Nyní jsme všichni viděli obraz ledního medvěda, jeho velící přítomnost se zmenšila izolací na hořce malém fragmentu ledu obklopeným kobaltovým mořem, které by tam nemělo být. Jako symbolický výraz rychlé změny klimatu je to nepopiratelně přesvědčivé.
Související obsah
- Dva Smithsonovští vědci sledují záhadné okolnosti historie smrti a změn z roku 1866
- Vzácné veřejné vystoupení mayského rukopisu ze 17. století
- Gorilské lebky Dian Fossey jsou vědecké poklady a symbol jejího boje
- Pro vědce mohou být kousky ušního ucha z velryb biologickým pokladem
Ale pokud opravdu chcete lépe porozumět tomu, co se děje v Arktidě a Subarktidě, musíte místo toho obdivovat organismus mnohem skromnější a neznámejší než lední medvěd: korálské řasy rodu Clathromorphum .
Nejedná se o řasy, jak si člověk obvykle myslí, jako něco spíše slizkého a zeleného, které vznáší na pláži nebo na rybníku. Corallines jsou červené řasy, které mají kolem každé buňky tvrdé skořápky uhličitanu vápenatého a rostou po celém světě. Coralline řasy rodu Clathromorphum jsou specifické pro vysoké zeměpisné šířky a studené vody Arktidy a Subarktidy, a oni mají kriticky důležité příběhy vyprávět o jejich oceánu a jak se změnil v průběhu staletí.
Vědci tvrdí, že jsou také klíčovým archivem informací. Je to proto, že řasy rostou rok co rok v různých vrstvách a přitom pečlivě zaznamenávají své okolí.
"V Arktidě existují další mořské archivy, jako jsou jádra hlubinných sedimentů a mlhoviny s kratším životem, ale korálové řasy jsou jediné archivy, které zaznamenávají povrchové podmínky při sezónním rozlišení po stovky let, " říká Jochen Halfar, docent geologie na University of Toronto a vedoucí vědec v jeho Paleoclimate and Paleoecology Research Group. "Máme několik pozemních archivů, například ledová jádra z ledovců a ledových plátů." To však není mořské klima a červené řasy nám nyní poprvé umožňují rekonstruovat mořské klima vysokých zeměpisných šířek rok od roku do minulosti. “
Coralline řasy rostou na tvrdém substrátu, pokrývají balvany a další struktury, jako je druh tvrdě opláštěného koberce a sportují barvu tvídového obleku Dolores Umbridge. (Maggie D. Johnson, NMNH) 
Clathromorphum je pro vědce obzvláště zajímavý kvůli tomu, kde žije a jeho schopnosti prospívat velmi, velmi dlouhou dobu - potenciálně tisíce let. (Nick Caloyianis) 
Protože jsou to rostliny, fotosyntetizují sluneční světlo, aby rostly, a jak rostou, koralinové řasy vytvářejí tuhou kostrou strukturu uhličitanu vápenatého, která se postupem času hromadí. (Walter Adey) Jak daleko v minulosti bylo kariérní zaměření Waltera Adeye, emeritního vědce a kurátora v Smithsonianově Národním přírodovědném muzeu. 1200letý vzorek korálových řas, které Adey a jeho tým shromáždili při pobřeží Labradoru v roce 2013, je jedním ze stovek zřídka zobrazených muzeálních exemplářů k vidění na výstavě „Objects of Wonder“, která se otevře 10. března 2017. show zkoumá kritickou roli, kterou muzejní sbírky hrají ve vědeckém úsilí o znalosti.
Podle všeho je Adey zakládajícím otcem studia coralline, který sbíral vzorky a zkoušel jejich tajemství od doby, kdy přišel do Smithsonian Institution v roce 1964 (odešel do důchodu jen minulý rok, i když to neznamená, že jeho studium corallines zpomalilo ). Z velké části prostřednictvím jeho úsilí, sbírání z Arktidy tropy často na plavidlech, která si buď postavil, nebo upravil sám, je ve sbírce muzea umístěno asi 100 000 vzorků korálů různých druhů.
Clathromorphum se však stal pro vědce obzvláště zajímavý, protože tam, kde žije, a jeho schopnost prospívat velmi, velmi dlouhou dobu - potenciálně tisíce let - při archivaci klimatických informací v průběhu jejich růstu.
"Korálové útesy v tropech byly použity k určení minulých prostředí, " říká Adey. "Ale v Arktidě neexistují korálové útesy mělké vody." Existují extrémně hlubinné korály, ty se však velmi liší od rodů a druhů tropických korálových útesů a hrály jen velmi malou roli při určování minulých dějin Arktidy. Jedinými skutečnými zdroji stárnutí a datování minulosti klimatu, zejména teploty, jsou tedy korály, a to je relativně nové. “
Coralline řasy rostou na tvrdém substrátu, pokrývají balvany a další struktury, jako je druh tvrdě opláštěného koberce a sportují barvu tvídového obleku Dolores Umbridge.
Protože jsou to rostliny, fotosyntetizují sluneční světlo, aby rostly, a jak rostou, vyvíjejí tuhou kostrou strukturu uhličitanu vápenatého, která se v průběhu času hromadí. Stejně jako stromy v terra firma dokumentují svůj růst v prstencích nebo vrstvách - „stromy moře“, nazývá je Halfar. Protože rostou více, když mají více světla, mohou vědci odhadnout pokrytí mořským ledem ročně na základě tloušťky prstence nebo vrstvy každého roku.
Walter Adey (uprostřed) s potápěči Thew Suskiewicz (vlevo) a Mike Foxem zobrazují vzorek korálových řas o velikosti 17 liber nalezený na ostrově Kingitok, Labrador. (David Belanger) "Pokud porovnáte rok, kdy se mořský led rozpadá velmi brzy v sezóně, kdy řasy dostaly více světla a byly schopny růst více, oproti jiným rokům, kdy se mořský led stále více pokrýval, můžeme kalibrovat, jak dlouho během konkrétního roku došlo k mořskému ledu na základě šířky těchto vrstev, “říká Halfar.
Vědci potvrzují tato data satelitními snímky pořízenými od 70. let 20. století, které ukazují pokrytí mořským ledem. Jak jsou tyto hodnoty kalibrovány, Halfar říká, vědci mohou pomocí řas analyzovat pokrytí mořského ledu dlouho předtím, než byly k dispozici satelitní snímky. Poskytnutí tohoto dlouhodobého souboru údajů je kriticky důležitou úlohou, kterou řasy hrají ve snaze lépe porozumět účinkům klimatických změn způsobených člověkem v Artic a Subarctic.
"Nemáme žádný jiný způsob, jak rekonstruovat podmínky povrchového oceánu v Arktidě při každoročním řešení do posledních několika set let." "Máme jen velmi málo pozorovacích údajů z Arktidy, protože tam nebyli moc lidí, kteří tam žijí a provádějí měření na mnoha místech." Hodně z toho pochází ze satelitních dat a to je teprve od 70. let. “
Tyto obrovské mezery v údajích dříve, než byly k dispozici satelitní snímky, jsou významné kvůli cyklické povaze klimatických vzorců. Například atlantická multidecadální oscilace - která ovlivňuje teplotu mořské hladiny a může ovlivnit sezónu atlantického hurikánu, sucho v Severní Americe, sněžení v Alpách a srážky v africkém Sahelu, mimo jiné odeznívající dopady - funguje na 50 až 70-letý časový rozvrh v severním Atlantiku s velkou šířkou.
"Takže si dokážete představit, že pokud máte 45 let dobrých údajů z pozorování [ze satelitů], zachytíte pouze půl cyklu, " říká Halfar. "Potřebujeme uvést klima Arktidy do dlouhodobější perspektivy, abychom plně porozuměli klimatickému systému a také promítli změnu klimatu do budoucnosti."
Povrchové podmínky jsou však jen jednou z částí příběhů, které vědci vyprávějí, a jak vědci přinášejí nové technologie, které jim mohou přinést, jsou schopni položit ještě více otázek.
"Pouze horní část je živá tkáň, ale buduje tuto hmotu, která zaznamenávala změny v životním prostředí po celý svůj život, " říká Branwen Williams, odborný asistent environmentální vědy s WM Keck Science Department Claremont McKenna, Pitzer a Scripps vysoké školy. „Chemikálie, které tvoří ve svých kostrech, se mění v závislosti na tom, co se děje v prostředí kolem nich. Soustřeďují více hořčíku ve svých kostrech, když je teplota teplejší, a méně, když je chladnější. “
Analýzou obsahu hořčíku ve vrstvách mohou vědci získat údaje o teplotě vody dokonce až do šestiměsíčního časového rámce, například od jara, kdy se voda ohřívá, do zimy. Analýza barya může pomoci určit slanost. A na špičce výzkumu koralinu, Williams a kolega používají izotopy boru k určení pH, další kritické složky v chemii vody.
Mezitím Adey a jeho postdoktorandský kolega, Merinda Nash z Austrálie, využívají high-tech instrumentaci oddělení muzea mineralogie, aby ukázali, že kalcifikované buněčné stěny korallinů jsou mimořádně složité, s mnoha typy uhličitanových minerálů a mikrostruktur v nanometrových měřítcích. . Tyto nové informace pomohou doladit archivy klimatologů.
I když tato laboratorní práce stále rozšiřuje naše chápání toho, kolik korálů nám může říct, nalezení a shromažďování Clathromorfu zůstává náročnou prací náročnou prací, která vyžaduje potápěče, aby pracovali v chladných teplotách vody.
Adeyova počáteční práce s koralliny byla celosvětovou rozmanitostí. A před desítkami let dokázal ukázat masivní karibské útesy korálů, které byly až 3 000 let staré, omezené pouze hladinou moře. Jak se otázky týkající se změny klimatu staly naléhavějšími, zejména v Arktidě, začal se zaměřovat na hledání vzorků Clathromorfu, které jsou stovky, ne-li tisíce let staré.
Na třech expedicích mezi roky 2011 a 2013, Adey a jeho tým postgraduálních studentů pokryli velkou část Labradorského pobřeží a snažili se nejen najít nejstarší exempláře Clathromorfa, které mohli, ale také analyzovat, jaké podmínky prostředí poskytly nejlepší prostředí pro růst řas aniž by byl rozdrcen ledem, nuden do mušlí nebo jinak narušen přírodními faktory.
Našli vzorky ve věku asi 1800 let ve specializovaných prostředích, kde by korály mohly stárnout mnohem starší, protože organismy nudící díry nemohly přežít. Mohli také zmapovat typ substrátu, kde by vědci mohli očekávat, že v budoucích expedicích najdou mnohem více řas po celé Arktidě.
Například Halfar minulé léto cestoval z Grónska do severozápadního průchodu při hledání Clathromorphum . Zaměřuje se na nalezení vzorků až do 200 let v co největším počtu lokalit v celé Arktidě, aby vytvořil rozsáhlou sadu dat z období před počátkem průmyslové revoluce, kdy lidská uhlíková stopa začala dramaticky růst.
"Nyní se zdá být možné vytvořit síť rekonstrukcí klimatu, která sahá asi 150 let, a to je dokonce velký krok před pouhými satelitními pozorováními ze 70. let, " říká. "Každý region je jiný z hlediska ztráty mořského ledu." Tato široká síť v Arktidě nám umožní podrobně prozkoumat ztrátu mořského ledu v každé oblasti. “
„ Předměty divů: Ze sbírek Národního muzea přírodní historie“ je k vidění 10. března 2017 až 2019.
