Antarktyka i ekologia: 3 wywiady DataArt

Antarktyka i ekologia: 3 wywiady DataArt
Specjalnie z okazji DataArt Eco Weeks przygotowaliśmy serię wywiadów z badaczami polarnymi z Polski, Ukrainy i Rosji. Czy ludzie zniszczyli ekosystem tak silnie, że zmiany są widoczne również w rejonie Antarktyki?

Dmitry Apartsev: “Na Antarktydzie ludzie są niepotrzebni”

Dmitry Apartsev, szef działu IT w Arctic and Antarctic Research Institute, pracuje w tej organizacji od 2002 roku. Niedawno przekazał nam notebook Toshiba T3100e, który był używany w stacji badawczej do kolekcji DataArt IT Museum. Odbiór urządzenia został odłożony na późniejszy termin ze względu na sytuację epidemiologiczną, ale mieliśmy okazję przeprowadzić wywiad z Dmitrym i dowiedzieć się, jak obecność ludzi zmienia środowisko na Antarktydzie.

- Antarktyda to kontynent, który człowiek zaczął odkrywać jako ostatni. Jak bardzo widoczny jest tu wpływ ludzi?

- Antarktyda to bardzo czysty kontynent. Jest ogromny i ludzi jest tutaj naprawdę niewiele. Z tego względu wpływ ludzki jest tu właściwie niewidoczny poza samymi stacjami badawczymi. Są dobrze wydeptane ścieżki z lotniska do stacji, które są ciągle używane, ale nikt z nich nie zbacza. W innych miejscach nie znajdziesz śmieci. Nie widziałem śladów spalania odpadów. Stacje monitorują sytuację ekologiczną bardzo dokładnie i dbają o ograniczanie odpadów. Jeśli to możliwe pozbywają się odpadów i w części odsyłają je.

Arctic_img

Foka Weddella na stacji Bellingshausen. Zdjęcie wykonane przez oceanologa Sergeya Kashina. Źródło

Istnieje umowa międzynarodowa dotycząca Antarktyki, która nabrała mocy prawnej w 1961 r. Dodatkowo, w 1998 roku państwa podpisały traktat ekologiczny, protokół madrycki, który zabrania tworzenia wysypisk śmieci. Śmieci, które można spalić są spalane, a wszystko inne jest zabierane. To problem dla Rosyjskiej Ekspedycji Polarnej (Russian Antarctic Expedition), ponieważ przed podpisaniem traktatu zgromadziła tu ogromną ilość odpadów. Więcej pojawiło się zaraz po traktacie, kiedy Rosja nie miała możliwości zebrać i usunąć śmieci.

Każda ze stacji ma coś, co jest ze wstydem nazywane otwartym magazynem składowania, który służy do segregowania i przechowywania śmieci, które mają być odesłane w inne regiony (a dzieje się to powoli).  Śmieci i odpady są dla RAE  i poważnym wyzwaniem.

Arctic_img

Niebo nad Antarktydą. Zdjęcia z Instagrama Sergeya Fedorova - specjalisty ds. kontroli astro klimatu

Trudno radzić sobie ze śmieciami w takiej lokalizacji jak stacja Mirny.  Są tutaj dwa skaliste wzgórza pokryte lodem. z biegiem czasu wszystkie śmieci ze stacji zebrane pomiędzy nimi zamarzły i połączyły się z nim i nie da się ich  wyciągnąć na powierzchnię. Wciąż mamy jednak sporo do zebrania i odesłania.

— W jaki sposób odsyłane są śmieci?

— Statek zbliża się do stacji rozładowuje ładunek i zabiera wszystko co jest przygotowane. Odpady do recyklingu zabierane są do Kapsztadu albo wprost do Petersburga.

—  Jak inne kraje radzą sobie z tym problemem?

— Inne kraje również podpisały protokół ekologiczny.  Rosja przestrzega go tak bardzo, jak to możliwe, inne kraje otworzyły swoje stacje nie tak dawno i mają cały proces poświęcony temu w jaki sposób radzić sobie ze śmieciami pozostawionymi na kontynencie.  Większość ludzi i prawie cały sprzęt przypływa tu statkami. Nie można sprowadzić obszernego ładunku drogą lotniczą, bo to zbyt drogie, ale możesz załadować statek do pełna, a on i tak dopłynie. Można też załadować go na trasę powrotną.

Osobna historia dotyczy faktu, że Antarktyda jest kontynentem wolnym od energii nuklearnej. Rosyjska ekspedycja doświadczyła poważnych problemów: w czasach sowieckich, sprowadzano tu sprzęt zawierający materiały radioaktywne. Nie było takich przedmiotów wiele - kilka termoelektrycznych generatorów radioizotopowych, małych źródeł energii nuklearnej. Ale statek, który dopływa do Antarktydy musi zatrzymać się przynajmniej w dwóch portach - Kapsztadzie i Bremerhaven. Nie jest to łatwe, kiedy na pokładzie znajdują się odpady radioaktywne i trasa musi być koordynowana przez kilka lat. Ale ostatecznie pozbyto się tego sprzętu i RAE mogła zaraportować, że odpady zostały usunięte.

— Czy badania w zakresie środowiska to istotna część programów naukowych prowadzonych obecnie w regionie?

— Z tego co wiem, punkty związane z ekologią są ujęte w programach naukowych RAE, ale nie są ich centralną częścią. Skupiamy się na meteorologii, aerologii, glacjologii i oceanologii. Przedstawiciele innych instytucji często przyłączają się jednak do naszych ekspedycji w celu przeprowadzenia własnych badań.

— Jak wygląda inżynieria energetyczna na Antarktydzie?

— Elektrownie zasilane silnikami diesla - to główne źródło energii. Oczywiste jest, że generują one spaliny, emisję i powodują opadanie sadzy, ale nie dałoby się tu bez tego żyć. Energia słoneczna odpada prawie całkowicie, ponieważ w zimie nie ma tu słońca. Elektrownie wiatrowe mogłyby zdać egzamin, ponieważ wieją tu wiatry z centrum kontynentu w kierunku wybrzeża i są dość silne (do 80 m/s w niektórych miejscach). Ale ten sam wiatr stanowi również problem - standardowe wiatraki nie poradzą sobie z niskimi temperaturami, które powodują, że metal staje się łamliwy. RAE (a przed nimi ekspedycje sowieckie) testowały generatory wiatrowe, ale porzucono ostatecznie ten pomysł, okazał się zbyt kosztowny w utrzymaniu: potrzebny jest specjalista, miejsce do przechowywania części zamiennych i beczek lubrykantu, itd.

Obecnie istnieją nowe typy wiatraków, w tym wiatraki turbinowe. Można za ich pomocą spełnić lokalne potrzeby. Na przykład: automatyczne stacje pogodowe działają w zamkniętych bazach, w których ludzie obecni są tylko w sezonie roboczym: Russkaya, Leningradskaya i Banger Oasis. Przekazują dane ciągle i są napędzane systemem obejmującym panel słoneczny, wiatrak turbinowy i kilka baterii. Mogą działać w pełni autonomicznie do dwóch lat.

Arctic_img

IL-76 na lotnisku stacji Novolazarevskaya. Zdjęcie klimatologa Alexeya Yekaykina

— Czy wpływ ludzi można zaobserwować tu także w miejscach, w których oni nie przebywają?

— Nie jestem ekspertem w tej materii, może są zauważalne z punktu widzenia ekologów. Ostatnio najniższe temperatury odnotowane na stacji Wostok to -68 st. C. Tak niskie temperatury nie zdarzały się tu wiosną nigdy wcześniej, Czy to znaczy, że globalne ocieplenie to bajka? Absolutnie nie! Bardziej wskazuje na to, że to bardzo złożona kwestia.

Eugene Dikiy: "Globalne zanieczyszczenie jest tu bardzo zauważalne"

Naszą rozmowę kontynuowaliśmy z kolejnym ekspertem. Eugene Dikiy to dyrektor National Antarctic Research Center of Ukraine (NARC), opowiedział nam o organicznych i komunalnych odpadach na terenie stacji, użyciu paliwa w silnikach diesla, turbinach wiatrowych, panelach solarnych, globalnym ociepleniu i nowych badaniach ekologicznych.

Arctic_img

Ukraińska stacja antarktyczna „Academician Vernadsky” znajduje się na wyspie Galindez archipelagu argentyńskiego, w pobliżu Półwyspu Antarktycznego i niedaleko wyspy na zdjęciu. Zdjęcie: Ukraińskie Narodowe Centrum Nauki Antarktycznej

—Czy obecność człowieka jest na Antarktydzie w ogóle widoczna?

— Ludzie są czynnikiem, który staje się widoczny wszędzie, gdzie się pojawia. Zacznijmy od tego, że w tym roku obchodzimy 200. rocznicę odkrycia kontynentu. Dla porównania, Ameryka Południowa, która była zasiedlona przed Antarktydą została odkryta 11000 lat temu. Zagęszczenie populacji jest tu niesamowite - jeśli wziąć pod uwagę tylko osoby żyjące na terenie stacji, w lecie jest ich ok. 4000 na całym kontynencie, w zimie liczba ta spada o połowę.

Ale nawet na Antarktydzie ludzie zdołali nabałaganić i to w bardzo nieprzyjemny sposób. Nasi krajanie - ludzie pochodzący ze Związku Radzieckiego, którzy byli w tej kwestii szczególnie aktywni. Najczarniejszą kartą w historii są wielorybnicy, którzy polowali w latach 1948-1987 i zabili ich więcej niż wszystkie inne kraje razem wzięte! A jeśli kiedyś odwiedzisz stację Bellinghausen, kierowaną przez Rosjan zobaczysz stos zardzewiałych zbiorników paliwa - to właśnie ta baza wyposażała statki wypływające na polowania.

Kontynent ma szczęście, że powstał protokół madrycki, który zabrania wydobywania zasobów podziemnych na terenie Antarktydy, który ma moc prawną do 2048 r. Kiedy przypomnisz sobie, jaki procent zanieczyszczeń jest w innych krajach produkowany przez wydobywstwo, łatwo wyobrazić sobie o ile czystszy jest kontynent zupełnie pozbawiony tego zjawiska.

Arctic_img

Podczas aktywnych połowów w 20. wieku całkowita liczba wielorybów na świecie zmniejszyła się z 215 tysięcy (wg minimalnych szacunków, inne mówią nawet o 350 tysiącach) do 11-12 tysięcy. Zdjęcie: Ukraińskie Narodowe Centrum Nauki Antarktycznej

— Gdzie idą teraz śmieci ze stacji?

— Co zostawia po sobie osoba na Antarktydzie? Organiczne śmieci. Jeśli populacja stacji nie przekracza 30 osób, organiczne odpadki lądują w morzu, bez szczególnych procedur. Jeśli osób jest więcej, ścieki muszą być w jakiś sposób oczyszczane i nie jest to łatwe, ponieważ większość metod biologicznego oczyszczania wody potrzebuje odpowiednio wysokich temperatur.

Do niedawna organiczne resztki kuchenne były odstępowane mewom. Jeśli kucharz odpowiednio szybko ich nie wyrzucił, co bardziej niecierpliwe ptaki stukały dziobem w okno: “Hej, ludzie, co z wami, obiad!”. Ale to ogromne nadużycie i już tego nie robimy,

Ale skoro nie karmimy już mew, jak pozbywamy się resztek? Najbardziej kreatywny sposób to wywiezienie ich poza kontynent i tak to się w tej chwili robi. Wcześniej statki podpływały tylko do 50 st. szerokości geograficznej, poza obszarem regulowanym traktatem i wyrzucały resztki do morza. Europa Wschodnia długo grzeszyła w ten sposób, ale teraz jest to uważane za barbarzyńską praktykę przez absolutnie wszystkich. Obecnie modernizujemy stację tak, by nie tylko usuwać odpady nagromadzone w sezonie, ale również pozbyć się starych śmieci. W tym roku mieliśmy wielkie sprzątanie i załadowaliśmy odpadami cały statek. Dla porównania rachunek za pozbywanie się odpadków w chilijskim porcie Punta Arenos był w tym roku trzykrotnie wyższy niż rok temu. Również ciężkie odpady metalowe - stare motorówki i pojazdy, które zajmowały dużą przestrzeń i nie dało się ich zreperować zostały odesłane do recyklingu. Oprócz tego typu odpadów, każdego roku zbieramy całe dziesiątki beczek paliwa do generatorów i wszystkiego, co zostaje zeskrobane ze ścianek zbiorników. W tym roku jest ich aż 60.

Prawdopodobnie niedługo będziemy pierwszą stacją na Antarktydzie, która będzie miała swój własny recykling plastiku na miejscu. Zakupiliśmy już sprzęt do kruszenia twardego plastiku i przetapiania go na prezenty dla turystów. Planujemy również kruszyć PET i sprzedawać go w tej formie w porcie.  Zamiast płacić za pozbycie się go, zarobimy na nim.

Arctic_img

Projekt gadżetów zrobionych z HDPE dla Ukraińskiej stacji polarnej

— Czy globalne zmiany antropogeniczne są widoczne na Antarktydzie?

— Zrobiliśmy tu mniej bałaganu niż gdziekolwiek indziej na świecie. Dotyczy to nie tylko lokalnych zanieczyszczeń, ale i efektów globalnych zanieczyszczeń widocznych tutaj. Zacznijmy od ocieplenia, które dotyka regionów polarnych: Antarktyka jest zaraz za Arktyką. W naszej stacji, na przykład, średnia rocznych temperatur podskoczyła o 3 stopnie. Temperatura podczas dnia waha się bardziej, ale jeśli już mówimy o średniej rocznej, różnica jest mniej więcej taka jak pomiędzy Kijowem a Petersburgiem! I to ocieplenie wystąpiło na przestrzeni życia jednego pokolenia!

Dość regularnie pojawiają się w internecie newsy na temat oddzielających się gór lodowych rozmiaru stanu Nowy Jork albo, powiedzmy połowy terytorium Holandii. Ale są także miliony mniejszych, których nikt nie monitoruje, a które pływają gdzieś w przestrzeni. Na Antarktydzie nie tylko widać, ale słychać to zjawisko. Jest tu bardzo cicho, dopóki nie stoisz przy silniku diesla, nie ma szumu w tle, do którego jesteśmy tak przyzwyczajeni żyjąc w innych miejscach i nagle słychać dźwięk podobny do wystrzału armatniego: BUM! A to tylko kolejny kawałek lodowca, który się oddzielił, odpadł i odpłynął - dzieje się to co kilka godzin.

W temacie mierzenia poziomy zanieczyszczeń - od zeszłego roku działa tu program badawczy, który wdrożyliśmy razem z Czechami. Montujemy tu specjalne kolektory stworzone przez nich, które w uproszczeniu wchłaniają jak gąbka zanieczyszczenia z wód oceanicznych. Zebrany materiał nie jest badany bezpośrednio na terenie stacji, ale zamrażany i wysyłany do Europy do dalszych badań, Innym obszarem badań, w który jesteśmy zaangażowani w partnerstwie ze Słowakami jest analiza substancji, które kumulują się w różnych organizmach żywych. Okazuje się, że nawet tak daleko od cywilizacji, można w nich znaleźć związki, które są sztucznie wytworzone przez ludzi. Cyrkulują w przestrzeni, dopływając na Antarktydę bez znaków rozpadu.

Arctic_img

Zdjęcie: Ukraińskie Narodowe Centrum Nauki Antarktycznej

— Jak działa tu system energetyczny?

— W tej chwili wszystko opiera się na dieslu. Ku mojemu rozżaleniu, właśnie tak rozwijało się to na przestrzeni dekad. Chcielibyśmy to zmienić, ale to niełatwe zadanie. W czasie, kiedy stacje były rozwijane, nie było alternatywy. Antarktyka jest ogromna, a temperatury tutaj to -30 w lecie i -80 w zimie. W miejscach w których jest rosyjska stacja Wostok czy amerykańska Amundsen-Scott, temperatury przerażają, ale plusem jest suchość, a w związku z tym możliwość wykorzystania energii wiatru. Przez prawie cały rok obserwuje się tam stabilne wiatry, które wieją od bieguna w kierunku wybrzeża. Powstał więc trend montowania turbin wiatrowych na tych stacjach, takich jak belgijska “Princess Elisabeth”. Nowe projekty, o których wiem, zostały zaprojektowane jako bezemisyjne. Stare stacje tylko częściowo wymieniają stare dobre diesle na odnawialne źródła energii, głównie słoneczne. Energia słoneczna nie ma szans działać tu przez 6 miesięcy w roku, ale w pozostałej jego części całkiem dobrze się sprawdza.

Arctic_img

Budynki, z których korzysta obecnie ukraińska ekspedycja, zostały zbudowane przez Brytyjczyków w latach siedemdziesiątych. Zdjęcie: Ukraińskie Narodowe Centrum Nauki Antarktycznej

Ale jeśli weźmiemy pod uwagę naszą część Antarktyki, Antarktykę morską, zaobserwujemy znacznie łagodniejszy klimat, niż bywało w przeszłości. Rekordowa temperatura tutaj to -46 stopni, ale zimowa temperatura oscyluje na poziomie -30, a w lecie ok. 0 st. C, w zakresie od -5 to +5 stopni. Z drugiej strony wilgotność jest tu na poziomie 100% i mamy tutaj śnieg lub deszcz ze śniegiem przez 270 dni w roku. Co więcej, wiatry wahają się od spokojnego do takiego wiejącego 40m/s. Większość wiatraków jest zaprojektowanych tak, by działały w wąskim zakresie. Kiedy wiatr jest zbyt mocny zatrzymują się. W przeciwnym wypadku zostałyby zniszczone. Boję się więc, że nie będziemy w stanie kompletnie przejść na odnawialną energię. Ale chcielibyśmy zredukować zużycie paliwa o 20-30%, co przyczyniłoby się do redukcji emisji. Pokładamy nadzieję w panelach solarnych. Zgodnie z naszymi szacunkami, w lecie mogą pomóc nam zaoszczędzić 30% energii, ale projekt wciąż jest w fazie kalkulacji.

Joanna Plenzler: “W Antarktyce nie wolno wywozić śmieci”

Naukowcy mówią, że zmiany w ilości lodu na biegunach są determinowane klimatem na całej planecie. Byliśmy bardzo ciekawi, jak wygląda to z perspektywy osób pracujących przy badaniach wykonywanych na terenie Antarktyki. Dlatego zapytaliśmy o to szefową Polskiej Stacji Antarktycznej.

Arctic_img

Polska Stacja Antarktyczna im. Henryka Arctowskiego została ulokowana w Zatoce Admiralicji na wyspie Króla Jerzego, w archipelagu Wysp Szetlandzkich Południowych i otwarta w 1977 r. Zdjęcie: Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk

— Antarktyka jest wykorzystywana przez człowieka w ograniczonym zakresie. Czy obecność ludzi jest tu widoczna i czy ma wiele negatywnych skutków? <strong>

— Tak. Część zanieczyszczeń dociera tu z masami powietrza, część jest transportowana przez wody oceaniczne. Niestety, stacje naukowe same w sobie są lokalnym źródłem niewielkiego zanieczyszczenia. Substancje charakterystyczne dla obecności człowieka zostały wykryte w wodach znajdujących się blisko stacji. Ludzie wykorzystują również organizmy żyjące w oceanie łowiąc, bo ryby stanowią element tutejszej diety (plus kilka gatunków wieloryba, pingwiny Adela, pingwiny białookie, foki, kraby, foki Wedella i antarktyczne lwy morskie). By zminimalizować wpływ człowieka na ekosystem, rybołówstwo jest regulowane co roku przez Antarctic Marine Living Commission. W przeszłości (w końcu 19. wieku), wieloryby (ze względu na tłuszcz) i lwy morskie (futro) padały łupem myśliwych na masową skalę. Polowania niemal doprowadziły do wyginięcia lwów morskich. Na szczęście, ścisła ochrona lwów morskich i zakaz polowań sprawiły, że populacja przetrwała.

Arctic_img

Zdjęcie: Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk

— Czy można zaryzykować stwierdzenie, że Antarktyka to jedno z miejsc na świecie, gdzie zmiana klimatu jest oczywista?

— To bardzo szeroka kwestia, ale tak, można tu zaobserwować objawy globalnego ocieplenia. Większość widoczna jest w formie cofania się lodowców i utraty masy lodowcowej. Czoło lodowca Ecology, na przykład, który znajduje się w odległości około 1 km od polskiej stacji, oddaliło się o 500 metrów od 2000 roku.

Arctic_img

Zdjęcie: Instytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk

—  Czy badania ekologiczne na terenie Antarktyki prowadzone są międzynarodowo? Czy istnieje współpraca pomiędzy stacjami?

— Tak. Wyspa Króla Jerzego, na której ulokowana jest polska stacja, jest najbardziej zaludnioną wyspą w regionie. Dość łatwo dostać się tu z Ameryki Południowej, w związku z czym znajdują się tu stacje: Brazylii, Chile, Argentyny, Rosji, Korei Południowej, Urugwaju i Chin. USA i Peru mają tu swoje letnie stacje. Korzystamy z międzynarodowej pomocy organizując transport, zazwyczaj z Chile i Brazylii. Wymieniamy się badaniami i jesteśmy częścią projektów globalnych. Ostatnio wzięliśmy udział w projekcie MONICA.

Arctic_img

— Co dzieje się ze śmieciami na stacjach i jaki los spotyka zepsuty sprzęt?

— Część odpadów (resztki jedzenia, papier) jest spalana na miejscu. Inne (metal, plastik, elektrośmieci, itd.) są eksportowane do Polski. Zgodnie z traktatem i protokołem madryckim, nie wolno utylizować odpadów w Antarktyce.

— Czy jest tu czysto? Można tu znaleźć puszkę po piwie albo fruwającą reklamówkę?

— Niestety, na wybrzeżu, blisko stacji często znajdujemy śmieci (butelki, kawałki lin, europalety, folie). Nie jest to wpływ turystów, ale rezultat tego, ile śmieci jest w oceanie - część z nich przypływa nawet tu. W porównaniu z innymi rejonami świata, niewiele statków i jachtów się tu pojawia, a ich pobyt regulowany jest zasadami IAATO.

— Jak działa lokalny system energetyczny?

—  Większość elektryczności na stacji pochodzi z generatorów paliwowych, dużo mniejsza część z paneli solarnych. Wiatr wiejący na wyspie jest silny i zmienny, nie da się go więc wykorzystać jako źródła energii.