Naukowcy z PG badają wpływ zmian klimatu na skład chemiczny wód syberyjskich

Badaczki z Politechniki Gdańskiej wraz z naukowcami z Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego analizują wpływ zmian klimatycznych na obecność zanieczyszczeń uwalnianych z wieloletniej zmarzliny na Syberii. Pierwszym etapem badań był udział w wyprawie badawczej do Północno-Wschodniej Stacji Naukowej Rosyjskiej Akademii Nauk (NESS RAN) na Kołymie, gdzie zmarzlina występuje w postaci masywnych warstw lodu.

W ramach projektu PollAct, który realizowany jest pod kierunkiem dr hab. Danuty Szumińskiej, prof. uczelni z Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy, dr inż. Małgorzata Szopińska z Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska PG oraz dr Krystyna Kozioł z Wydziału Chemicznego PG prowadziły badania w Arktyce Rosyjskiej (Cherski). W pobliżu miejsca badań znajduje się tzw. Park Plejstoceński, gdzie rosyjscy naukowcy od 1988 r. pracują nad odtworzeniem ekosystemów trawiastych poprzez wypas dużych roślinożerców, co ma pomóc w ochronie wrażliwej na zmiany klimatyczne wieloletniej zmarzliny i może przyczynić się do zmniejszenia emisji metanu do atmosfery.

Badania realizowane na terenie Arktyki Rosyjskiej obejmują analizę uwalniania się różnych klas zanieczyszczeń, w szczególności trwałych zanieczyszczeń organicznych, z topniejącej wieloletniej zmarzliny i określenie wpływu zmian klimatycznych na ich obecność w rzekach i jeziorach.

– Pobierałyśmy próbki wody rzecznej i jeziornej zasilanej m.in. wodą pochodzącą z topnienia zmarzliny oraz lodu zmarzlinowego, aby stwierdzić czy zanieczyszczenia przez nas oznaczane mogą się z niej uwalniać w znaczącym stopniu – mówi dr inż. Małgorzata Szopińska. – Jeżeli ta hipoteza się potwierdzi, projekt ma szansę na kontynuację w szerszym zakresie przestrzennym i czasowym.

Grupa badawcza planuje wykonanie analizy na obecność związków z grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych pochodzących ze spalania różnych substancji organicznych, w tym paliw kopalnych i biomasy, a także z pożarów lasów.

–  Niektóre z nich są rakotwórcze, wszystkie bardzo trwałe i szkodliwe dla ekosystemów, już i tak narażonych na różnorodne czynniki stresu – tłumaczy dr Krystyna Kozioł. – Pierwsze wyniki mają być dostępne za kilka miesięcy, ale działać trzeba już dziś, aby jak najszybciej ograniczać spalanie paliw kopalnych i emisję gazów cieplarnianych, bo pożary i potencjalne emisje zanieczyszczeń z topniejącej zmarzliny to tylko niektóre z wielu skutków zmian klimatycznych.

Znaczenie badań dla całego globu

Badaczki podkreślają, że nawet odległe obszary Ziemi są ze sobą silnie powiązane i badania Arktyki mają znaczenie dla całego globu. 

–  Region Kołymy jest odwadniany przez jedną z wielkich rzek syberyjskich, która odprowadza wody do Oceanu Arktycznego, a więc zanieczyszczenia potencjalnie przez nas wykryte mogą oddziaływać na duży obszar – mówi dr Krystyna Kozioł. – Ponadto, tajanie wieloletniej zmarzliny jest jednym z bardziej wyraźnych skutków zmian klimatycznych wywołanych działalnością człowieka, będzie się pogłębiać i może prowadzić do licznych negatywnych efektów w środowisku. Przedmiotem naszych badań jest jeden z takich efektów, czyli uwalnianie się zanieczyszczeń chemicznych o długim czasie przebywania w środowisku. Mogą one wpływać na wrażliwy ekosystem Arktyki, co w czasach kryzysu bioróżnorodności jest ważną kwestią.

Badaczki z PG dodają, że wciąż pozostają luki w wiedzy o kaskadowych skutkach zmian klimatycznych dla ekosystemów. 

–  Wykrywanie dodatkowych skutków zmian klimatu w postaci uwalniania zanieczyszczeń pozwoli nam prawidłowo ocenić zagrożenie – mówi dr inż. Małgorzata Szopińska. – Niestety, wieści dotyczące zmian klimatycznych ogólnie są bardzo poważne, a ostatni raport Międzyrządowego Panelu ds. Zmian Klimatu (IPCC) mówi o praktycznie zagwarantowanym ociepleniu o 1,5 ^oC w krótkiej perspektywie czasu, a najbardziej prawdopodobny scenariusz to ok. 3 ^oC  ocieplenia do końca wieku. Przy czym efekt bardzo zależy od działania, które ludzkość podejmie zbiorowo, żeby ograniczyć emisję gazów cieplarnianych, a warto walczyć o każdy ułamek stopnia mniej. Świadomość dalekosiężnych i różnorodnych skutków zmian klimatu pomaga się z nimi zmierzyć, zaakceptować trudną prawdę i podjąć odpowiednie działanie ograniczające ich negatywne aspekty.

Zespół badawczy powołany do prowadzenia kompleksowych badań chemicznych i mikrobiologicznych obszarów polarnych: Arktyki i Antarktyki na Politechnice Gdańskiej działa pod kierunkiem Prof. Żanety Polkowskiej z Wydziału Chemicznego.

Projekt PollAct kierowany przez dr hab. Danutę Szumińską, prof. uczelni z UKW jest finansowany ze środków UE oraz współfinansowany ze środków na podtrzymanie potencjału naukowego Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego i Politechniki Gdańskiej.

Praca naukowca w warunkach syberyjskich

Dr Krystyna Kozioł:

Przed wyjazdem ostrzegano nas, że na miejscu badań występują temperatury powyżej 30 stopni Celsjusza. Co prawda lata syberyjskie potrafią być ciepłe, w końcu to klimat kontynentalny, ale 32 stopnie na Kołymie tego lata to już przesada! W całym regionie (Jakucji) zanotowano nawet +48 stopni. Mimo, że wcześniej czytałam artykuły nt. pożarów na Syberii, to w Jakucku zaskoczyło mnie niebo zasnute dymem i odwołane loty. Na żywo katastrofy naturalne robią naprawdę piorunujące wrażenie.

Dr inż. Małgorzata Szopińska:

Podczas pobytu na Syberii najbardziej zbudowana byłam postawą Rosjan, ich otwartością, rodzinną atmosferą i troską jaką nas otoczyli. Dzięki ich pomocy, mimo utrudnień związanych z restrykcjami z powodu COVID-19 udało się zorganizować wszystkie potrzebne dokumenty i zarezerwować sprawdzone kierunki linii lotniczych, tak by podróż mogła przebiegać najsprawniej. Fascynującym doświadczeniem było zobaczenie na własne oczy Parku Plejstoceńskiego, który jest ogromnym przedsięwzięciem naukowym.