Miękki lód i zgubiony sprzęt: naukowcy badający topniejącą Antarktydę

Zdjęcie: Getty Images

Od 20 lat Simon Morley wycina otwory w antarktycznym lodzie morskim i nurkuje w lodowatej wodzie, aby badać dziwne i kolorowe formy życia morskiego, w tym osłonice i gąbki. Jednak zmiany klimatu powodują, że lód staje się coraz cieńszy, co często sprawia, że podróżowanie po nim nie jest już bezpieczne.

„W przeszłości nurkowaliśmy 100 lub więcej razy przez lód morski w okresie zimowym”, mówi Morley, biolog morski z British Antarctic Survey (BAS). „W zeszłym roku, myślę, że [moim kolegom] udało się nurkować może pięć do dziesięciu razy przez lód morski”.

Lód tworzy sytuację patową. „Jest zbyt gruby, aby można było wypłynąć łodzią, ale nie na tyle gruby, by dało się w nim wycinać otwory piłą łańcuchową i faktycznie nurkować”, wyjaśnia. Pomocnym rozwiązaniem jest jednak utrzymywanie łodzi w gotowości podczas zimy, aby można było je natychmiast uruchomić, gdy tylko pojawi się odpowiednie okno czasowe, dodaje.


Wraz z ocieplaniem się Antarktydy znikają ikoniczne widoki, takie jak gigantyczne lodowce i pingwiny królewskie. Zdjęcie: Getty Images

Mamy tendencję do postrzegania Antarktydy jako wiecznie skutej lodem krainy. Jednak choć kontynent ten pozostaje trudnym i niegościnnym środowiskiem dla ludzi, ulega zmianom. Objętość zamarzniętej wody na Antarktydzie gwałtownie maleje, roślinność rozprzestrzenia się na lądzie, a temperatury powietrza rosną.

Naukowcy badający Antarktydę oraz organizmy tam żyjące zauważają te zmiany, nie tylko dlatego, że ich praca staje się coraz trudniejsza.

„Lodowiec, na którym uczyłem się jeździć na nartach w Georgii Południowej, nie jest już lodowcem, po prostu go tam nie ma”, mówi Morley, który pracuje na Antarktydzie od 2005 roku. Zamiast niego wyspa, położona na północny wschód od Półwyspu Antarktycznego, zyskała obszary odsłoniętej ziemi, a na niej pojawiły się kępy inwazyjnej trawy łąkowej.

Ponieważ nie można już nurkować tak wiele razy przez cały rok, aby badać życie w morzach, Morley i jego koledzy starają się grupować te nurkowania w okresie letnim i zimowym, co pozwala im na porównania sezonowe zamiast prowadzenia ciągłego monitoringu.

Skąd ten pośpiech?
Jednym z powodów, dla których naukowcy interesują się antarktycznym lodem, jest badanie przeszłych wzorców zmian klimatycznych. Działania badawcze, takie jak pobieranie rdzeni lodowych, które składają się z warstw lodu osadzonych tysiące lat temu, mogą ujawnić, jakie były globalne temperatury w danym okresie. Zamknięte w nich kieszonki gazu mogą być analizowane, aby pomóc nam zrozumieć, jak zmieniał się skład atmosfery.

Te cenne zapisy są jednak zagrożone przez cofanie się lodowców i ocieplanie regionów polarnych. Presja na zebranie jak największej ilości danych, zanim będzie za późno, wciąż rośnie. Więcej o starożytnych wspomnieniach uwięzionych w lodzie można przeczytać w artykule Lou Del Bello. Morley z entuzjazmem opowiada o niezwykłych gatunkach, które widział podczas swoich wypraw: „Niesamowite skupiska gąbek, ukwiałów i osłonic, są absolutnie niezwykłe”. Jednak te podwodne krainy cudów są zagrożone.

Teraz, gdy mniej lodu pokrywa zimne wody, w których żyją te zwierzęta, rozkwitające glony, korzystające z rosnącego dostępu światła z góry, rozprzestrzeniają się i grożą zaduszeniem gąbek oraz podobnych form życia, mówi Morley. W maju on i jego współpracownicy opublikowali artykuł, w którym zauważyli, że te stworzenia stoją przed dodatkowym problemem związanym ze zmianami klimatu: rośnie ryzyko, że ogromne, przemieszczające się kawałki lodu uderzą w dno morskie, gdzie żyją.

Inny badacz z BAS, fizyk lodu morskiego Jeremy Wilkinson, mówi, że musiał dostosować niektóre eksperymenty, które przeprowadza w innym regionie polarnym, Arktyce. Powodem jest to, że lód morski tam stał się znacznie mniej stabilny niż wcześniej. Gdy klimat był chłodniejszy, on i jego współpracownicy umieszczali wodoodporne walizki na lodzie, zawierające instrumenty śledzące na przykład prędkość wiatru i temperaturę przez cały rok.

„Teraz, gdy lód cofa się tak szybko, nie możemy tego robić, ponieważ lód topnieje, a nasze instrumenty wpadają do oceanu”, mówi Wilkinson. „Wszystkie nasze systemy są teraz zaprojektowane tak, by unosiły się na wodzie”.


W Cieśninie McMurdo lód morski staje się cieńszy i tworzy się później niż miało to miejsce w przeszłości. Zdjęcie: Getty Images

Z powrotem na Antarktydzie, brak lodu morskiego podczas zimy na półkuli południowej zaskoczył Natalie Robinson, fizyka morskiego z Nowozelandzkiego Narodowego Instytutu Badań Wody i Atmosfery (NIWA).

Ona i jej współpracownicy wykorzystują zdjęcia satelitarne, aby monitorować formowanie się lodu w Cieśninie McMurdo, akwenie wodnym na wybrzeżu Antarktydy, bezpośrednio na południe od Nowej Zelandii. „W 2022 roku mieliśmy sezon wzrostu lodu [okres, w którym pokrywa lodowa zwykle się rozszerza], jakiego nikt nigdy wcześniej nie widział”, mówi Robinson. „Jeszcze pod koniec sierpnia mieliśmy otwartą wodę.”

Choć lód morski rzeczywiście utworzył się w Cieśninie McMurdo w kolejnych tygodniach, nigdy nie stał się wystarczająco gruby, by pozwolić Robinson i jej współpracownikom przeprowadzić zaplanowane eksperymenty w niektórych miejscach. W niektórych rejonach Cieśniny McMurdo inni badacze byli w stanie transportować sprzęt naukowy po lodzie pieszo. Przy lodzie o grubości tylko około 1,1 m (3,6 stopy), czyli mniej więcej połowy zwykłej grubości, uznano, że jest zbyt niebezpiecznie, by jeździć po nim. Był to pierwszy raz, kiedy zespół nowozelandzkich naukowców musiał transportować swój sprzęt pieszo.

„Opisujemy ten sezon jako bezprecedensowy, ale właściwie dokładnie to samo zdarzyło się dwa lata później”, mówi Robinson o sytuacji w 2024 roku.


Burze stają się coraz częstsze na Antarktydzie, utrudniając badania. Zdjęcie: Getty Images

Przez siedem lat Robinson miała nadzieję wykorzystać system rdzeniowania lodu do badania lodu płytkowego, masy kryształków lodu o postrzępionej strukturze, pełnej jam wypełnionych wodą morską, która tworzy się na spodniej stronie lodu morskiego. Ona i jej współpracownicy zaprojektowali system rdzeniowania lodu, który umożliwiłby naukowcom pobranie tego delikatnego rodzaju lodu w całości, aby mogli badać jego strukturę oraz obserwować, jak organizmy mogą w nim zamieszkiwać.

Zamiar Robinson polegał na pobraniu takich próbek z lodu morskiego w pobliżu Szelfu Lodowego Rossa, gigantycznego szelfu lodowego o powierzchni przekraczającej pół miliona kilometrów kwadratowych (200 000 mil kwadratowych). Jednak niesprzyjające warunki pogodowe sprawiły, że nie mogli dotrzeć do zamierzonego miejsca i musieli pobierać próbki lodu znacznie bliżej bazy Scotta, nowozelandzkiej stacji badawczej na Antarktydzie. „To był właściwie zupełnie inny fragment oceanu, który badaliśmy”, mówi. „Wcale nie to, co planowaliśmy.”


Wraz ze wzrostem temperatur, Antarktyda traci swój lód, a trawy rozwijają się – w tym inwazyjna trawa łąkowa. Zdjęcie: Getty Images

Problemem nie jest tylko to, że wyższe temperatury utrudniają tworzenie się lodu, ale także to, że występowanie burz w Południowym Oceanie wydaje się wzrastać, co miesza lód i uniemożliwia jego pewne przywieranie do lądu, mówi Robinson. Ta sytuacja ma również inne konsekwencje: „Jeśli mamy do czynienia z bardziej wietrzną ogólną sytuacją, na pewno utrudni to każde nasze badania terenowe”, dodaje.

Robinson wyjaśnia, że jej doświadczenia na Antarktydzie w ciągu ostatnich 22 lat ujawniły, jak dramatyczny wpływ na ten kontynent ma zmiana klimatu. To, co widziała, opisuje jako „zatrważające”.

Mimo to, w swojej karierze Robinson zauważyła, że nastawienie społeczne wobec zmian klimatycznych ewoluowało. Negowanie zmian klimatycznych wydaje się jej mniej powszechne niż kiedyś. „To na pewno daje mi nadzieję”, mówi.

Jednak czas na przeprowadzenie niektórych eksperymentów naukowych na Antarktydzie dobiega końca, co oznacza, że następne kilka lat będzie kluczowe. Potencjalnie niektóre badania terenowe staną się niemożliwe, jeśli ogromne obszary lodu morskiego znikną całkowicie.

„Ścigamy się, aby zebrać jak najwięcej danych”, dodaje Robinson, „zanim te wielkie zmiany nastąpią”.