Podcast naukowy GEOGADKA w ramach projektu IGF PAN Geofizyka dla każdego prowadzi Dagmara Bożek, specjalistka ds. komunikacji naukowej i edukacji.

Dagmara Bożek: Jak brzmią lodowce? Czy ten dźwięk można do czegoś porównać?

Dr Oskar Głowacki: To zależy, o jakich dźwiękach mówimy. Jeśli chodzi o dźwięk towarzyszący wytapianiu lodu, to można go porównać do smażenia bekonu na patelni, czyli skwierczenia. Natomiast jeśli mówimy o cielącym się lodowcu, czyli wydawaniu na świat ogromnych gór lodowych, które wpadają do morza, to jest to dźwiękowa katastrofa, którą można porównać do trzęsienia ziemi.

Słuchaj też na Spotify >>>

D.B.: Skąd pomysł na badanie takich dźwięków i jaki jest tego cel?

O.G.: Wydaje się to dość enigmatyczne – jak można słuchać lodowców? Jak przy pomocy dźwięku można prowadzić badania naukowe? Dźwięk kojarzy nam się ze sztuką, słuchaniem muzyki. Jest tu pewna analogia do analizowania trzęsień ziemi, o czym opowiadał mój kolega Grzegorz Lizurek w jednym z poprzednich odcinków podcastu. To też jest fala. A każda fala niesie pewną informację o intensywności zjawiska, jego przebiegu. Dźwięk ma jeszcze dodatkowy aspekt – jest nam zwyczajnie bliższy, oddziałuje na naszą fantazję, emocje.

D.B.: Skoro o muzyce mowa – grasz na jakimś instrumencie, a może masz lepsze ucho do muzyki? To mogłoby się przydać w tego rodzaju badaniach.

O.G.: Często słyszę to pytanie, ale odpowiedź brzmi nie. W temacie sztuki jestem kompletnym laikiem. Mimo to jakimś trafem zainteresowałem się dźwiękami lodowców.

D.B.: Czy w Polsce są jeszcze inni naukowcy, którzy zajmują się wykorzystywaniem dźwięków do badania lodowców?

O.G.: W Polsce ta historia zaczęła się w 2013 roku, kiedy zacząłem doktorat w IGF PAN. Była to taka niezapisana tablica. Zupełnie przypadkiem trafiłem na studia doktoranckie, bo nawet by mi do głowy nie przyszło, że będę zajmował się rejonami polarnymi i lodowcami. O dźwiękach nie wspominając.

D.B.: Te „zupełne przypadki” bardzo często mają ciekawy ciąg dalszy.

O.G.: Kiedy słyszę opowieści moich kolegów i koleżanek, to chyba taki standard. (śmiech)

D.B.: Czy można zatem powiedzieć, że jesteś prekursorem tego typu badań, jeśli chodzi o lodowce?

O.G.: Nie lubię używać tego słowa, bardziej lubię mówić, że podchwyciłem temat, który wydawał mi się szczególnie interesujący. Na świecie początki tego typu badań to 2009 rok, kiedy odbyły się pewne warsztaty naukowe, na których wybrzmiała hipoteza, że skoro lodowce wydają dźwięki w postaci cielenia, wytapiania, to dlaczego by tych dźwięków nie wykorzystać? Zainteresowałem się tym zagadnieniem, do którego spora część naukowców była sceptycznie nastawiona.

D.B.: Czyli z początku musiałeś przekonać nieprzekonanych?

O.G.: Szczerze mówiąc, to nadal przebijam się przez mur sceptycyzmu, bo jest to metoda stosunkowo nowa. Dziesięć lat w badaniach glacjologicznych to tak naprawdę nic. Przykładowo sejsmologię w badaniach lodowców stosuje się od 70-80 lat. Jest to tak naprawdę raczkująca dziedzina.

D.B.: Czyli często musisz bronić swoich badań przy użyciu różnych argumentów?

O.G.: Zaskakujące, że nawet niektórym naukowcom trzeba przypominać, jaki charakter ma fala. Bez względu na to, czy jest ona sejsmiczna, czy dźwiękowa, to niesie informację, którą możemy wykorzystać naukowo. Dużo osób jest zamkniętych na pogląd, że dźwięk możemy wykorzystać w sposób naukowy.

D.B.: W jaki sposób prowadzisz swoje badania? Z jakiego sprzętu korzystasz?

O.G.: Może zacznę od tego, że zajmuję się analizą dźwięków rejestrowanych pod wodą. Czym to się różni od rejestracji dźwięków w powietrzu? Jeżeli mówimy do mikrofonu, to membrana, która się w nim znajduje, drga w momencie, kiedy cząsteczki powietrza ulegają zagęszczeniu. Drgania membrany generują dźwięk lub napięcie, które jest przetwarzane w naszym komputerze. Natomiast pod wodą musimy używać innych urządzeń. Są to hydrofony, podobne w nazwie do mikrofonu, które składają się z takich kryształów zamiast membrany. Są to konkretnie piezoelektryki, które działają na takiej zasadzie, że jeżeli przechodzi fala dźwiękowa, to piezoelektryk w minimalnym stopniu zmienia swoją objętość i ta zmiana jest zamieniana na napięcie. Zwyczajnej membrany nie moglibyśmy użyć w wodzie, bo by się nie odkształcała ani nie wibrowała tak, jakbyśmy chcieli.

D.B.: Skoro Wasze badania są nowatorskie, to czy wykorzystujecie już istniejącą aparaturę naukową, czy projektujecie swoje urządzenia od podstaw?

O.G.: Tu trzeba oddzielić dwie rzeczy – jedną jest badanie lodowców przy użyciu dźwięków, a drugą jest badanie innych zjawisk w przyrodzie przy użyciu dźwięków. Tak naprawdę oceany i morza są pełne różnego rodzaju dźwięków, np. załamujące się fale generują dźwięk, opady deszczu, ssaki morskie, które używają dźwięków do komunikacji w sezonie godowym. W dużej mierze nasze metody badawcze wywodzą się z biologii morza, ponieważ biolodzy morza często wykorzystują w swojej pracy podwodne dźwięki utrwalane za pomocą rejestratorów, które mogą być używane pod wodą. Trochę zaczerpnęliśmy z tego świata.

D.B.: Biorąc pod uwagę, że oprócz interesujących Cię dźwięków nagrywa się sporo innych, np. głosy zwierząt, czy takie przypadkowe dane przekazujecie naukowcom z innych dziedzin?

O.G.: To wszystko, co jest rejestrowane, może być w przyszłości użyte. Powiem więcej – są grupy, które zajmują się badaniem aktywności fok albo narwali w rejonach, gdzie występują lodowce. Sprawdzają, jak topniejące lodowce i zmiany klimatu wpływają na aktywność czy liczebność ssaków morskich. I właśnie w tym celu rejestruje się podwodne dźwięki.

D.B.: Na platformie Zooniverse, na której można znaleźć projekty z zakresu nauki obywatelskiej, był projekt Whale Watch. Ochotnicy mogli online przesłuchiwać liczne nagrania dźwiękowe i wskazywać w nich odgłosy wydawane przez wieloryby. Dostępna była również instrukcja, na co zwracać uwagę i jak oznaczać interesujące fragmenty. Czy w przypadku Waszych badań taką współpracę z nienaukowcami do wstępnej obróbki danych można by było zastosować?

O.G.: Jak najbardziej tak, zwłaszcza że jestem zwolennikiem takiego podejścia. Tworzymy różne algorytmy obliczeniowe i procedury analizy danych, natomiast ludzki mózg jest najlepszym analizatorem danych. Owszem, sztuczna inteligencja osiąga bardzo wysokie poziomy, natomiast w przypadku analizy dźwięku bardzo często widzę, że inne osoby potrafią wychwycić subtelne różnice w sygnale, których ja nie wyłapałem, mimo że mam bardzo duże doświadczenie w takich analizach. Biorąc pod uwagę, jak wieloaspektowe są te dźwięki, jak wiele jest ich źródeł pod wodą, taka świeżość spojrzenia, może pozwolić wykryć coś nowego.

D.B.: Rozmawialiśmy wcześniej o pewnej przypadkowości Twojego wyboru kariery zawodowej. Studiowałeś oceanografię na Uniwersytecie Gdańskim. Skąd taki wybór studiów i jakie wtedy były Twoje plany na przyszłość?

O.G.: Muszę się zatem cofnąć do czasów dzieciństwa. (śmiech) Ta droga była dość wyboista. Wszystko się zaczęło, kiedy miałem parę lat. Nie będzie to może zbyt oryginalne w świecie oceanografów, ale może dla Państwa będzie. W dzieciństwie uwielbiałem oglądać filmy przyrodnicze z naszą niezastąpioną Krystyną Czubówną w roli lektora. Ale szczególnie ceniłem takie odcinki z Jacques’em Cousteau, badaczem i nurkiem, który eksplorował morza i oceany. Był w tym dreszczyk emocji, ekspedycje, ryzyko. To była dziecięca fascynacja. Później zostałem trochę sprowadzony do parteru. Myślałem sobie – jak ja, chłopak z 15-tysięcznego, małego miasteczka, może eksplorować oceany? Wydawało mi się to kompletnie niedorzeczne i bez sensu. Pojawił się w moim życiu dłuższy okres, kiedy myślałem, że będę informatykiem. Nawet studiowałem informatykę na Politechnice Gdańskiej. Wcześniej wspominałem o nagłej zmianie w życiu i podjęciu różnych decyzji. Nadszedł moment, kiedy pomyślałem, że chcę powalczyć o swoje marzenia.

D.B.: I stąd wybór studiów z zakresu oceanografii?

O.G.: Tak. Natomiast później było kolejne wielkie zaskoczenie, czyli transformacja z badań morza na badania lodowców.

D.B.: Porozmawiajmy o tym. Ważnym wydarzeniem w Twojej karierze naukowej był staż podoktorski w Scripps Institution of Oceanography na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Jak tam trafiłeś?

O.G.: Może zacznę od tego, że nie jedzie się do kraju czy instytucji, tylko do człowieka. W 2013 roku zacząłem swój doktorat i wyjechałem po raz pierwszy do Polskiej Stacji Polarnej Hornsund na Spitsbergenie. Poznałem wtedy Granta Deane’a, profesora w Scripps Institution of Oceanography, z którym od razu znaleźliśmy wspólny język. Obaj byliśmy zafascynowani dźwiękami lodowców, z tym że Grant miał wtedy ponad 25 lat doświadczenia w badaniach podwodnych dźwięków. On był osobą, która otworzyła mi drzwi do tego świata i pokazała, jak to jest interesujące. Nie chodziło przy tym o same dźwięki, ale możliwość pozyskania na ich podstawie informacji naukowej. Od tamtego momentu zakiełkował w mojej głowie pomysł, żeby kiedyś do Granta polecieć i wspólnie prowadzić badania. Współpracowaliśmy już, ale na odległość, więc po zakończeniu doktoratu zacząłem starać się o grant. Oczywiście trochę to trwało, bo w nauce jest tak, że składamy wiele wniosków o finansowanie, a tylko niektóre z nich zostają rozpatrzone pozytywnie. W końcu otrzymałem grant Mobilność+ z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego i właśnie on umożliwił mi wyjazd.

D.B.: Opowiedz więcej o samym stażu – naszego podcastu słuchają młodzi i przyszli naukowcy, więc takie wskazówki od starszego kolegi z pewnością będą cenne.

O.G.: „Starszego kolegi” – brzmi poważnie. (śmiech) Przede wszystkim nie można się bać i nie można pozwolić sobie na pozostanie w jednym miejscu, zatrzymanie swojego rozwoju. Warto zobaczyć inną perspektywę. Moim zdaniem jest to rzucenie się na głęboką wodę, bo trafia się w miejsce, gdzie zasady funkcjonowania są zupełnie inne i trzeba się w tym odnaleźć. Na stażu nawiązałem nowe znajomości naukowe i to zdecydowanie przyspieszyło moją karierę. Myślę, że bez tego doświadczenia nadal działałbym naukowo, ale to nie byłoby to samo.

D.B.: Ze stażu wróciłeś do Instytutu Geofizyki PAN. Jak dalej rozwijała się Twoja działalność naukowa?

O.G.: Zapragnąłem więcej samodzielności naukowej. Ukończyłem doktorat i staż podoktorski, gdzie miałem swojego mentora i uczyłem się etyki naukowej i tego, jak być samodzielnym badaczem. Chciałem zdobyć kolejny grant, większy i dający więcej swobody działania. Udało się. W zeszłym roku złożyłem dokumenty habilitacyjne, więc wszystko idzie w dobrym kierunku.

D.B.: Trzymam kciuki! To też dobry moment na podkreślenie kilku wybranych spośród wielu Twoich osiągnięć – masz na koncie wiele publikacji i nagród, m.in. byłeś laureatem nagrody Prezesa Rady Ministrów za rozprawę doktorską, a także dwukrotnie otrzymałeś stypendium im. prof. Kacpra Rybickiego. Mimo tej przypadkowości wyborów zawodowych, o których rozmawialiśmy na początku, jesteś naukowcem z krwi i kości. Co Cię motywuje do pracy?

O.G.: Jestem trochę idealistą. Ten idealizm w mojej pracy naukowej objawia się tym, jak do niej podchodzę. Teraz stoimy jako ludzkość nad pewną przepaścią; obserwujemy zmiany klimatyczne, które są bezprecedensowe. Objawiają się m.in. zanikiem lodowców i wielkich pokryw lodowych. Swoją pracę traktuję jak misję, która jest drobną cegiełką do budowania wiedzy o świecie. Cieszę się, że należę do międzynarodowego grona badaczy, które poprzez swoją pracę działa na rzecz tego, co nas otacza. Oczywiście podkreślam przy tym, że praca naukowca na co dzień to nie tylko słuchanie podwodnych dźwięków lodowców, uczestnictwo w wyprawach polarnych czy wyjazdach konferencyjnych, ale to często żmudne siedzenie przy komputerze czy przygotowywanie całej logistyki wypraw. Bez poczucia misji w takiej pracy człowiek by się po prostu męczył.

D.B.: A czy jest coś, czego nie lubisz w swojej pracy?

O.G.: Trudne jest to, że od momentu powstania pomysłu do wcielenia go w życie, np. otrzymania ciekawych wyników, upływa bardzo dużo czasu. Wymieniłaś moje wszystkie sukcesy, nagrody…

D.B.: …nie wszystkie! (śmiech)

O.G.: Ale to wcale nie oznacza, że zawsze wygrywam. Granty nawet najwspanialszych naukowców bywają odrzucane. Czasami frustrujące i męczące jest to, że trzeba walczyć o finansowanie swoich badań i trwa to bardzo długo oraz sprowadza się do wykonywania sporej ilości pracy administracyjnej.

D.B.: Którą wszyscy bardzo lubimy. (śmiech) Można to porównać do biegu maratońskiego.

O.G.: Tak, który w dodatku jest długi i frustrujący. Ale jeśli nie traci się z horyzontu celu, swojej misji naukowej, to jest szansa, że uda się przetrwać trudne momenty.

D.B.: Na koniec naszej rozmowy pochwal się jeszcze, nad czym obecnie pracujesz.

O.G.: Razem z National University of Singapore i Scripps Institution of Oceanography utworzyliśmy International Partnership for Acoustic Monitoring of Glaciers. To partnerstwo ma na celu stworzenie nowej globalnej metody monitoringu i badania ubytku masy lodowców w oparciu o podwodne dźwięki. My zajmujemy się dźwiękami generowanymi przez cielenia, czyli odrywanie się ogromnych brył lodowych, i podwodne wytapianie, czyli procesy, które są bardzo trudne do badania przy użyciu tradycyjnych metod. Używamy różnych technik, składamy projekty. Jest to praca zespołowa. Oprócz tego zajmuję się swoim projektem, który dotyczy fiordu Hornsund na Spitsbergenie i w którym będę próbował wykazać, jak zmienia się aktywność tamtejszych lodowców w ciągu danego roku i jaki ma to związek ze zmianami klimatu, np. z dopływem ciepłej wody z Prądu Zatokowego do fiordu arktycznego. Ale wspólnie z partnerami z USA i Singapuru robimy eksperymenty, podczas których w sposób bezpośredni badamy podwodne wytapianie gór lodowych. Mocujemy na nich instrumenty za pomocą śrub lodowych, co nie jest łatwe, bo takie bryły lubią się obracać. Jest to momentami ryzykowne i wymaga intuicji. Są to krótkie badania eksperymentalne, które łączymy z długookresowym monitoringiem w ramach współpracy międzynarodowej.

D.B.: Nie pozostaje nic innego, jak życzyć Ci powodzenia w Twoim naukowym biegu maratońskim. Dziękuję za rozmowę!