Badania polarne — stacje naukowe na Antarktydzie i w Arktyce

około 10 minut
W tej lekcji1/10

Gdy po ośmiu miesiącach odnaleziono namiot Roberta Scotta, obok ciał leżało 16 kilogramów kamieni. Ludzie, którzy walczyli o każdy gram na saniach, wlekli je przez setki kilometrów. Wśród tych kamieni były odciski liści paproci — dowód, że na Antarktydzie rósł kiedyś las, czyli że kontynent musiał leżeć zupełnie gdzie indziej. Za takie odpowiedzi ludzie jeżdżą na koniec świata do dziś.

Po co ktokolwiek siedzi rok na lodzie

Antarktyda nie jest laboratorium dlatego, że jest efektowna. Jest nim dlatego, że pewnych rzeczy nie da się zbadać nigdzie indziej.

Rdzeń lodowy — jak odczytać powietrze sprzed 800 000 lat

  1. 1

    Śnieg, który nigdy nie taje. W głębi kontynentu pada mało, ale nic nie ubywa. Każdy rok dokłada cienką warstewkę, a stare warstwy zostają pod spodem w kolejności, w jakiej spadły.

    przyrost≈2 cm lodu na rok\text{przyrost} \approx 2\text{ cm lodu na rok}
  2. 2

    Ciężar pieczętuje próbkę. Kilkadziesiąt metrów niżej śnieg zbija się w lity lód, a między ziarnami zostają uwięzione pęcherzyki powietrza. Od tej chwili powietrze nie ma jak wymienić się z atmosferą — jest zamknięte na głucho.

    zamknięcie pęcherzykoˊw: 50−100 m głębokosˊci\text{zamknięcie pęcherzyków: } 50-100\text{ m głębokości}
  3. 3

    Wiercenie. Rura z koroną wycina walec lodu o średnicy około 10 cm i wyciąga go metr po metrze. Rdzeń ze stacji Wostok ma 3623 m długości.

    3623 m lodu→420 000 lat3623\text{ m lodu} \rightarrow 420\,000\text{ lat}
  4. 4

    Odczyt. Z pęcherzyka mierzy się zawartość dwutlenku węgla, a z proporcji izotopów tlenu w samym lodzie — temperaturę w chwili, gdy ten śnieg padał. Jedna próbka daje więc naraz dawny skład powietrza i dawny klimat.

    CO2 w pęcherzyku+izotopy tlenu w lodzie\text{CO}_2 \text{ w pęcherzyku} + \text{izotopy tlenu w lodzie}
  5. 5

    Wynik. Europejski rdzeń ze stacji Concordia sięga 800 000 lat wstecz. Przez cały ten czas dwutlenek węgla wahał się między 180 a 300 ppm i chodził w parze z temperaturą. Dziś jest go ponad 420 ppm — takiej wartości w całym archiwum nie ma.

    180−300 ppm przez 800 000 lat  ⟶  420 ppm dzisˊ180-300\text{ ppm przez } 800\,000\text{ lat} \;\longrightarrow\; 420\text{ ppm dziś}
Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 5 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Badaczka wyjmuje rdzeń z głębokości 2000 m i mówi: „w tym pęcherzyku mam powietrze sprzed 150 tysięcy lat”. Skąd wie, że nie jest ono dzisiejsze?

Najbardziej niedostępne adresy świata

Na Antarktydzie działa około 70 stacji z trzydziestu kilku państw.

Zimowanie, czyli osiem miesięcy bez drogi powrotnej

Rok na stacji dzieli się na dwie połowy. Lato, od listopada do lutego, to ruch: statki, samoloty, kilka tysięcy ludzi na kontynencie. Zima to odcięcie — od marca do października nikt nie przyleci, bo trwa noc polarna, a przy −60 °C paliwo lotnicze gęstnieje i lądowanie na lodzie po ciemku jest zbyt niebezpieczne.

Pułapka! „Skoro Antarktyda jest bezludna, to nikt jej nie bada”

Źle: brak mieszkańców znaczy pusty kontynent, na którym nic się nie dzieje.

Od wyścigu do wspólnej roboty

1911 rok. Norweg Roald Amundsen postawił na psie zaprzęgi i narty — stanął na biegunie 14 grudnia 1911 r. Brytyjczyk Robert Scott ciągnął sanie siłą ludzkich mięśni i dotarł tam 17 stycznia 1912 r., miesiąc za późno. Cała jego piątka zginęła w drodze powrotnej.

Twoja kolej

Na Antarktydzie znaleziono ponad 45 000 meteorytów — więcej niż na wszystkich innych kontynentach razem. Czy to znaczy, że spada ich tam więcej?

Ściąga do zapamiętania

Po co i jak bada się obszary polarne?

RDZENIE LODOWE — najważniejsze: śnieg w głębi kontynentu nigdy nie taje, więc warstwy leżą po kolei; kilkadziesiąt metrów niżej śnieg zbija się w lód i pieczętuje PĘCHERZYKI POWIETRZA. To próbka dawnej atmosfery. Rdzeń z Wostoku ma 3623 m i 420 tys. lat, rdzeń ze stacji Concordia sięga 800 tys. lat: przez cały ten czas CO2 mieścił się w przedziale 180–300 ppm, dziś jest go ponad 420 ppm. CO JESZCZE: dziurę ozonową odkryła w 1985 r. brytyjska stacja Halley (protokół montrealski 1987 r., wycofanie freonów); ponad 45 000 meteorytów, bo czarny kamień na białym lodzie leży na widoku; jezioro podlodowcowe Wostok pod 4 km lodu; astronomia w suchym i rzadkim powietrzu; bakterie-ekstremofile jako model życia na Marsie. STACJE: Amundsen-Scott na samym biegunie, Wostok (rekord zimna −89,2 °C), Concordia; polskie — ARCTOWSKI na Wyspie Króla Jerzego (od 1977 r.) i HORNSUND na Spitsbergenie (od 1957 r.). ŻYCIE: latem 4–5 tys. ludzi z ponad 30 państw, zimą około tysiąca; od marca do października nie da się dolecieć — noc polarna i mróz. HISTORIA: Amundsen na biegunie 14 XII 1911 r., Scott 17 I 1912 r. i śmierć całej piątki w drodze powrotnej. Dziś zamiast wyścigu — współpraca państw, także skłóconych ze sobą.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Jak wytłumaczyć rdzeń lodowy, żeby to nie było puste hasło?

Najprostszy obraz domowy to zamrażarka, w której coś przymarzło warstwami, albo słoje drzewa: im głębiej, tym starsza warstwa. Potem warto zadać pytanie kluczowe: „skąd w środku lodu bierze się powietrze?”. Odpowiedź — bo śnieg jest puszysty i między jego ziarnami jest powietrze, które zostaje uwięzione, gdy ciężar zbije śnieg w lity lód — tłumaczy całą metodę w jednym zdaniu. Reszta to już tylko pomiar zawartości dwutlenku węgla w tym pęcherzyku.

Czy warto pokazać dziecku polskie stacje polarne?

Bardzo. Stacja Hornsund prowadzi stronę z aktualnymi pomiarami i zdjęciami, a Instytut Geofizyki PAN publikuje relacje z wypraw. Dziecko zwykle zaskakuje fakt, że polscy naukowcy są w Arktyce nieprzerwanie od dziesięcioleci i że wyprawa na Spitsbergen jest realnym pomysłem na pracę, a nie fantazją. To rzadka okazja, żeby geografia przestała być przedmiotem, a stała się zawodem, który ktoś naprawdę wykonuje.

Dziecko pyta, czy ktoś tam mieszka na stałe. Jak odpowiedzieć bez uproszczeń?

Warto rozdzielić dwa pojęcia: stały mieszkaniec i stała obecność. Antarktyda nie ma mieszkańców — nikt nie zostaje tam na całe życie, nie ma miast ani gospodarki. Ale ludzie są tam nieprzerwanie od kilkudziesięciu lat, tylko wciąż inni: latem cztery-pięć tysięcy osób, zimą około tysiąca. Kilka baz argentyńskich i chilijskich gości nawet rodziny z dziećmi, jednak także na kilka lat, a nie na zawsze.

Sprawdź się!

Odpowiedziano na 0 z 5 pytań

Skróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.

1

Co odczytują naukowcy z pęcherzyków powietrza uwięzionych w rdzeniu lodowym?

2

Gdzie leżą dwie polskie stacje polarne?

3

Dlaczego od marca do października nie da się dolecieć na Antarktydę?

4

Jak odkryto dziurę ozonową?

5

Ilu ludzi przebywa na Antarktydzie?

Następny temat
Zmiany klimatu a topnienie lodów obszarów okołobiegunowych