Naukowcy z Instytutu Geofizyki PAN, Instytutu Oceanologii PAN i Uniwersytetu Wrocławskiego ramach projektu „RAW – Recesja i Więdnięcie” – Jaki jest wpływ recesji lodowców z uchodzących do morza do lądowych na morską produkcję biologiczną i biogeochemię morza w Arktyce?” przeprowadzili szereg pomiarów podczas tegorocznych letnich prac badawczych w Arktyce.

— Działania w ramach projektu w okresie od połowy czerwca do końca września zakładały dwa cykle prac – serie pomiarów z statku badawczego „Oceania” realizowane w Isfjordzie oraz jachtu „Azimuth” wykonywane w okolicach Bellsundu i Hornsundu. Celem była weryfikacja doboru obszarów badawczych i wskazanie dwóch-trzech reprezentatywnych rejonów, w których zostaną przeprowadzone przyszłoroczne kampanie pomiarowe – mówi prof. dr hab. Mateusz Moskalik, kierownik projektu RAW.

Wykonano pomiary oceanograficzne, mierząc temperaturę, zasolenie w fiordzie, pH, ilość tlenu i dwutlenku węgla rozpuszczonego w wodzie, zawartość chlorofilu oraz analizując procesy związane z sedymentacją, czyli koncentrację zawiesiny i typy cząstek w toni wodnej w pionowych profilach głębokości. Natomiast w zakresie pomiarów ekologicznych wykorzystywano sieci planktonowe do poboru prób planktonu z danego rejonu oraz kamerę do robienia zdjęć podwodnych, dzięki czemu analizowano dodatkowo cechy morfologiczne zawiesiny. Za tę część badań jest odpowiedzialna dr Emilia Trudnowska z Instytutu Oceanologii PAN.

— W projekcie RAW mam szczęście zajmować się jego „wisienkami”, czyli zooplanktonem – bezpośrednimi konsumentami badanej produkcji pierwotnej, oraz morskimi agregatami (z ang. marine snow), które powstają w wyniku połączenia się nieskonsumowanej materii organicznej wraz z innymi elementami zawieszonymi w toni wodnej. Podczas tegorocznego rejsu na jachcie „Azimuth” zbierałam próbki fitoplanktonu za pomocą sieci i batometrów, sączyłam wodę w celu oszacowania zawartości chlorofilu na poszczególnych poziomach głębokości, zbierałam próbki zooplanktonu za pomocą sieci oraz robiłam zdjęcia podwodne organizmom i współwystępującym z nimi agregatom za pomocą nowoczesnej kamery podwodnej – opowiada dr Trudnowska o swojej pracy.

Podczas obydwóch rejsów badawczych zostały pobrane próbki wody i materiału zawieszonego z kolumny wody, które zostaną szczegółowo przeanalizowane pod względem zawartości składników pokarmowych. Analizy te posłużą do określenia rodzaju i ilości organicznych i nieorganicznych składników pokarmowych, które pełnią kluczową rolę w rozwoju fitoplanktonu odpowiedzialnego za produkcję pierwotną i powiązane z tym pochłanianie atmosferycznego CO2.

— Lodowce uchodzące do morza oraz te zakończone na lądzie mogą intensyfikować dostawę składników pokarmowych, które z kolei sprzyjają rozwojowi fitoplanktonu. Oprócz powszechnie analizowanych makroskładników pokarmowych, do których należą głównie fosforany, azotany i krzemionka, występują także mikroskładniki (m.in. Fe, Mn, Zn, Mo) limitujące produkcję pierwotną. Oznacza to, że ich brak może spowalniać rozwój fitoplanktonu pomimo dużej zawartości pozostałych makroskładników. W czasie prac terenowych w sierpniu tego roku pobierałem próbki celem określania zawartości mikroskładników pokarmowych rozpuszczonych w wodzie morskiej oraz tych adsorbowanych (przylegających) na powierzchni zawiesiny. Szczegółowe analizy z wykorzystaniem technik mikroskopii elektronowej i transmisyjnej, wysoko rozdzielczej spektrometrii mas sprzężonej z plazmą wzbudzaną indukcyjnie (QQQ-ICP-MS), a także ekstrakcji selektywnej będą wykonane podczas moich wizyt studyjnych w Uniwersytecie w Pensylwanii w USA oraz GFZ Hemlholtz Centre w Niemczech – mówi się dr Łukasz Stachnik z Uniwersytetu Wrocławskiego.

Oprócz prac prowadzonych na statku i jachcie, część zadań realizował dwuosobowy zespół w Polskiej Stacji Polarnej Hornsund na Spitsbergenie – mgr Meri Korhonnen i dr Jerzy Giżejewski, którzy byli odpowiedzialni za zbieranie próbek, analizę i badanie procesów sedymentacji oraz warunków hydrograficznych w rejonie zatok Hansbukta i Gashamna.

— O warunkach pracy mogę wypowiadać się w superlatywach, bardzo dobrze nam się współpracowało z załogą stacji w Hornsundzie oraz resztą zespołu i załogami jachtu, na którym pracowaliśmy w czasie rejsów na Brepolen. Jedynie warunki pogodowe były „mało spitsbergeńskie” – prawie całkowity brak wiatru, a więc i brak fali, ciepło, około 5 stopni – wspomina dr Giżejewski.

W tym sezonie pogoda płatała naukowcom figle – w miesiącach typowo letnich, kiedy można by spodziewać się lepszych warunków atmosferycznych, występowały częste wiatry, zafalowanie oraz dryfujący lód z lodowca, które utrudniały prace na wodzie. Za to we wrześniu, gdy należałoby oczekiwać silnych wiatrów i zafalowania, pogoda była wręcz odwrotna.

We wrześniu zespół badawczy rozstawił dwie bezobsługowe stacje pomiarowe na dnie fiordu Hornsund, które stale rejestrują warunki fizyczno-chemiczne, m.in. temperaturę i zasolenie. Zamieszczono również czujnik koncentracji zawiesiny oraz PAR (ang. Photosynthetically Active Radiation), czyli zakresu długości fal promieniowania słonecznego, który jest potrzebny do fotosyntezy. Natomiast w Hansbukcie rozstawiono pułapki osadów, których zadaniem jest wyłapywanie zawiesiny bogatej w składniki odżywcze w celu analizy procesów sedymentacyjnych.

— Myślę, że udało nam się zrealizować wszystkie zaplanowane prace i jesteśmy z tego bardzo zadowoleni. Pomiary wykonaliśmy praktycznie we wszystkich miejscach z wyjątkiem jednego, bo pogoda nie pozwoliła, żeby płynąć w stronę Sørkapu. Wszystkie próby zostały zebrane – w IO PAN z początku narzekali, że jest ich za dużo – opowiada prof. dr hab. Mateusz Moskalik.

W planach naukowców w ramach projektu RAW na kolejny sezon są dwa rejsy badawcze na Svalbard w maju oraz na przełomie lipca i sierpnia w celu przeprowadzenia dwóch serii pomiarowych w trzech wybranych lokalizacjach. W następnym roku do polskiego zespołu dołączą badacze z Zachodnionorweskiego Uniwersytetu Nauk Stosowanych (HVL), zagranicznej jednostki partnerskiej w projekcie RAW.

O tym, że praca naukowa to nie tylko prowadzenie pomiarów i analizowanie danych, opowiada dr Emilia Trudnowska:

— Mimo wiatru, deszczu, fal i zimna, praca na jachcie była cudownym przeżyciem. Mała jednostka badawcza narzuca w pewnym sensie bliskość, dzięki czemu wróciliśmy z rejsu nie tylko pełni wrażeń, skrzyń wypchanych próbkami, dysków cięższych o dane pomiarowe i piękne zdjęcia, ale też… wróciliśmy jako przyjaciele, którzy razem przeżyli coś wyjątkowego.

Projekt „RAW – Recesja i Więdnięcie” – Jaki jest wpływ recesji lodowców z uchodzących do morza do lądowych na morską produkcję biologiczną i biogeochemię morza w Arktyce?” uzyskał środki w ramach konkursu GRIEG finansowanego z Norweskiego Mechanizmu Finansowego 2014-2021.