V Antarktidě Češi zkoumají lišejníky, ryby, parazity, ale i lidská onemocnění
Čim se zabývá český výzkum a jak dlouho to může trvat? Jaké rostliny a živočichy zkoumá česká expedice nejvíce? Jak probíhá lékařský výzkum? A jaká je budoucnost toho všeho?
Pozdější příjezd expedice na ostrov Jamese Rosse (psali jsme o něm zde) si vynutil uspíšení všech vědeckých prací.
Již třetího dne úp vylodění bylo možné vědce dopravit na nafukovacích člunech do stanových kempů pro práci na odlehlejších lokalitách (kemp v Brandy Bay pro výzkumy glaciologické a klimatologické a kemp v Torrent Valley pro chemické, resp. geochemické – viz obrázek vlevo).
Díky dobrým plavebním podmínkám se vědcům podařilo odebrat vzorky vody, půdy a stáhnout záznamy z meteorologických přístrojů na dalších blízkých lokalitách: Trinity Peninsula, Solorina Valley i ze sousedního ostrova Vega.
Se stanicí J.G. Mendela jsou vědci v terénu v kontaktu přes ruční vysílačky, toto rádiové spojení výrazně posílila nová retranslační stanice, jejíž instalace na vrcholu hory Bibby Hill (377 m n.m.) se aktivně účastnili téměř všichni účastníci třináctičlenné expedice.
Výzkum ledovců a nově odledněných míst
V rámci dlouhodobého výzkumného programu Masarykovy univerzity byla na stanici J.G. Mendela prováděna měření intenzity celkového slunečního záření, škodlivého UVB záření a základních meteorologických prvků. Během posledních dvou týdnů pak byla provedena kompletní údržba a oprava měřících přístrojů, které poškodily silné vichřice v průběhu loňské zimy.
Ve vnitrozemní ostrova Jamese Rosse na údolním ledovci Whisky a ledovci Davies byla prováděna rozsáhlá glaciologická a topografická měření. Měření mocnosti aktivní vrstvy permafrostu a měření mikroklimatických podmínek vybraných biotopů a nově odledněných povrchů byla prováděna na východním pobřeží Antarktického poloostrova v lokalitě Camp Hill, podél pobřeží ostrova Jamese Rosse v Solorina Valley, zátoce Brandy Bay, vrcholové plošiny Bibby Hill a stolové hoře Johnson Mesa.
Mechy a lišejníky a globální oteplování
Dva rostlinní fyziologové plnili hned několik výzkumných programů. Jednalo se především o dlouhodobě běžící terénní experiment, který uměle navozuje oteplení půdy a přízemní vegetace a sleduje reakci mechů a lišejníků.
Zkoumali také sladkovodní jezera, respektive měřili množství rozpuštěného kyslíku v nich. Mikroflóra, která produkuje kyslík v těchto jezerech, tedy řasy a sinice, byla detailně zkoumána a probíhalo také mikroskopické pozorování.
Dále byl uskutečněn krátkodobý experiment studující vlivy UV záření na rostliny. Během expediční sezóny bylo vědci nasbírali mnoho rostlinného materiálu, který poslouží pro detailní studium a měření po návratu do České republiky. Jde především o lišejníky rodu Usnea, které budou studenti doktorského studia fyziologie rostlin na MU v Brně analyzovat z hlediska jejich odolnosti vůči extrémnímu prostředí (především zjištění kapacity ochranných fyziologických mechanismů aktivovaných chladem, mrazem a různým typem záření).
Bakterie z Antarktidy rovnou do Česka
Během expedice výzkumníci nasbírali spoustu vzorků půdy a organické hmoty pro výzkum výskytu bakterií na ostrově Jamese Rosse, na kterém již dlouhodobě pracují pracovníci České sbírky mikroorganismů.
Proběhlo i závěrečné měření pětiletého ekologického experimentu zabývajícího se výzkumem klimatické změny a jejího případného dopadu na lišejníková společenstva. Tento experiment byl realizován s pomocí tzv. open-top chambers (jde o komory s otevřeným vrcholem – experimentální skleníčky), které simulují podmínky dlouhodobých změn teploty a vlhkosti vzduchu. V letošní sezóně byl tento experiment ukončen a zařízení bylo demontováno.
Těžké kovy? Lišejníky je zřejmě umí zachycovat
V letošní sezóně byl taky zahájen výzkum obsahu těžkých kovů v antarktických půdních substrátech, sedimentech a lišejnících. Lišejníky představují, díky své schopnosti záchytu a kumulace prvků z ovzduší, velice zajímavý materiál. Vzorkování proběhlo podél toků řek, napříč stolovými horami a v oblastech nezamrzlých jezer. V podmínkách staniční laboratoře pak proběhla základní úprava odebraného materiálu. Po převozu vzorků do ČR bude následnou analýzou v univerzitní laboratoři stanovena koncentrace těžkých kovů, ověřeny hypotézy o jejich šíření a dálkovém přenosu.
Zkoumání ryb a jejich parazitů
Během parazitologického výzkumu byly pomocí tenatních sítí (tj. síťový plot z jemného silonu nahoře držený plováky a dole zatížen, takže je ve vodě napjatý svisle; pozn. red.) v blízkosti stanice naloveny ryby rodu Trematomus z čeledi Nototheniidae, která je pro Antarktidu endemická. Na stanici byly ryby podrobeny parazitologické pitvě, nalezení ektoparazité (žábrohlísti) a endoparazité (tasemnice, motolice, vrtejši a hlístice) byli odebráni pro pozdější detailní určení a pro další studium v České republice Průměrný počet parazitů na jednoho napadeného hostitele byl 69. Celkově jich bylo nalezeno přes tisíc kusů.
Mimo parazitologického materiálu odebraného z ryb byl během plavby na ostrov Jamese Rosse získán materiál z dalších lokalit souostroví Jižní Shetlandy. Jednalo se o vzorky pro koprologický výzkum různých druhů tučňáků (koprologický výzkum se zabývá parazitárními infekcemi z trusu zvířete či ze stolice člověka; pozn. red.).
Výzkum hornin a minerálů
V rámci geochemického výzkumu byly odebrány na několika lokalitách vzorky hornin, sedimentů, půdy a vody na výzkum zvětrávacích procesů. Výsledky analýz by měly poskytnout informace o geochemických procesech, které ovlivňují zvětrávání hornin, a tím i dostupnost nutričních prvků pro rozvoj života na nově odledněných územích ostrova Jamese Rosse.
Lékař se stará nejen o posádku. Zvládá k tomu i výzkum
Na stanici spolu s vědci a techniky působí i lékař z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity a Fakultní nemocnice Brno. Jeho úkolem je především péče o zdravotní stav posádky stanice. Mimo této rutinní práce zde probíhá i výzkum.
Zkoumá vliv extrémních podmínek antarktického prostředí na kardiovaskulární systém lidského organizmu a také mikrobiální kontaminaci stanice J.G. Mendela a jejího okolí antropofilními mikroorganizmy, a to jak meziročním srovnáním, tak v průběhu výzkumné sezóny. Bylo odebráno kolem 100 mikrobiálních stěrů, které budou v ČR podrobeny analýze a následně vyhodnoceny.
Nové projekty. Tání ledovců a bludné kameny
Geografický ústav Masarykovy univerzity se pustil i do několika nových projektů, jako např. podrobných měření v okolí stanice pro vytvoření podrobného polohopisu a výškopisu okolí stanice. Výsledky měření se využijí pro návrh umístění nových kontejnerů i technických a vědeckých zařízení v příštích letech.
Dalším vědeckým počinem bylo diferenční GPS měření na ledovcích, které navazuje na již několik let probíhající práce sledování odtávání ledovců Davies Dome a Whisky Glacier. Přesné 3D měření polohy autonomním přístrojem se dalším pozorování zpřesní pomocí dat z permanentní GPS stanice na chilské antarktické základně General Bernardo O´Higgins.
Rovněž probíhá prvotní měření pohybu bludných balvanů způsobených půdotokem a dalšími geomorfologickými faktory. Tato měření se uskutečňují v oblasti poloostrova Lachman a navazují na již existující publikaci věnující se datování stáří těchto balvanů. V lokalitě byly zvoleny vhodné kameny (přibližně 50 kusů) s rozdílným objemem hmoty a na různě ukloněných plochách. Splnění úkolu předpokládá opakování měření polohy balvanů v následujících letech.
Nečekané události a nejistá budoucnost
9.února navštívili stanici hosté z německé turistické lodě Hanseatic. 13. února pak poryv větru zničil dva z osmi větrných agregátů umístěných na střechách červených kontejnerů. Tak nečekaně silný vítr model pro předpověď počasí nehlásil, a tudíž nebylo možno incidentu předem zabránit. Energetické zabezpečení stanice tím není ohroženo, avšak v příští sezóně si tato ztráta zřejmě vyžádá náročnou opravu nebo výměnu nejméně jednoho z generátorů za novější typ. Počasí se od druhé poloviny února horší, výpravy do vzdálenějších lokalit jsou stále obtížněji realizovatelné, a tak se vědci stále více soustředí na výzkumy v blízkém okolí stanice.
Návrat zkomplikovala argentinská základna
Přestože se tři z vědců (klimatolog, rostlinný fyziolog a ekoložka) měli již 15.února vracet zpět do ČR, komplikace kvůli nedostatku paliva a technickým potížím argentinské základny Marambio (přes kterou je naplánován návrat expedice) způsobily, že je posádka stále na stanici J.G. Mendela. Trojice měla být vystřídána fotografem a cestovatelem Jiřím Kolbabou, který zatím nedobrovolně pobývá na základně Marambio.
Sněhová bouře u Argentinců pohřbila stan i jídlo
Nezdary a těžkosti ostatně provázejí Argentince v letošní sezóně neustále: členové české expedice se zatajeným dechem sledovali příběh argentinské limnologické expedice na odlehlé části ostrova Jamese Rosse, které se účastnila i naše krajanka Kateřina Kopalová (Karlova univerzita, Praha).
Když se expedice konečně dostala, po téměř padesáti dnech čekání na stanici Marambio na místo, kde chtěla uskutečnit svůj výzkum, stihla její kemp silná sněhová bouře, která pohřbila stan i s vysílačkou a většinu zásob potravin pod hlubokou vrstvou sněhu. V těchto podmínkách strávila Kateřina a její dva kolegové několik dní. Naštěstí je už v pořádku na cestě do vlasti, aniž měla možnost navštívit stanici J.G. Mendela, kde ji netrpělivě očekávali.
V těchto dnech expedice dokončuje vědecké úkoly a pomalu se chystá k zazimování stanice a odletu na Marambio (podle plánu zítra, tedy 7.března). Držíme palce nejen svým třem kolegům, kteří stále čekají na vrtulník s Jiřím Kolbabou, který je má střídat, ale už i sami sobě, aby náš plánovaný odlet nebyl ohrožen další ze série „marambijských komplikací“.
Špatné zprávy z ostrova Krále Jiřího
Zpráva o požáru brazilské stanice na ostrově Krále Jiřího nás zaskočila a jsme otřeseni touto hrůznou událostí a myslíme na kolegy, kteří stále bojují s ohněm. Přirozeně je zde otázka i naší bezpečnosti. Ovšem stanice J.G. Mendela je nepoměrně menší a tak dá mnohem méně práce riziková stanoviště uhlídat. Navíc právě tento měsíc proběhla periodická zkouška všech čtrnácti hasících přístrojů. Přestože věříme, že podobné neštěstí naší stanici nehrozí, přirozená opatrnost členů expedice byla touto událostí mnohonásobně posílena.
Ze stanice J.G. Mendela na ostrově Jamese Rosse všechny čtenáře srdečně zdraví Pavel Kapler (vedoucí české vědecké expedice Antarktida 2011-12)
(redakčně upravil Hynek Adámek)
