Відома як "термостат Землі", Антарктида відіграє життєво важливу роль у регулюванні складної кліматичної системи планети.
Вчені досліджують, як зміни навколишнього середовища в Антарктиді вплинуть на решту світу, однак віддалене розташування континенту та ворожий клімат із температурами, які падають значно нижче -100 °F, роблять континент надзвичайно складним середовищем для людей.
Ось чому команда дослідницького підрозділу морських ссавців при Університеті Сент-Ендрюса в Шотландії заручилася допомогою деяких постійних мешканців Антарктиди: тюленів.
Пухнасті водні ссавці цілий рік перебувають в замерзаючому кліматі й можуть зануритися на 3000 метрів під поверхню води, каже Ларс Беме, океанограф та один з керівників проєкту.
Антарктида, п’ятий за величиною континент у світі, є домом для мільйонів тюленів і морських птахів
Встановлюючи датчики, дослідники отримують уявлення про звички тюленів та екологію, а також збирають дані з важкодоступних частин океану.
Зараз вчені у всьому світі використовують ці дані, щоб дізнатися більше про антарктичне середовище та про те, як воно може вплинути на зміну клімату.
Тварини-помічники
Дослідники розміщують датчики з 2004 року, щоб збирати екологічну інформацію з Антарктиди. Однак про море Амундсена в Західній Антарктиді відомо небагато, там розташовані два льодовики континенту, що найшвидше тануть - льодовик Сосновий острів і льодовик Туейт. Тож у 2014 році Беме очолив команду, щоб досліджувати цю територію.
Поки шість видів тюленів мешкають в Антарктиді, лише на півдні вони занурюються в глибші шари океану - головна причина, за якою ці види були обрані для збору даних, говорить Беме. На тюленів полюють косатки та інші тюлені у воді, але вони не мають сухопутних хижаків, тому вчені можуть легко наблизитися до них.
"Вони не тікають", - говорить Беме.
Члени команди запломбували та приклеїли датчик розміром зі смартфон до хутра на потилиці. Цей процес не шкодить тваринам і не впливає на їхнє соціальне життя, говорить Беме. Тюлені линяють щороку, тому пристрій через рік відпадає.
Беме каже, що команда обережно мінімізує свою взаємодію з пристроями. Наразі команда скоротила процес взаємодії з пристроями до 10 хвилин і працює над зменшенням їхніх розмірів.
Під час плавання тюленів океаном пристрій збирає інформацію про глибину, температуру та солоність води в різних місцях. Коли тварина винирює на поверхню для дихання, "профілі даних" передаються через супутник.
Коли проєкт стартував у 2014 році, Беме каже, що для району моря Амундсена було доступно менше ніж 1000 профілів даних. Зараз за допомогою цих пристроїв команда має понад 20000 точок даних з тисяч місць навколо Антарктиди.
У проєкті, який проводить Науково-дослідний відділ ссавців в Університеті Сент-Ендрюса, кріплять передавачі на тюленів
Інформація зібрана Міжнародним консорціумом "Морські ссавці, що досліджують океан та полюс" (MOEP), який веде гігантську онлайн-базу даних.
Дані включені в щоденні звіти таких організацій, як Прогноз погоди Великобританії та Європейський центр прогнозування погоди середнього радіуса (ECMWF), і їх аналізують вчені з різних дисциплін.
У гарячій воді
Ісі Чжен, який здобуває ступінь доктора наук з навколишнього середовища в Університеті Східної Англії у Великобританії, використовував дані, зібрані тюленями в морі Амундсена у 2014 році, для дослідження танення на льодовику Пайн-Айленд.
Раніше вважалося, що "тала вода", що витікає під льодовиковий шельф приблизно на 1470 футів (450 метрів) під поверхнею, залишається там, в зоні глибоких сутінків океану.
Але дослідження Чжен, опубліковане в березні цього року, показало, що частина талої води насправді підіймається до верхньої зони сонячного світла океану, приблизно на 650 футів (200 метрів) під поверхнею.
Тала вода має унікальний "відбиток пальця", завдяки якому її легко простежити в навколишній морській воді, каже Чжен: вона майже на 3 °C тепліша, ніж вода навколо неї, і містить менше солі.
Переміщаючись від нижньої до верхньої зони океану, ця тепла тала вода призводить до підвищення температури поверхневих вод, що призводить до більшої кількості морського льоду при таненні поверхні. Талі води утворюють відносно теплі лагуни, які називаються полініями.
У період з 1992 по 2017 рік Антарктида втратила близько 2,7 трильйона тонн льоду. Особливо сильно постраждала Західна Антарктида, де знаходяться Сосновий льодовик і льодовик Туейт
Хоча танення льоду сприяє підвищенню рівня моря, полінія має певні екологічні переваги, говорить Чжен.
Багата на поживні речовини та мінерали з суші, тала вода сприяє зростанню водоростей, які поглинають СО2 та приваблюють крихітних істот, таких як криль, які складають основу харчового ланцюга океану.
Чжен каже, що точний розмір і кількість поліній важко визначити, але постійні полінії формуються перед льодовиком Пайн-Айленд, де були зібрані ці дані.
Льодовик Пайн-Айленд, де були зібрані ці дані, є одним з найшвидших талих льодовикових шельфів у регіоні та може бути основним фактором, що сприяє підвищенню рівня моря у світі.
Відкриття Чжен про підвищення льодовикових талих вод свідчать про те, що зростання талої води може посилити танення поверхневого льоду.
Однак Чжен каже, що необхідні додаткові дослідження, перш ніж можна буде зробити якісь висновки щодо впливу танення льодовика Пайн-Айленд та клімату в цілому.
Точні прогнози
Антарктида може похизуватися 90% світового льоду та 80% прісної води планети. Але з 1950-х років температура в Антарктиді зросла на 3 °C, і в лютому 2020 року континент зафіксував найвищу температуру з моменту початку рекордів.
Підвищення температури спричиняє швидкі втрати льоду: між 1992 і 2017 рр. континент прискореними темпами втратив близько 2,7 трлн тонн льоду.
Вчені знають, що танення льоду матиме ефект на глобальне навколишнє середовище, але багато суперечок і невизначеності щодо того, як це виглядатиме.
Наприклад, рівень моря, як очікується, підніметься в наступному столітті через танення льоду в полярній області та збільшення морських вод у міру нагрівання, але оцінки коливаються в межах від одного до восьми футів залежно від рівня майбутніх викидів парникових газів.
Використання пристроїв для збору даних та їх аналіз, як це робить Чжен, може допомогти звузити ці прогнози та дати вченим чіткіше уявлення про те, з чим ми стикаємось, говорить Беме.
"Для мене це захоплююче: коли Ісі почала говорити про те, що вона виявила, ми починаємо краще розуміти ці процеси, які можуть вплинути на танення цих льодовиків", - говорить він.
за матеріалами CNN
