Климатични промени в ефир в класната стая

Превод Ана Минчева, www.sinia-planeta.com

Морски сняг Снимка Tim Adey, NOCS

Иво Григоров, към евро-проекта EurOCEANS, обяснява как дълбините на океана са директно свързани с глобалните климатични промени както днес, така и в близкото бъдеще, и как ученици могат да следят в реално време океанолози в действие

Пролет наближава, но на 4800м под вълните е тъмно както винаги. Теченията са бавни и тишината е абсолютна. Това затишие пред буря е преживяно от малко хора. На пръв поглед обитателите на тези дълбочини са редки но без изключение странни и ексцентрични. Но това не е изненада. Налягането е огромно и студената, солена вода разяжда даже най-калената стомана. Въпреки това, едни от най-деликатните животни на планетата обитават този реалм. Всякакви видове желатинести морски звезди и морски краставици чакат ‘снега’, и не чакат дълго.

Морски сняг от останки и мукус вали на 4800 метра под вълните!
Снимка БАТИСНАП, Richard Lampitt, NOCS

Дълбините на океана крият доста секрети, които на пръв поглед нямат нищо общо с ежедневието ни. Но ако “виелици от морски сняг” 4800 метра под вълните ви палят въображението, и корабът на Капитан Немо не ви е на разположение, не се отчайвайте! Дневникът на великобританският океанографски кораб Discovery предоставя виртуален круз до дъното на морето. Всяка година през юни, океанолози от NationalOceanographyCentre в Саутхямптън, Великобритания, организират пътешествие в Северния Атлантически Океан и ви канят да ги придружите до ръба на палубата и до дълбините на океана, в почти реално време. Ежедневно, ученици и техните учители, могат да следят живота на изследователския кораб, да изпращат въпроси до океанолозите и да станат свидетели на проучването на океана и климата които той контролира. Целта на пътешествието е да се наблюдават и измерват “виелиците” от морски сняг на дъното на океана за да разберем как те са свързани с виелиците с които сме по-добре запознати.

Измерване на морския сняг: RRS Discovery пуска капани които улавят потъващите морски снежинки за да се анализират в лабораторията Снимка Richard Lampitt, NOCS

TЕ и, за какви “виелици от морски сняг” става дума? “Снежинките” не са от познатия вид. Повечето от тях са останките от най-големия гастрономен банкет който се случва на планетата ежегодно! С настъпването на пролетта, фитопланктонът цъфти (от гръцки език фитос- растение, планктос- плува). Тези едноклетъчни растения са тревите на моретата които изхранват безкрайната пъстрота от морски животни, от най-дребния зоопланктон до най-големите сини китове.

Цъфтежите им са обширни и лесно видими от орбита. Космонавти ги описват като влъкна от раздърпан памук които се носят по морските течения. Фитопланктонът може да е на произвола на теченията, но едноклетъчните растения не са винаги лесна плячка. Сочните клетки са храна за зоопланктон с добре оборудвани челюсти. За своята защита те отделят клетъчна броня от варовик, органични плочки или чисто стъкло. Погледнати под микроскопа, елегантните черупки са не само изящни и прецизно изработени, но и дават на клетката максимална функционалност за минимално количество материал. Фитопланктонат е наистина съвършеният архитект на нано-светът.

Снежинки от морски сняг: елегантните останки от цъвтящия фитопланктон. Потъващите черупки на едниклетъчните алги транспортират CO₂ от атмосферата към дълбините на океана под формата на органичен материал
Снимки www.sinia-planeta.com

В арсеналът си, едноклетъчните алги също включват кукички и шипове, но това не е винаги достатъчно. Даже когато оцелеят атаката на зоопланктона, фитопланктона цъвти краткотрайно. С изчерпването на хранителните вещества в повърхностния слой на океана, фитопланктонът умира и клетните се утаява към дълбините. Придружават го неизлюпени ларви, черупките на ракообразен зоопланктон и рибени люспи. Океанолозите наричат това утаяването на тези останки ‘морски сняг’.

Улавянето и анализирането на тези елегантни снежинки изисква експертизата на инжинери и дизайнери да конструират апаратура която издържа на екстремни условия с месеци и години. Веднъж уловени, морските снежинки минават през рацете на екип от биолози, химици и таксономисти. Даже компютърни програмисти и математици помагат, като създават виртуални модели за да разберат по-добре процесите които формират морския сняг.

Морски сняг Снимка Tim Adey, NOCS

Улавянето и анализирането на тези елегантни снежинки изисква експертизата на инжинери и дизайнери да конструират апаратура която издържа на екстремни условия с месеци и години. Веднъж уловени, морските снежинки минават през рацете на екип от биолози, химици и таксономисти. Даже компютърни програмисти и математици помагат, като създават виртуални модели за да разберат по-добре процесите които формират морския сняг.

Този феномен, колкото и изключителен, не е само една любопитност. Това е климата на океаните. Морският сняг изхранва дънните животински обитатели, но част от него формира дълбоководните седименти. Както пръстените на дърветата записват честотата на валежите и горските пожари, така и дълбоководните седименти съдържат неизчерпаемо богатство от информация за ролята на океаните в промените на глобалния климат. Водните две трети от нашата планета играят ролята на огромен радиатор, тъй като горните няколко метра от повърхността на океана съдържат побече топлина отколкото 20км-слой от атмосфера. Най-известният пример е течението Гълф Стрийм, което носи тропически води от Мексиканския Залив до западно-европейските крайбрежия. Благодарение на това, зимата в западна Европа е много по-мека и топла от колкото източното крайбрежие на северна Америка където Гълф Стрийм няма ефект?

Един от важните въпроси на които окенолозите биха искали да отговорят със сигурност, е кога се е формирал Гълф Стрийм? Какво е било разположението на топлите и студени течения в световния океан в миналото? Отговорите на тези въпроси са скрити в химическата композиция на морския сняг. Клетъчните обвивки които фитопланктонът отделя за собствената си защита, не винаги се разграждат и оцеляват заровени в седиментите за хиляди и милиони години. Техните химически съставки се определят от условията на повърхносните слоеве в които те са формирани - слоевете които са в контакт с атмосферата и с глобалния климат.

Океанолозите се възползват от това за да пресъздадат морските температури и течения, както и размерите на полярните шапки и нивото на морското равнище. Разчитането на този обширен морски архив не е само задоволяване на любопитност. Всичките тези параметри определят времето което ежедневно засяга начина ни на живот. Тяхното взаимодействие в миналото може директно да ни помогне да предскажем прометните на климата в близкото бъдеще. Отговорът на всичките ни въпроси за предстоящите климатични промени са скрити в елегантните клетъчни черупки, които ‘валят’ на 4800м под морското равнище, далеч от поглед и мисъл.

Проблемът с глобалните климатични промени е като сложен пъзъл. Той прекрачва стандартните разграничения между науките, които всеки един от нас наследява в училище, и изисква взаимодействие между геолози, химици, биолози и математици. Този сложен пъзъл също така ще оформи следващото поколение от научници – мултиексперти които не разграничават научните дисциплини една от друга.

За повече информация ...

“Как се наблюдават океаните?”, “Как се следят натрупванията от морски сняг?” и “Какво се изисква от един океанолог?”. За отговорите на тези въпроси проследете дневникът на Океанографска Експедиция Discovery 2006 на адрес www.eur-oceans.info/diary/index.php или чрез www.sinia-planeta.com. Ежегодният дневник на експедицията е взаимен проект между www.sinia-planeta.com (България) и National Oceanography Center, Southampton (Великобритания) с подкрепата на европейския проект EurOCEANS (European Network of Excellence for OCean Ecosystem ANalysiS). През 2006, дневникът бе преведен на английски, френски, португалски, гръцки, български и турски.

За класната стая

Ученици и учители могат да задават въпроси към океанолозите които участват в експедицията чрез Иво Григоров (ivo.grigorov@eur-oceans.org).

Teachers keen to involve their science class, in real-time during future oceanography expeditions or in future web conferences with European oceanographers and climate change scientists, can express their interest to Ivo Grigorov or Sylvain Ghiron (sylvain.ghiron@oceanopolis.com).

Учители които биха желали да участват с класовете си в следващата експедиция или в интернет конференциите на EurOCEANS (на английски и френски) могат да контактуват Иво Григоров или Sylvain Ghiron (sylvain.ghiron@oceanopolis.com).

Ivo Grigorov is a project officer for EurOCEANS (European Network of Excellence for OCean Ecosystem ANalysiS) and editor of a popular science website in Bulgarian, www.sinia-planeta.com