https://frosthead.com

Како сакупљачи података помажу научницима да мере Антарктик који се топи

Брице Лоосе вам може тачно рећи како изгледа печат слон: крзнена напухава играчка од напухавања, не баш тако тврда као кошарка. Он вам може рећи како се велике кобасице подвргавају не баш пријатном годишњем „катастрофалном топљењу“ у коме се чини да се буквално распадају, док сијевају своју смеђу длакаву кожу да би направиле простор за ново крзно. Чак вам може рећи и како грозни мирис измета има слон.

Сличан садржај

  • Печати су мали помагачи научника за прикупљање података о океану

„Улазите тамо и све мирише на поо, али препустите се послу“, подсећа Лоосе, оцеанограф који први пут означава печате на западном Антарктику у близини глечера Пине Исланд, најбржег леденика на свету. Током посљедњих 15 година, ледењак се прорјеђивао брзином већом од једног метра годишње, исушивајући површину од двије трећине величине Уједињеног Краљевства.

У 2014. години Лоосе је био део тима који је помагао да сложи слона (Мироунга леонина) и печате Ведделл (Лептоницхотес ведделлии) ради студије. Печати ипак нису били предмет студије - они су били његови помоћници у истраживању. Лоосе је помагао прилагањем способних рониоца трагачима како би на великим дубинама могли прикупљати податке о температури и сланости Амундсенског мора, што би омогућило трагове у механизму брзог топљења леда на Антарктику. Истраживање је објављено у Геопхисицал Ресеарцх Леттерс у мају 2018. године.

Тренутно научници теоретизирају да је топљење Антарктика делимично узроковано топлијом, сланијом струјом испод леда познатом као "циркуларна дубока вода". Ове воде, које су присутне на дубинама од 400 метара, износе се на површину и лижу доњу страну ледених плоча, топивши их и омогућавајући пораст нивоа мора.

„У заливу Пине Исланд, ово је посебно важно“, каже Хелен Маллетт, водећа ауторица студије и постдипломска истраживачица са Универзитета у Источној Англији у Великој Британији. „Дугачка циркуларна вода топи нестабилни, брзо тањи ледењак Пине Исланд, који заузврат исушује рањиви и масивни ледени лист западног Антарктика.“ Ако се сав нестабилни лед на западном Антарктику отопи, ниво мора могао би порасти и до 10, 5 стопа глобално.

Научници знају да топла струја постоји у Амундсеновом мору, али они морају да знају више. Да би добили комплетну слику, научници морају да одговоре на основна питања: Где су тачно воде? Колики је слој топле воде? Како се разликује од зиме до лета?

За то су се окренули огромним морским сисарима са великим очима псића.

Истраживачи седају печате Ведделл са пуцањем, пре стављања покривача за прикупљање података. Истраживачи седају печате Ведделл са пуцањем, пре стављања покривача за прикупљање података. (Ларс Боехме)

Печати су познати по импресивним ронилачким вештинама, с тим да се неке врсте торпедирају до дубине од 2000 метара чак и на температурама испод нуле. Ове вештине учиниле су их савршеним партнерима за прикупљање података о температури на морском дну. Истраживачи нису прикупили никакве зимске податке у овом региону, јер су услови превише тешки за људе.

„Могли смо видети да се туљани роне на овим екстремним дубинама и да иду на тако велике удаљености“, каже Мике Федак, биолог са печата са Универзитета Ст. Андревс у Великој Британији, који последњих 39 година обиљежава животиње. "Те животиње иду тамо где не можемо."

Али прво су требали опремити пломбе. Обележавање печата није Маллеттово поље експертизе, па је сарађивала са Федаком и његовим колегама у истраживачком одељењу за морске сисавце у Ст. Андревс-у. Уз финансирање Програма за истраживање стабилности ледених плоча Савета за природну средину, тим се упутио до ледењака Пине Исланд како би почео са обележавањем у фебруару 2014. године.

Под Федаковим вођством, тим је прво прво заклонио печате издалека, а затим им пришао све док нису били само ноге од животиња. Затим су седирали испљунувши пикадо испуњен уобичајеним седативом месождера, и подигли бртву од 2 тоне како би измерили његову величину и тежину.

Истраживачи су очистили вишак длака око обода печата, наносили их на епоксидни лепак и монтирали регистар података о проводљивости и температури са сателитским релејем - сензор са мршавим антенама које стрше, чинећи да изгледа као да печат има рог. Истраживачи су се надали да ће уређај остати до следеће године, када ће га печат одложити током његовог годишњег лијевања. До тада, туљани би пливали наоколо у нечему што изгледа као импровизирани једнорог костим.

Федак и посада укупно су означили седам слоновских туљана пронађених на сувим плажама у близини острва Пине. Две недеље касније поново су кренули да означе седам додатних Ведделл-ових пломби које су ледене за разлику од пломби слонова који се леже на плажи. Поред тога, док слонови туљани попут роњења у отвореној води, Ведделл-ове туљаве роне испред глечера и познате су по својој способности да се приближе дну океана.

ведделл # 1-вр.јпг Истраживачи одржавају печате мирнима и након што их седи. (Брице Лоосе)

Означавање Ведделл-ових печата било је сасвим другачије од означавања печата слонова. У много бучнијим условима од пломбију слонова који воле плажу, посада је пронашла једну печат саму на плутајућој леденој плочи. Ведделл-ови печати су већ били довршени, па је сцена била много чистија. Крзно Ведделл-ових печата изгледало је као прелепи патцхворк, прошарано праменовима сиве боје на тамно сребрној кожи. Сњежни капути туљана чинили су се готово свјетлуцавим.

Федак и посада привукли су се код пломбе у јарко црвеном броду, 7 000 тона, који је тресао о тло - не баш суптилно. Федак је рекао, ако је печат, вероватно би направио паузу за воду и избегао гужву. Али овај печат није. Што да не? Тједни Ведделл немају копнене грабежљивце, јер су његова два главна грабљивице леопард-овке и китови убице. Чак и ако се печат угрози на копну, оклеваће пре уласка у воду тамо где постоји позната претња.

"Дефинитивно постоји нешто посебно у интеракцији са животињама које се затварају", каже Лоосе. "Печати слонова су били отворенији, али печати Ведделл-а су били тако дражесни."

За отприлике девет месеци када су сензори отпали, слонови и Ведделл-ов плодови прикупили су више података о летњем и зимском океану на овом подручју Амундсенова мора него што су то истраживачи икада имали. Печати су снимили податке о 11.307 зарона, од којих су 6.704 дали корисне податке о температури. Супротно томе, претходна мерења са бродова су дала само око 1.000 скупова података у протекле две деценије.

Студија је показала да је слој топлије циркумполарне дубоке воде зими дебљи, па је тако садржавао више топлоте и соли него у летњим месецима. Ово сугерише да би циркуларна дубока вода могла растопити више леда зими него лета. Ово је интригантно, каже Маллетт, јер је у супротности с оним што су истраживачи видели западно од Амундсеновог мора.

„Посматрајући ове сезонске промене, можемо да размотримо физичке механизме како топла вода путује у том подручју“, каже Иосхи Накаиама, оцеанограф из НАСА-ине лабораторије за млазни погон који није био укључен у истраживање. "Морамо разумјети процесе, а посједовање података је први корак."

Печат слона из снопа, спреман да искрчи дубине за податке. Печат слона из снопа, спреман да искрчи дубине за податке. (Мицхаел Федак)

Наравно, постоје ризици употребе ове неортодоксне стратегије. Једном су Лоосеа и неколицину других одвукли не потпуно седирани слонов тигањ који је покушавао да направи паузу за воду. Федак је повикао наредбе, а мушкарци су могли преусмјерити печат, што се на крају смирило док је седатив убацио. Чак и када се печат седира, посада мора бити у приправности, јер су окружени потпуно будним, живахним пломбама.

Почетком 2000-их идеја о употреби морских сисара као океанских посматрача чинила се насмејаном. Федак се сећа да је када је први пут изнео ту идеју групи океанографа на конференцији почетком 2000-их. Управо је био успешан у постављању сличних температурних сензора на китове белуге - „са туљанима је много лакше радити са белуга китовима, могу да вас уверим“, каже он, али оцеанографи нису били уверени.

„Смејао сам се када ми је први пут предложен оцеанографски састанак у Лондону“, каже Федак. „Покушавао сам да их продам користећи бртве са капуљачама у Северном Атлантику да бих разумео понашање Гулф Стреам-а и они су избацивали скупе плутаче да би то мерили ... Само се буквално смејали.“

Више се не смеју. Ова студија је први пут да су истраживачи користили пломбе за прикупљање података у овом региону Јужног океана, али многи други су почели да користе пломбе за прикупљање података о океану - као и китови и орке. Група међународних истраживача чак је створила систем отворених база података који дели податке добијене од животиња на океанима, под називом морски сисари, који истражују океански пол до пола. База података садржи преко 500, 00 слободно доступних података океана које су прикупили морски сисари. "То је био сан да добијем ове податке у руке многих људи", рекао је Федак.

Федак ће наставити са додавањем у базу, обележавајући длакаве сисаре да прикупљају податке за оцеанографску заједницу још много година. Другим речима, његова судбина је прилично запечаћена.

Како сакупљачи података помажу научницима да мере Антарктик који се топи