Cu toții am văzut până acum imaginea ursului polar, prezența sa comandantă s-a diminuat prin izolarea pe un fragment amar de mică de gheață, înconjurat de o mare de cobalt care nu ar trebui să fie acolo. Ca o expresie simbolică a schimbărilor climatice rapide, este incontestabil convingător.
Continut Asemanator
- Doi oameni de știință Smithsoniani retrag circumstanțele misterioase ale unei morți și a istoriei schimbărilor din 1866
- O afișare publică rară a unui manuscris maya din secolul al XVII-lea
- Craniile Gorilei ale lui Dian Fossey sunt comori științifice și un simbol al luptei ei
- Pentru oamenii de știință, cearcănele de urechi de balenă pot fi trove biologice de comori
Dar dacă doriți cu adevărat să înțelegeți mai bine ce se întâmplă în zona arctică și subarctică, trebuie să admirați, în schimb, un organism mult mai umil și mai necunoscut decât ursul polar: algele coraline din genul Clathromorphum .
Nu sunt alge la care se gândește de obicei, ca ceva mai slab și verde, care plutește pe plajă sau pe un iaz. Coralinele sunt alge roșii care au cochilii tari de carbonat de calciu în jurul fiecărei celule și cresc la nivel mondial. Algele coraline din genul Clathromorphum sunt specifice latitudinilor mari și apelor reci din zona arctică și subarctică și au povești importante pentru a povesti despre oceanul lor și despre cum s-a schimbat de-a lungul secolelor.
Oamenii de știință spun că sunt și o arhivă cheie a informațiilor. Acest lucru se datorează faptului că algele cresc în straturi distincte an de an, înregistrându-și cu atenție împrejurimile în acest proces.
„Există alte arhive marine în Arctica, cum ar fi miezurile de sedimente de mare adâncime și bivalvele cu durată mai scurtă, dar algele coraline sunt singurele arhive care înregistrează condițiile de suprafață la rezoluții sezoniere de sute de ani”, spune Jochen Halfar, profesor asociat de geologie la Universitatea din Toronto și om de știință principal în cadrul grupului său de cercetare Paleoclimat și Paleoecologie. „Avem câteva arhive terestre, de exemplu, miezuri de gheață de la ghețari și foi de gheață. Dar acesta nu este climatul marin, iar algele roșii ne permit acum pentru prima dată să reconstruim în trecut climatul marin al latitudinilor înalte în trecut. ”
Algele Coralline cresc pe substrat dur, acoperind bolovani și alte structuri precum un fel de mocheta dură și care poartă culoarea unui costum de tweed Dolores Umbridge. (Maggie D. Johnson, NMNH) 
Clathromorphum a devenit de un interes deosebit pentru oamenii de știință din cauza locului în care trăiește și a capacității sale de a prospera foarte mult timp - potențial de mii de ani. (Nick Caloyianis) 
Deoarece sunt plante, acestea fotosintetizează lumina soarelui pentru a crește, iar pe măsură ce cresc, algele coraline dezvoltă o structură scheletică rigidă de carbonat de calciu care se acumulează în timp. (Walter Adey) Cât de departe a fost în trecut concentrarea pe cariera a lui Walter Adey, om de cercetare emerit și curator al Muzeului Național de Istorie Naturală din Smithsonian. Un eșantion de alge coraline vechi de 1.200 de ani pe care Adey și echipa sa le-au colectat în largul coastei Labradorului în 2013 este unul dintre sutele de exemplare de muzeu rareori afișate în expoziția „Obiecte ale Minunii”, care se deschide la 10 martie 2017. spectacolul examinează rolul critic pe care îl joacă colecțiile muzeale în căutarea științifică a cunoașterii.
După toate relatările, Adey este tatăl fondator al studiului corallinei, după ce a colectat exemplare și le-a probat secretele de când a venit la Instituția Smithsoniană în 1964 (s-a retras chiar anul trecut, deși asta nu înseamnă că studiul coralinelor sale a încetinit. ). În mare parte prin eforturile sale, culegând din zona arctică prin tropice adesea pe navele pe care fie le-a construit, fie le-a redimensionat el însuși, în colecția muzeului sunt adăpostite aproximativ 100.000 de probe de coraline din diverse specii.
Cu toate acestea , Clathromorphum a devenit de un interes deosebit pentru oamenii de știință din cauza locului în care trăiește și a capacității sale de a prospera foarte mult timp - potențial de mii de ani - în timp ce arhivează informațiile climatice pe măsură ce crește.
„Recifele de corali din tropice au fost folosite pentru a determina mediile din trecut”, spune Adey. „Dar în Arctic, nu există recifuri de corali cu apă superficială. Există corali extrem de adânci, dar aceștia sunt foarte diferiți de genurile și speciile recifului de corali tropicali și au jucat un rol foarte mic în determinarea istoriei anterioare a Arcticii. Așadar, singurele surse reale de îmbătrânire și datarea climatului trecut, în special temperatura, sunt coralinele, iar acest lucru este relativ nou. "
Algele Coralline cresc pe substrat dur, acoperind bolovani și alte structuri precum un fel de mocheta dură și care poartă culoarea unui costum de tweed Dolores Umbridge.
Deoarece sunt plante, ei fotosintetizează lumina soarelui pentru a crește, iar pe măsură ce cresc, dezvoltă o structură scheletică rigidă de carbonat de calciu care se acumulează în timp. La fel ca copacii de pe terra firma, își documentează creșterea în inele sau straturi - „copaci ai mării”, îi numește Halfar. Deoarece cresc mai mult atunci când au mai multă lumină, oamenii de știință pot estima anual acoperirea cu gheață de mare pe baza grosimii inelului sau stratului fiecărui an.
Walter Adey (centru) cu scafandrii Thew Suskiewicz (stânga) și Mike Fox afișează un exemplar de 17 kilograme de alge coraline găsite în insula Kingitok, Labrador. (David Belanger) „Dacă comparați un an în care gheața marină s-a rupt foarte devreme în sezon, când algele au primit mai multă lumină și au putut să crească mai mult, față de alți ani, când gheața de mare a acoperit tot mai mult, putem calibra cât timp a fost gheață de mare pe parcursul unui an specific, pe baza lățimii acestor straturi ”, spune Halfar.
Oamenii de știință confirmă aceste date cu imagini prin satelit, luate din anii '70, care prezintă acoperire cu gheață marină. Pe măsură ce aceste valori sunt calibrate, spune Halfar, cercetătorii pot folosi algele pentru a analiza acoperirea cu gheață de mare cu mult înainte ca imaginile din satelit să fie disponibile. Oferirea acestui set de date pe termen lung este un rol esențial important pe care îl joacă algele în încercarea de a înțelege mai bine efectele schimbărilor climatice cauzate de om în regiunea Artică și Subarctică.
„Nu avem altă modalitate de a reconstrui condițiile oceanului de suprafață în zona arctică la o rezoluție anuală în ultimele câteva sute de ani”, spune Halfar. „Avem foarte puține date observaționale din zona arctică, deoarece nu au locuit multe persoane acolo, luând măsurători în foarte multe locuri. Așadar, o mare parte din acestea provin din datele din satelit și asta abia din anii ’70. ”
Aceste lacune uriașe în date înainte de a fi disponibile imagini prin satelit sunt semnificative datorită naturii ciclice a modelelor climatice. De exemplu, Oscilarea multidecadală a Atlanticului - care afectează temperatura suprafeței mării și poate influența sezonul uraganelor atlantice, seceta din America de Nord, ninsori în Alpi și precipitații în Sahel african, printre alte repercusiuni îndepărtate - operează pe o perioadă de 50- Orar de 70 de ani în Atlanticul de Nord cu latitudine înaltă.
„Așadar, vă puteți imagina, dacă aveți 45 de ani de date bune despre observații [din sateliți], capturați doar o jumătate de ciclu”, spune Halfar. „Trebuie să punem climatul arctic într-o perspectivă pe termen mai lung pentru a înțelege pe deplin sistemul climatic și, de asemenea, pentru a proiecta schimbările climatice în viitor.”
Cu toate acestea, condițiile de suprafață sunt doar o parte a poveștii, pe care le spun coralinele și, pe măsură ce oamenii de știință aduc noi tehnologii, sunt capabili să pună și mai multe întrebări.
„Doar partea superioară a acesteia este țesut viu, dar crește această masă care a înregistrat schimbări în mediu întreaga viață”, spune Branwen Williams, profesor asistent de științe de mediu cu Departamentul de Știință al WM Keck din Claremont McKenna, Pitzer și Colegiile Scripps. „Produsele chimice pe care le formează în scheletele lor se schimbă în funcție de ceea ce se întâmplă în mediul din jurul lor. Concentrează mai mult magneziu în scheletele lor atunci când temperatura este mai caldă și mai puțin când este mai rece. "
Analizând conținutul de magneziu din straturi, oamenii de știință pot obține date despre temperatura apei chiar și până la un interval de șase luni, de exemplu de la izvor, când apa se încălzește, până la iarnă. Analizarea bariului poate ajuta la determinarea salinității. Și pe marginea de vârf a cercetărilor coraline, Williams și un coleg folosesc izotopi de bor pentru a ajuta la determinarea pH-ului, o altă componentă critică în chimia apei.
Între timp, Adey și colega sa postdoctorală, Merinda Nash din Australia, folosesc instrumentația de înaltă tehnologie a departamentului de mineralogie a Muzeului pentru a arăta că pereții celulari calcifiați ai coralinilor sunt extraordinar de complexe, cu multe tipuri de minerale carbonatate și microstructuri la scări de nanometru. . Aceste informații noi vor ajuta la reglarea arhivelor climatologilor.
În timp ce această lucrare de laborator continuă să extindă înțelegerea noastră despre cât de multe coraline ne pot spune, găsirea și colectarea Clathromorphum rămâne o sarcină dificilă care necesită forță de muncă, necesitând scafandrilor să lucreze la temperaturile frigide ale apei.
Munca inițială a lui Adey cu coralline a fost stabilirea diversității la nivel mondial. Și în urmă cu zeci de ani, el a putut să prezinte recife masive din Caraibe, care au o vechime de până la 3.000 de ani, limitată doar de nivelul mării. Pe măsură ce întrebările legate de schimbările climatice au devenit mai urgente, în special în zona arctică, atenția sa a început să se concentreze asupra găsirii de mostre de Clathromorphum vechi de sute, dacă nu de mii de ani.
În trei expediții între 2011 și 2013, Adey și echipa sa de studenți absolvenți au acoperit o mare parte din coasta Labradorului, încercând nu numai să găsească cele mai vechi exemplare de Clathromorphum pe care le-au putut, dar și să analizeze care sunt condițiile de mediu care au oferit cel mai bun habitat pentru alge să crească. fără a fi zdrobită de gheață, plictisită de scoici sau compromisă altfel de factori naturali.
Ei au găsit probe până la aproximativ 1.800 de ani în medii specializate în care coralinele ar putea îmbătrâni mult mai mult, deoarece organismele plictisitoare de găuri nu au putut supraviețui. De asemenea, aceștia au putut să mapeze un tip de substrat în care oamenii de știință s-ar putea aștepta să găsească multe alte alge în întreaga arctică în expedițiile viitoare.
Halfar, de exemplu, vara trecută a călătorit din Groenlanda în Pasajul de Nord-Vest în căutarea Clathromorphum . Obiectivul său este găsirea unor eșantioane de până la 200 de ani în cât mai multe locații de-a lungul Arcticii pentru a crea un set de date pe bază largă de la debutul Revoluției industriale, când amprenta de carbon umană a început să crească dramatic.
„Ceea ce pare posibil acum este să poți crea o rețea de reconstrucții climatice care se întoarce în urmă cu aproximativ 150 de ani și chiar acesta este un mare pas înainte de a lucra doar din observațiile prin satelit din anii ’70, spune el. „Fiecare regiune este diferită în ceea ce privește pierderea de gheață marină. Această rețea largă din zona arctică ne va permite să examinăm în detaliu pierderile de gheață marină în fiecare zonă. "
„ Obiecte de minune: din colecțiile Muzeului Național de Istorie Naturală” este vizibilă pe 10 martie 2017 până în 2019.
