Wyprawa polarna GoNorth: Historie z młodości Ziemi

Zdjęcie: DC Studio/freepik

Raport z lodołamacza FF „Kronprins Haakon”
Wczesnym rankiem w czwartek FF „Kronprins Haakon” wyruszył wzdłuż drugiej linii sejsmicznej zaplanowanej trasy. Na pierwszej linii przeprowadzono badania sejsmiczne refrakcji, wykorzystując działka powietrzne holowane za statkiem oraz odbiorniki umieszczone na dnie morskim. Na drugiej linii zastosowano metodę sejsmiki refleksyjnej, używając zarówno dział pneumatycznych, jak i odbiorników holowanych. To prostszy wariant, łatwiejszy do przeprowadzenia w warunkach morskich.

Jeśli chodzi o uzyskane dane: „Sejsmika refrakcyjna pozwala zbadać strukturę skorupy ziemskiej aż do płaszcza. Aby wyciągnąć z niej wnioski, niezbędne są zaawansowane obliczenia. Sejsmika refleksyjna nie sięga tak głęboko, ale daje obraz o wyższej rozdzielczości i bardziej intuicyjny w interpretacji” – tłumaczą naukowcy.

Wyniki badań sejsmicznych
Alexander Minakov z Uniwersytetu w Oslo (UiO) oraz Bent Ole Ruud z Uniwersytetu w Bergen (UiB) zaprezentowali w czwartek pierwsze wstępne wyniki badań 
z pierwszej linii. Szczególnie cenne okazały się dane z obszaru przejściowego między skorupą kontynentalną a oceaniczną. Pozytywnym aspektem było również to, że wszystkie odbiorniki zostały odnalezione i działały prawidłowo – co nie zawsze jest oczywiste w tego typu badaniach.

Odkrywanie przeszłości dzięki DNA
Siedem lub osiem lat temu, w deszczowy dzień w Bergen, Stijn De Schepper 
z NORCE natrafił na inspirujący artykuł naukowy, który poruszał temat badań DNA związanego z lodem morskim.

„Zacząłem się zastanawiać: dlaczego nie wykorzystać DNA z osadów dennych, aby dowiedzieć się czegoś o przeszłości lodu morskiego?” – wspomina De Schepper, paleoceanograf, który szuka wskazówek o dawnym klimacie właśnie w osadach morskich.

Dotychczasowe szacunki opierały się głównie na skamieniałościach lub biomarkerach w osadach, co dawało niepełny obraz, zwłaszcza w rejonach Arktyki, gdzie materiał kopalny występuje rzadko.

„Dzięki analizie DNA możemy dostrzec powiązania, których wcześniej byśmy nie zauważyli” – mówi Evgenii Salganik z Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii (NTNU).

Zapis kopalny z Oceanu Arktycznego – np. okrzemki, foraminifery czy bruzdnice 
– jest znacznie uboższy niż w innych rejonach świata, co utrudnia analizę przeszłości. Z kolei analiza tzw. starożytnego DNA (sedaDNA) pozwala uchwycić pełniejsze spektrum organizmów obecnych w osadach.

Pierwszym krokiem jest stworzenie bazy danych DNA z osadów pochodzących 
z różnych lokalizacji i warunków lodowych – tym właśnie zajmuje się obecnie De Schepper, we współpracy z Jonem Hestetunem z NORCE, na pokładzie FF „Kronprins Haakon”.

Rejs mozaikowy
Wielu członków obecnej wyprawy brało wcześniej udział w ekspedycjach badawczych. Wśród nich jest Evgenii Salganik, który uczestniczył w wyprawie MOSAiC – wyjątkowym przedsięwzięciu, podczas którego w latach 2019–2020 planowano zimowanie statku w lodzie Arktyki. Choć pandemia koronawirusa zakłóciła część planów, Salganik dołączył do ekspedycji w czerwcu i lipcu 2020 roku.

Jego doktorat dotyczył grzbietów lodowych – mas lodu sięgających ponad pięciu metrów wysokości. MOSAiC był projektem interdyscyplinarnym, łączącym ekspertów od lodu, klimatologów i biologów.

„Największą wartością tej wyprawy była możliwość zebrania różnorodnych danych dzięki interdyscyplinarnemu zespołowi. Pozwoliło nam to dostrzec związki, które normalnie mogłyby umknąć naszej uwadze” – mówi Salganik.

Przykładem takiego odkrycia była obserwacja zachowania śniegu spadającego do wody podczas burzy. Analizując izotopy w płatkach śniegu, naukowcy zauważyli, że śnieg przyczepiał się do spodu lodu i zamarzał – zjawisko wcześniej niezaobserwowane bezpośrednio.

„Ogromną wartością było również to, że przez długi czas przebywaliśmy na tej samej krze lodowej. Dzięki temu, jeśli pojawiały się różnice w pomiarach, mogliśmy być pewni, że nie wynikają one ze zmienności między różnymi krami” – dodaje.

Tego rodzaju eksperymenty z dryfującym lodem są rzadkie, ale niezwykle ważne. Salganik podkreśla, że publikacje naukowe dotyczące ekspedycji SHEBA z końca lat 90. wciąż ukazują się w czasopismach naukowych.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o wyprawie MOSAiC, możesz obejrzeć dwuczęściowy film dokumentalny „Arctic Drift – A Year in the Ice” dostępny w serwisie NRK nett-tv (Originaltittel: Arctic Drift - A Year in the Ice).