О којој мисији говоримо?
Пре 127 година на пут је кренуо норвешки истраживач и истраживач Фридтјоф Нансен
Идеја мисије била је да поново створи историјско путовање норвешког поларног истраживача.
ИмеМОСАиЦ(Интердисциплинарна опсерваторија дрифта за истраживање арктичке климе) одражава сложеност и разноликост ове експедиције.
У ствари, МОСАиЦ је прва годинаекспедиција на централни Арктик проучавајући климатски систем региона. Пројекат, са укупним буџетом од преко 140 милиона евра, развио је међународни конзорцијум водећих поларних истраживачких института предвођених Институтом Алфред Вегенер и Хелмхолтз-овим центром за поларна и морска истраживања (АВИ).
Шта је мисија проучавала?
Поларстерн је провео годину дана на поларном северу.Иначе, већину времена су му мотори били искључени. Као резултат тога, могао је једноставно да лебди по морском леду. Ово је учинило прикупљање података тачнијим, а саму мисију одрживијом.
Дакле, шта су научници хтели да сазнају?&нбсп;Њих је занимала не само клима на Арктику, већ су стручњаци настојали да схвате како се тачно она мења.
Међународни стручњаци спровели су истраживања у 5 главних области интересовања. Студирао у разним научним лабораторијамаатмосфера, океан, морски лед&нбсп;Иекосистем&нбсп;Арктика.
Атмосфера
Последице нигде другде на нашој планетиклиматске промене нису тако велике и очигледне као на Арктику. Разумевање ових ефеката је главни циљ мерења која ће се предузети током експедиције МОСАиЦ. Мерења су вршена од површине леда до горњих слојева стратосфере на надморској висини од 35 км.
Извор&нбсп;
Истраживачи су посебну пажњу посветилилокални процеси малих размера на површини леда и океана, карактеристике арктичких облака. И такође како различите врсте облака утичу на сунчеву светлост и емитују сопствено топлотно зрачење. Стручњаци су такође проучавали снежне падавине на Арктику: како се снег прво формира у облацима и како на процес утичу ситне честице аеросола и капљице у атмосфери региона.
Кад год малипукотина, велика количина топлоте и водене паре продире дубоко у атмосферу, загревајући је. А захваљујући климатским променама, ове пукотине настају много чешће. Штавише, водена пара која пуца кроз пукотине узрокује стварање облака, који заузврат драматично мењају топлотну равнотежу Арктика. Да ли они имају ефекат загревања или хлађења зависи од висине и карактеристика облака - то су научници покушавали да открију. Поред тога, занимало их је да ли су ови облаци углавном састављени од кристала леда или, упркос ниским температурама на Централном Арктику, течних капљица воде?
Оцеан
Током последњих неколико деценија, истраживачису више пута проучавали Арктички океан и, на пример, температуру воде или струје на различитим дубинама. Међутим, овај истраживачки рад се углавном састојао од повремених посета регионима ледоломцем или кратких истраживачких летова током летњих месеци. Сходно томе, већина података је прикупљена током само неколико (летњих) месеци. Током експедиције МОСАиЦ, научници су по први пут били у могућности да прате широк спектар физичких параметара током целе године користећи дистрибуирану мрежу створену на леденој плохи.
Један од централних истраживачких задатака,коју је испоручио МОСАиЦ, како би се боље разумело како се морски лед развија. Рад океанографа посебно се усредсредио на циркулацију океана у горњим слојевима воде. Наиме, на великој циркулацији океанских струја, које носе огромне количине воде на Арктик и ван њега.
Лед
Климатске промене трансформишу Арктикморски лед. Данас је тањи, млађи и склонији заношењу од традиционалног вишесезонског леда дебљине неколико метара. Али лед није само јасно видљива препрека између океана и атмосфере; такође има велики утицај на различите процесе који се одвијају у обојици.
Поред тога, морски лед комуницира саарктички екосистем и супстанце које производе арктички организми. Они заузврат контролишу биогеокемијске процесе у читавом региону. У светлу ових сложених односа поставља се витално питање: С обзиром на промене леда, како се мења клима на Арктику и како ће то утицати на климу у другим деловима Земље?
Извор
Сходно томе, морски лед као централниелемент климе и екосистема Арктика постао је један од главних праваца истраживања експедиције МОСАиЦ. По први пут, истраживачи су имали могућност континуираног праћења промена на леду током сваке сезоне.
Ево главних питања која су научници поставили
- Када спакујете ледене гребене или канале у облику леда? Како океанске струје и ветрови у атмосфери узрокују заношење леда?
- Како се мењају локална и регионална разменаенергије приликом промене дебљине и карактеристика снега и морског леда? Како промене у одговарајућим сезонама утичу на укупни годишњи биланс? А како ови процеси и промене изгледају на сателитима и у студијама модела?
- Које кораке треба предузети да се побољшаразумете стање морског леда и на крају дајете боља предвиђања? Ове студије директно интегришу налазе океанографа и, заузврат, служе као основа за истраживање које спроводи атмосферски тим.
Екосистем
Централни део Арктичког океана -једно од најекстремнијих станишта на Земљи. Месеци потпуног мрака, температура воде испод нуле и морски лед током већег дела године су међу многим јединственим природним условима у региону. Иако сви изгледају екстремно из људске перспективе, Арктички океан је дом хиљадама врста сићушних биљака (микроалги) и животиња. Живе унутар или причвршћене за морски лед у воденом стубу (планктон), као иу водама и на морском дну.
Иако је током протеклих деценија постигнутозначајан напредак у проучавању арктичког екосистема, разумевање његовог функционисања остаје важан допринос научника МОСАиЦ-а. Целогодишње узорковање и експериментални рад биолога пружили су јединствено разумевање целокупне прехрамбене мреже и значаја њених чланова.
Да бисмо боље разумели јединствени екосистемрегиону, МОСАиЦ биолози су узели узорке леда и воде користећи широк спектар инструмената. Многи експерименти су спроведени да би се проучавале интеракције мреже хране и одговори на промене животне средине.
Разумевање арктичког екосистема сада имакритично јер Арктички океан пролази кроз драматичне промене у животној средини с губитком летњег морског леда и порастом температуре воде. Истраживање МОСАиЦ је прекретница у обликовању наредних деценија арктичких морских биолошких истраживања. Поред тога, резултати могу усмерити друштво у правом смеру када доноси стратешке одлуке о климатским променама.
Шта сте сазнали?
На броду РВ Поларстерн и на морском леду поредон је у такозваном леденом кампу створио велике истраживачке центре посвећене кључним аспектима заједничког арктичког климатског система.
Вођа експедиције, професор Маркус Рек, вратио се са важним упозорењем човечанству. „Морски лед умире“, упозорио је.
„Овај регион је у опасности.Успели смо да будемо сведоци како лед нестаје чак и у областима где је требало да буде дебљине неколико метара, чак и на самом Северном полу - овог леда више нема “, рекао је научник са Института Алфред Вегенер током конференције за штампу у Бремерхавену ...
Извор
Летом исследователи лично убедились в драматических последствиях глобального потепления для льда в регионе, который, по словам руководителя миссии Маркуса Рекса, считается «эпицентром изменения климата».
„Могли смо да видимо широке отворене воде,досежући скоро до пола, окружен ледом који је био препун рупа створених масивним топљењем “, објашњава Рек. Његов главни закључак, који би сви требало да чују: „Арктички лед нестаје огромном брзином“. Посматрања истраживача поткрепљена су сликама америчких сателита која показују да је арктички морски лед 2020. године достигао други најнижи летњи минимум забележен од 2012. године.
Анализа узорака мисије
Мисија Поларстерн, названа МОЗАИК,провео укупно 389 дана прикупљајући податке о атмосфери, океану, морском леду и екосистемима како би помогао у процени утицаја климатских промена на регион и свет. Да би се извршила истраживања морског леда, постављена су четири осматрачница у радијусу до 40 км око брода.
Истраживачи сакупљају узорке воде испод ледау поларној ноћи како би проучио планктон биљака и бактерија и боље разумео како морски екосистем функционише у екстремним условима. Експедиција од 140 милиона евра (165 милиона долара) такође је донела преко 1000 узорака леда на обалу.
Сада када долази до Арктичке одисејеНа крају ће почети озбиљан рад на анализи узорака и података добијених или евидентираних на терену. Процес анализе трајаће до две године. Главни циљ је развити моделе који предвиђају какве ће врућине, јаке кише или олује бити за 20, 50 или 100 година.
„Да бисмо изградили климатске моделе, требају нампосматрања на лицу места “, објаснио је Радианс Калмер, жена истраживач са Универзитета у Колораду која је била на броду Поларстерн од јуна до септембра, у интервјуу за АФП. Тим је користио дронове за мерење температуре, влажности, притиска и брзине ветра како би створио слику услова у региону, што би било "врло корисно за стварање тачног климатског модела", рекла је она.
Мисијске потешкоће
Од тренутка када је брод испловио из Тромсоа,Норвешка, 20. септембра 2019, тим је приметио дуге месеце потпуног мрака, са температурама од -39,5 Целзијуса. Поред тога, учесници мисије приметили су око 20 поларних медведа. Занемарљиво за тако широко поље истраживања и године посматрања.
На пролеће је мисија била готово поремећена због пандемијевирус Корона. Међутим, ЦОВИД-19 је само на кратко прекинуо експедицију, али не због чињенице да су се учесници разболели. Ограничења су приморала брод да у једном тренутку напусти лед како би кренуо у следећу смену научника. Други бродови и авиони требали су да одведу учеснике директно до Поларстерна, али међународна ограничења путовања учинила су ово готово немогућим почетком и средином ове године.
Током експедиције неколико стотинаистраживачи из 20 земаља провели су време на немачком броду који је путовао са ледом дуж ветровног пута, у суштини пловећи кроз глечере. Само путовање представљало је огроман логистички изазов. Такође је важно напоменути проблем храњења посаде. Током прва три месеца бродски терет састојао се од 14.000 јаја, 2.000 литара млека и 200 кг швеђанина.
Међутим, бродски кувар Свен Шнајдер изјавио је да је онније потценио значај своје улоге у мисији. „Мој посао је био да одржим морал 100 људи који живе у потпуном мраку“, рекао је у интервјуу за немачки недељник Дие Зеит.
Какву будућност Арктик спрема човечанству?
Вођа експедиције, професор Маркус, описао је пројекат МОСАиЦ као огроман успех.
Објаснио је да маса података и узорака којасада у власништву истраживача, створиће тачну симулацију. Научници га користе за предвиђање будућих климатских промена, које ће бити много поузданије.
Према његовим речима, научници МОСАиЦ успели су да покажу унутрашње деловање сложеног сата.
„Гледали смо све елементе до разнихвијци овог арктичког система. И сада разумемо цео покрет боље него икад пре. И можда можемо да поново створимо овај арктички систем на рачунарском моделу “, рекао је новинарима ББЦ-а.
Плутајући лед повукао се на подручје нешто мање од 3,74милион квадратних км (1,44 милиона квадратних миља). Једино је овај минимум пробијен 2012. године, када је површина леденог леда смањена на 3,41 милион квадратних километара.
Тренд опадања је око 13% током деценије, у просеку за септембар.
„Ово одражава загревање на Арктику“, закључујеПрофесор Рек. „Лед нестаје и ако за неколико деценија имамо Арктик без леда, то ће имати озбиљан утицај на климу широм света.
Како је текла мисија?
Једне године је брод Поларстерн биоцентар највеће арктичке истраживачке експедиције у историји, провевши читав годишњи циклус у лавиринту масивног арктичког леда. Истраживачки брод, водећи брод Института Алфред Вегенер, завршио је своју мисију и постао симбол немачких и међународних поларних истраживања.
Првобитно пуштен у рад 1982године, Поларстерн остаје један од најмодернијих и најразноврснијих поларних истраживачких бродова на свету. Између 1999. и 2001. године, брод је потпуно реновиран и сада је опремљен најновијом опремом и технологијом.&нбсп;
Путујући годишње око 50.000 наутичких миља,Поларстерн је предузео научна истраживања, а такође је попунио залихе истраживачких станица на Институту Алфред Вегенер, као што је Неумаиер Статион ИИИ. То је истраживачки институт на Антарктику, који се опслужује током целе године. До 2019. године Поларстерн је прешао преко 1,7 милиона наутичких миља, што је приближно 3,2 милиона км.
ЦЦ лиценца
Тандем Поларстерн и МОСАиЦ
Чак и за поуздани Поларстерн и његове искуснетима, МОСАиЦ експедиција је представљала озбиљан изазов. Само захваљујући посебним техничким детаљима овај брод је могао да постане центар експедиције тако велике мисије. Поларстерн није способан да ради само у зони грудног леда - морском леду дебљине најмање 3 м, који постоји више од 2 годишња циклуса раста и топљења. У облику пространих ледених поља, примећује се углавном у арктичком басену. Једноставно речено, вишегодишњи лед.
Са својим челичним трупом са двоструким зидовима и 20.000 коњских снага, Поларстерн такође лако пробија дебеле слојеве леда набијањем.&нбсп;
Опремљен за дугорочне операцијеса арктичким зимским температурама до –50 ° Ц, Поларстерн је такође у стању да издржи зиму у леду поларних мора. Међутим, унутрашњост брода, у којем ради и живи око 100 истраживача, техничара и чланова посаде МОСАиЦ-а, уопште није хладна.
Такође је Поларстерн имао разневозила - хеликоптери, моторне санке, пиштели итд. Ово је омогућило истраживачима да мере и прикупљају податке не само у централној опсерваторији, већ иу удаљеној дистрибуираној мрежи. Врхунски рачунарски системи на броду обезбедили су поуздано и редовно бележење, чување и пренос свих прикупљених научних података.
Прочитајте такође
Истраживање: Земљина екологија драматично се променила током последњих 70 година
Научници су променили структуру соларне батерије и повећали њену ефикасност за 125%
Трећег дана болести, већина пацијената са ЦОВИД-19 губи смрад и често пате од цурења из носа