Postanowiliśmy przyjrzeć się nieco ich pracy.

Pingwiny, zimno, lód i bezkresna przestrzeń – to elementy, które jako pierwsze przychodzą nam na myśl, gdy słyszymy hasło „Antarktyda”. Ten niezwykły obszar od lat intrygował badaczy, którzy chcieli sprawdzić, jakie tajemnice kryje w sobie najmniej poznany kontynent na świecie.

Polscy naukowcy prowadzą zakrojone na szeroką skalę badania, które mają przybliżyć nieco warunki panujące w zdecydowanie najzimniejszym obszarze świata.

Polskie królestwo na Wyspie Króla Jerzego

Polska Stacja Antarktyczna im. H. Arctowskiego znajduje się na Wyspie Króla Jerzego w archipelagu Szetlandów Południowych. Od Polski dzieli ją dystans przeszło 14 tys. kilometrów. Pierwsza samodzielna polska wyprawa wyruszyła do Antarktyki pod koniec 1975 roku. Badacze postawili sobie za cel oszacowanie, jak duże są zasoby ryb i kryla w Oceanie Południowym.

Gdy dotarli na miejsce, zauważyli, że pobliskie źródło słodkiej wody oraz łatwy dostęp dla statków zaopatrzeniowych to doskonałe warunki do utworzenia stacji badawczej. Na jej patrona wybrano Henryka Arctowskiego, który brał udział w historycznej wyprawie na statku Belgica w latach 1897-1899.

Stacja funkcjonuje nieprzerwanie od 1977 roku. Obecnie na wyspie Króla Jerzego znajdują się dwie bazy terenowe: Demay położona na brzegu Rajskiej Zatoki, pomiędzy Przylądkiem Demay a Przylądkiem Uchatki oraz Lions Rump położona we wschodniej części wyspy. Warto podkreślić, że Polska jest jednym z 20 państw z całego świata, które ma swoją własną, całoroczną stację naukowo-badawczą w Antarktyce.

Pingwiny pod lupą naukowców

Naukowcy prowadzą badania w dziedzinach takich jak m.in. geologia, oceanografia, klimatologia, ekologia oraz genetyka. Wśród najważniejszych podejmowanych tematów badawczych są m.in. zmienność polarnych ekosystemów, wpływ zmian klimatycznych w regionie na funkcjonowanie morskich i lądowych ekosystemów oraz ewolucja biologicznej różnorodności.

Dr hab. Robert Bialik, kierownik Zakładu Biologii Antarktyki Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN, który uczestniczy regularnie w badaniach na stacji, przekazał w rozmowie z Wprost.pl, że obecnie badania koncentrują się przede wszystkim na realizacji trzech głównych projektów, za których finansowanie odpowiada Narodowe Centrum Nauki.

– W ramach grantu SONATA pt.: „Historia zlodowaceń Wyspy Króla Jerzego”, planowana jest rekonstrukcja recesji i zachowania pokrywy lodowej od czasu Ostatniego Maksimum Lodowcowego wokół Zatoki Admiralicji. Projekt SONATINA pt.: „Pasożyty pingwinów z rodzaju Pygoscelis gniazdujących na Szetlandach Południowych, Antarktyka Morska” ma pozwolić na ocenę prewalencji zarażenia wybranych pasożytów zewnętrznych i przenoszonych przez nie pasożytów krwi u trzech gatunków pingwinów – pingwinów Adeli, pingwinów białobrewych i pingwinów maskowych – opowiada.

Ponadto 2023 rok będzie ostatnim, w którym będzie realizowany projekt OPUS pt. „Ilościowa ocena transportu osadów z lodowców Szetlandów Południowych na podstawie wybranych metod teledetekcyjnych”. Dr hab. Robert Bialik wyjaśnia, że ma on umożliwić ocenę zalet i ograniczeń istniejących algorytmów pozwalających na określenie mętności oraz koncentracji substancji zawieszonych w rejonach polarnych na podstawie dostępnych zdjęć satelitarnych oraz pozyskanych z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych.

Jak drony pomagają polskim naukowcom?

Naukowiec przyznaje, że w ostatnich latach (2014-2023) badania prowadzone na Polskiej Stacji Antarktycznej im. H. Arctowskiego w dużym stopniu bazują na wykorzystaniu dronów – badacze z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN, który zarządza stacją, należą do drugiej po Stanach Zjednoczonych nacji w liczbie prac z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych w Antarktyce. Podczas realizacji zadań badawczych wykonano ponad 600 misji fotogrametrycznych, w tym 32 loty z wykorzystaniem samolotu PW-ZOOM, zbudowanego na potrzeby realizacji badań.

Przeprowadzono je w trzech Antarktycznych Obszarach Szczególnie Chronionych Wyspy Króla Jerzego: Potter Peninsula, Lions Rump oraz na Zachodnim Wybrzeżu Zatoki Admiralicji.

– Głównym celem badań była ocena wpływu zmian klimatycznych na bioróżnorodność i ekosystemy Antarktyki, jak również oszacowanie koncentracji substancji zawieszonych w warstwie powierzchniowej wody dostarczonych z lodowców Szetlandów Południowych do ich obszarów szelfowych – podkreśla dr hab. Robert Bialik.

– Wydaje się, że ze względu na zastosowanie dronów, które wciąż są nową technologią w Antarktyce, jak również na fakt, że poznanie zjawisk związanych z szeroko pojętymi zmianami klimatycznymi ma bezpośredni wpływ na każdego człowieka i tym samym waga tych badań dla globalnego społeczeństwa jest olbrzymia, to należy uznać wszystkie wyniki naukowe uzyskane w tym zakresie, jako najważniejsze z prowadzonych na Stacji Arctowskiego – tłumaczy.

Monitoring środowiska a zmiany klimatyczne

Naukowiec dodaje, że w ostatnich latach na stacji zostały również rozwinięte monitoringi środowiska. Meteorologiczny służy do określenia warunków klimatycznych na stacji, a ekologiczny pozwala na określenie wielkości oraz kondycji populacji zwierząt. Pod lupą badaczy znalazł się także ruch turystyczny w obszarach polarnych i jego wpływ na środowisko przyrodnicze.

– Prowadzony jest program obrączkarski kormoranów antarktycznych oraz wydrzyków brunatnych. Wykorzystując metody telemetryczne, staramy się określić zimowe wędrówki tych ptaków, jak również określić ich miejsca żerowania – opowiada.

Dr hab. Robert Bialik zaznacza w rozmowie z Wprost.pl, że Stacja im. H. Arctowskiego od samego początku prowadziła szeroki program naukowy, co odróżniało ją od wielu stacji antarktycznych zlokalizowanych na Szetlandach Południowych, które często są bazami prowadzonymi przez wojsko.

– Skupienie się na badaniach naukowych pozwoliło na pierwsze stwierdzenia kilkudziesięciu gatunków zoobentosu i zooplanktonu dla Szetlandów Południowych. Jako pionierzy, wykorzystując możliwości logistyczne, które dawało nam posiadanie dwóch helikopterów na początku lat osiemdziesiątych, opisaliśmy występowanie wielu kolonii pingwinów w północnej i wschodniej części wyspy, co do dziś jest trudne do powtórzenia – mówi.

Aktualnie badacze, wykorzystując zdjęcia satelitarne i możliwości logistyczne, które dają nowoczesne pełnomorskie łodzie, próbują ponownie opisać te odkryte na początku lat 80. kolonie.

Jak wygląda życie na stacji badawczej?

Życie na antarktycznej stacji badawczej nie należy do najłatwiejszych. Antarktyka to jeden z najbardziej niedostępnych regionów świata. W zimie temperatury w regionie wahają się od -20˚ do -65˚.

Pytany o największe trudności, z którymi muszą się zmagać badacze, podkreśla, że Wyspa Króla Jerzego jest wyspą, z wieloma zatokami. – Nasza stacja położona jest w głębi największej z nich, a dokładniej w Zatoce Admiralicji. Jedna z naszych baz terenowych tj. Refugium Lions Rump leży w sąsiedniej Zatoce Króla Jerzego. Te uwarunkowania powodują, że do większości miejsc, w których prowadzone są badania można dostać się tylko z wykorzystaniem łodzi pontonowych typu zodiac – tłumaczy. – Sprawia to, że wszelkie działania ograniczone są warunkami pogodowymi, które na Szetlandach Południowych są bardzo trudne, a ich nagła zmienność jest często nieprzewidywalna – dodaje.

Dr hab. Robert Bialik przyznaje, że sezon letni na Polskiej Stacji Antarktycznej przypada w okresie świąt Bożego Narodzenia. – Ten aspekt zawsze powoduje pewnego rodzaju melancholię i tęsknotę za domem, z którą muszą radzić sobie wszyscy, którzy biorą udział w wyprawie – podkreśla.

Stacja Dobrowolskiego reaktywowana po 40 latach

Stacja Arctowski to nie jest jedyny ślad obecności Polaków na Antarktydzie. W 2022 roku została reaktywowana stacja im. A.B. Dobrowolskiego. Jest ona położona we wschodniej części kontynentu, a dokładnie w Oazie Bungera. Została zbudowana na skałach na brzegu Jeziora Figurowego. Oaza jest niemal unikatowym miejscem na świecie ze względu m.in. na specyfikę klimatyczną. Dla naukowców jest to niezwykle atrakcyjne miejsce do prowadzenia badań z uwagi na nieskażone środowisko przyrodnicze oraz bezpośredni dostęp do geologicznego podłoża kontynentu.

Jako pierwsi placówkę badawczą w tym miejscu założyli radzieccy naukowcy w 1956 roku. Korzystali z niej tylko przez dwa lata ze względu na ogromne trudności z dostaniem się do znajdującej się w głębi lądu bazy. W 1959 roku stację badawczą oficjalnie przejęli polscy badacze. Swoją nazwę placówka zawdzięcza Antoniemu Dobrowolskiemu, polskiemu geofizykowi i polarnikowi.

Jak naukowcy przez przypadek odkryli nową wyspę

W styczniu 2022 roku po ponad 40-letniej nieobecności do stacji Dobrowolskiego dotarli polscy naukowcy pod wodzą prof. Marka Lewandowskiego. Wyprawa została zorganizowana przez Instytut Geofizyki PAN. Badacze postawili sobie za cel postawienie stacji geofizycznych, które będą działać przez cały rok i będą w pełni zautomatyzowane i autonomiczne pod względem zasilania.

Ekspedycja naukowa okazała się ogromnym sukcesem. Polskim ekspertom udało się uzbierać ponad 200 kg próbek skalnych z dalekich obszarów, które będą poddane analizom. Są to unikalne próbki z miejsc, gdzie człowiek nie postawił do tej pory stopy. Co więcej, naukowcy całkowicie przypadkowo odkryli nową, niewielką wyspę, tylko dlatego, że pilot się pomylił.

Współpraca nauki z biznesem

Instytut Geofizyki PAN, który opiekuje się pracami na stacji, podkreśla, że Oaza Bungera jest idealnym miejscem do współpracy między nauką a firmami, które zajmują się technologiami budowy odnawialnych źródeł energii. Podczas tej niezwykłej wyprawy planowane jest m.in. ustawienie anteny do badań jonosfery.

Analiza jej stanu umożliwi lepsze prognozowanie pogody kosmicznej, która – jak wynika ze wstępnych analiz naukowych – ma wpływ na zachodzące na świecie zmiany klimatyczne. – Ponowne użytkowanie Stacji im. A.B. Dobrowolskiego stwarza dla naszego kraju nowe szanse na rozwój frontowych technik badawczych i powiązanych z nimi nowoczesnych technologii – tłumaczy Instytut Geofizyki PAN.


Nauka to polska specjalność
Wielkie postacie polskiej nauki

Przeczytaj inne artykuły poświęcone polskiej nauce



Projekt współfinansowany ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach programu „Społeczna Odpowiedzialność Nauki”












Cały artykuł opublikowany jest w 8/2023 wydaniu tygodnika Wprost.

Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App StoreGoogle Play.

Źródło: WPROST.pl