Na palubě ledoborce Polarstern aneb Jak to chodí na plovoucí vědecké laboratoři | Reflex.cz
nahoru

Na palubě ledoborce Polarstern aneb Jak to chodí na plovoucí vědecké laboratoři

Markéta Pokorná21. prosince 2017 • 08:30
Na palubě ledoborce Polarstern aneb Jak to chodí na plovoucí vědecké laboratoři
foto: Profimedia.cz

Polární hvězda (z něm. Polarstern) nabrala plnou parou kurz sever. Mrazivý vítr si zpíval sólo a můj ranní čaj se proměnil v ledovou rosu. Námořníci spustili do vody kanony, které pomocí specifických frekvencí pomáhají vědcům získat obrázek o navrstvených sedimentech a také dokumentovat tektonický vývoj mořského podloží.

Už zdálky nás vábily mohutné kry svými tyrkysovými vějíři - zvláštní překládanou harmonikou, která prosvítá na hladinu z mořských hlubin. Námořníci si prý často lámou hlavy a u bedýnky s whisky se donekonečna dohadují, která kra je hodná a která zlá, která štědrá a která chamtivá.

Za chvíli spustili biologové ke dnu sítě a netrpělivě se čekalo na první úlovek. Úspěchem bylo i pár krilů. Kril je několikacentimetrový korýš podobný mořskému krabovi. V polárních oblastech slouží jako potrava ptáků, tuleňů a velryb. Slovo kril pochází z norštiny a znamená „rybí potěr“.

Znudění milionáři i pohodlní dobrodruzi. To jsou zákazníci cestovek poskytujících výlet…

Stěžejní práce biologů probíhaly jak na volném moři, ve vzduchu, tak přímo na ledě v tzv. ledových stanicích. Kry byly většinou malé (do sta metrů), výjimečně větší (více než tisíc metrů), vyčnívající metr až tři metry nad hladinu. Občas se na hladině objevily palačinky (kruhové deseticentimetrové kousky ledu se zvednutým okrajem, které na sebe narážejí tak dlouho, až srostou).

Informace z ledu

Další den mě probudilo praskání ledu. Ledoborec začal naplňovat své poslání. Začátkem září jsme se dostali do oblasti okraje Wandelova moře. Zakotvili jsme a glaciologové začali odebírat vzorky ledu. Vrtání však netrvalo dlouho, protože pilot helikoptéry podal hlášení, že kra praská. Další průzkumný let zjistil, že okolní kry mají pro zakotvení nepevnou strukturu, a tak další vědecké práce pokračovaly za jízdy.

Ledové vrty jsou důležité pro studium změn životního prostředí. Vyvrtaný materiál z ledu se nejdříve studuje pouhým okem. Rozpozná se tak možná vulkanická erupce, která zanechá v atmosféře částečky prachu. Ty poté klesnou na zem po celé zeměkouli, a také do sněhu, kde následně zamrznou. Dostane se sem i prach z lesních požárů.

Z takového vrtu se dá poznat, co se dělo nejen s nejbližším okolím daného místa, ale co se odehrávalo stovky a tisíce kilometrů daleko. A to vše do minulosti tisíců let.

Výprava na severní pól aneb Jak si poradit s tím, když vám cíl vaší cesty stále „uhýbá“?

Část z 82 odebraných ledových vrtů se dále zpracovávala přímo na lodi, zbytek byl uložen v chladicích boxech a převezen do laboratorních institucí. Nalezené druhy organismů se přesně zařazují. Stává se také, že jsou objeveny úplně nové. I když se to zdá nemožné, mořský led nabízí specifické podmínky pro přizpůsobivou flóru a faunu. Když mořská voda zmrzne, zůstanou v ní obsažené soli ve vysoce koncentrovaném louhu, který se hromadí v silně rozvětveném systému ledových prostor složených z vlasově tenkých kanálků a kapes. V takových podmínkách žijí komunity zahrnující viry, jednobuněčné řasy, bičíkovce a nálevníky. V ledu tak najdete mnohá zajímavá společenstva jednobuněčných organismů, jejichž rozmnožovací cyklus závisí na teplotě a světle, které se mění v průběhu ročních období.

Podél spodní strany ledových ker tvoří rozsáhlá společenstva korýši, kteří se mikroplanktonem živí, a prostřednictvím těchto výzkumů se pak třeba z televizních dokumentů dozvídáme o souvislostech potravního řetězce a o tom, kde začíná život.

Počítání tuleňů

Po snídani za mnou do kajuty přišla bioložka Iris, že bych dnes mohla pomoci s leteckými observacemi. Oblékla jsem se do kombinézy, s fotoaparátem usedla na zadní sedadlo helikoptéry a nasadila si protihluková sluchadla. Vzlétli jsme a pilot šprýmař po chvilce udělal první horskou dráhu. Nadzvedlo mě to, až jsem se dotkla hlavou stropu. Žaludek se mi zachvěl, ale zároveň jsem se nepřestávala soustředit na počítání medvědů, velryb a tuleňů. Jeden, dva, tři...

Po hodině jsme přistáli bočním manévrem, stáhli vrtule, nasadili kolečka a zatlačili vrtulník do palubního hangáru. Odhaduje se, že v oblasti mezi Norskem a Grónskem žije asi šest až sedm milionů tuleňů a několik set medvědů. Alarmující je potvrzování zpráv o silném úbytku grónských velryb, kterých se na celém světě odhaduje pouze tři tisíce kusů. Dnes jsou považovány za jedny z nejvzácnějších kytovců vůbec.

Na treku Vancouverem: Za krásami největšího ostrova západního pobřeží Severní Ameriky
Vojtěch Čeřovský a Anežka Hrabánková 6. října 2017 • 10:59

Na treku Vancouverem: Za krásami největšího ostrova západního pobřeží Severní Ameriky

Po většinu doby bylo bezvětří a slunečno. Teplota se pohybovala okolo dvanácti stupňů a v ledové oblasti klesla na nulu. Minimální teplota se zastavila na minus 10,6 stupních, takže to nebylo tak hrozné.

Nenápadné pohyby kontinentů

Když Alfred Wegener začátkem 20. století zveřejnil svoji teorii o posunu kontinentů, nebyla brána vážně. Teorie pravila, že se kontinenty během historie Země k sobě relativně posunuly. Například Grónsko, Špicberky a Skandinávie vytvořily zhruba před sedmdesáti miliony lety jeden společný kontinent.

Dinosauři mohli za onoho času bez větších problémů putovat z Evropy do Severní Ameriky. Trvalo víc než šedesát let, než byla geologická databáze natolik dostačující, aby mohl být posun kontinentů dokázán. Byla prováděna dlouhodobá měření a na konci 80. let měli geofyzikové vytvořený dostatečný model pro pohyby desek za posledních dvě stě milionů let. Zůstaly ovšem mezery. Například těžko přístupné oblasti, jako jsou Arktida, Antarktida nebo právě severovýchodní Grónsko.

Dnes můžeme říct, že před šedesáti miliony lety ležely dnešní Špicberky severně od Grónska a otevřením severního Atlantiku se pohybovaly na jihovýchod. Tento posun je stále aktivní, jak ukazují záznamy podmořského zemětřesení a vulkanické výbuchy v severním Atlantiku. A právě zkoumání posunů kontinentálních desek mezi Grónskem a Špicberky, měření jejich rychlosti a směru během posledních čtyřiceti milionů let je hlavním cílem mnoha geofyzikálních programů.

Ruská Amerika na Aljašce: Co se dochovalo z doby, kdy mrazivý americký stát patřil Rusku?

Seizmické měření na expedici ARK 18/2 probíhalo takto: za lodí byl vlečen 800metrový kabel s 96 hydrofony po celé délce. Ty zaznamenávaly odražené signály, které vysílají „kanony“ umístěné ve vodě za zádi ledoborce. Dodatečně vypouštěné radiosondy pomáhají lépe určit strukturu sloupce sedimentu.

Až na dno

Slovo batymetrie vzniklo složením řeckých „bathy“ a „metrie“, neboli „hloubka“ a „měření“ - jde tedy o měření vodních hloubek. Výsledkem měření jsou digitální mapy. Měří se sonarem, který vysílá signál k mořskému dnu, čeká na odezvu, kterou zaznamená, a poté znovu vysílá. Přijímaná data jsou kontrolována na monitorech. Graficky vypadají jako barevné pruhy (barva značí hloubku).

Klíčovou roli pro měření terénu dna hraje navigace. Od přesnosti určení polohy lodi se odvíjí přesnost mapování. I přes vynaložené úsilí jsou oblasti Grónského moře dosud zmapovány jen řídce. Znalosti mořské topografie jsou podstatné pro všechny přírodní vědy, obzvláště důležité jsou pro transport sedimentů či tektonické procesy. Maximální hloubka naměřená naší expedicí byla 4086 m.

Další velmi důležitou součástí našeho výzkumu bylo měření systémem Parasound. Na rozdíl od sonarového měření, u kterého se signál odráží přímo od dna, má signál Parasoundu jinou frekvenci a poskytuje tak informaci o typu sedimentu na mořském dně a o jeho struktuře. Data jsou podkladem k plánování geologických vrtů.

Všechna roční období za pět dnů? Na skotském souostroví Orkneje to není žádný problém

Porovnáváním výsledků v různých obdobích lze navíc zjistit změny mořských proudů. Měření využívá tzv. parametrického efektu, tedy efektu dvou různých frekvencí. Nižší frekvence proniká hlouběji do svrchních vrstev sedimentů (až do jednoho sta metrů) a dává tak možnost sediment přesně určit.

Komu svědčí metan

Zajímavým vědeckým projektem bylo sledování metanových vývěrů u tzv. „blátivých vulkánů“ o průměru 200 metrů, nacházejících se v různých hloubkách. Tyto oblasti, které jsou velmi málo prozkoumány, jsou místem, kde žijí specifické symbiotické bakterie, které jsou indikátory metanových oblastí. Mohou být i na místech, kde nejsou právě pozorovány metanové exhalace. Vědci zkoumají jejich životní cykly a určují jejich charakteristické znaky v závislosti na tomto prostředí. Výsledky pak slouží k porovnávání podobných společenství jak v arktické, tak v antarktické hlubokomořské oblasti a závěry těchto studií budou mít zřejmě vliv i na identifikaci podmořských nalezišť metanu.

Naše expedice nashromáždila spoustu poznatků, které využijí vědci v mnoha dalších oborech. Můžeme jen doufat, že si díky nim lidé uvědomí, jak moc je nejen oblast severovýchodního Grónska, ale celá planeta ohrožena neuváženou lidskou činností. Globální oteplování totiž ovlivní řetězovou reakcí veškerý život na planetě Zemi. Grónsko pomalu odtává, a pokud bude trend oteplování pokračovat, rokem 2100 Grónsko možná zmizí z mapy Severního ledového oceánu. Od roku 1978 se arktická ledová plocha zmenšila o osm procent.

Nic pro pohodlné cestovatele: Trmácení deštivou Sibiří plnou bláta a komárů

Zvyšování hladiny moře však nezpůsobuje tání mořského ledu (můžete si to vyzkoušet: nechte roztát kostku ledu ve sklenici - hladina nestoupne). Stoupání hladiny je zapříčiněno oteplováním mořské vody, respektive snížením její hustoty, a tudíž zvětšením jejího objemu; a dále přísunem vody, která odtává z pevninských ledovců. Byla by škoda, kdyby si pohled na průzračné tyrkysové kry mohly příští generace užít jen na digitálních nosičích.


Ledoborec Polarstern

Výzkumný ledoborec postavila německá loděnice Howaldtswerke v Kielu v roce 1982 za 100 milonů eur. Polarstern má za sebou dvacet let kyvadlové dopravy mezi severním a jižním pólem, celkem 23 arktických a 23 antarktických misí. Loď dlouhá 118 m, široká 25 m a bez potíží pracuje i v -50 °C. Sedmipatrový gigant má kajuty pro 40 členů posádky a 65 vědeckých pracovníků. Od uvedení do provozu do roku 2002 loď uplula víc než milion námořních mil (1 námořní míle = 1852 m). V podpalubí jsou vědecké laboratoře a chladicí místnosti, které jsou určeny pro biologii, geofyziku, chemii, oceánografii, geologii, meteorologii a glaciologii. Na některé expedice je pronajata i helikoptéra. Všechny expedice ledoborce Polarstern organizuje a plánuje Institut Alfreda Wegenera, který se zabývá výzkumem polárních a mořských oblastí. Expedice jsou financovány německým Spolkovým ministerstvem pro vzdělání a výzkum.


Logistika

Příprava jednotlivých expedic běží dlouhé měsíce dopředu. Vedení Institutu A. Wegenera koordinuje veškeré činnosti. Není jednoduché se na takovou expedici dostat s vlastním vědeckým projektem. Mnozí vědci čekají i několik let. Každý účastník také musí postoupit podrobnou lékařskou prohlídku. Expedičníci jsou vybaveni arktickou výstrojí a absolvují školení, jak přežít v extrémních podmínkách, včetně tréninku střelby pro případ setkání s ledním medvědem. I když to připadá mnohým zbytečné, nikdo nemůže předvídat, co ho na ledové ploše mimo loď může potkat.

Onseny: Japonské přírodní lázně vás zahřejí na těle i na duši. Z jejich blahodárných…
O-ešiki: Více než sedm století starý festival, při kterém Tokio osvítí tisíce luceren

Markéta Pokorná




Diskuse ke článku

 

Starší články Lidé a Země