Πώς η έρευνα στην Ανταρκτική θα βοηθήσει στην αποκωδικοποίηση των μυστικών του πλανήτη μας

Την Πέμπτη, η 43η επιστημονική αποστολή της Ινδίας ξεκινάει σε ερευνητικούς σταθμούς στη νότια πολική περιοχή, για να μελετήσει το λιώσιμο των παγετώνων, τη δημιουργία μουσώνων και τη σύνθεση νανοσωματιδίων χρυσού υψηλής ποιότητας Μια άποψη του σταθμού Bharati © Dr Yogesh Ray

Μια λαμπερή ηλιόλουστη μέρα του Δεκεμβρίου του 2015, όταν η πτήση Ilusion-17 ALCI που μετέφερε μια ομάδα Ινδών επιστημόνων έπεσε στο ρωσικό ερευνητικό σταθμό Novolazarevskaya (Novo) στην όαση Schirmacher στην Ανταρκτική, ο Dr. Rajashree V Bothale ήταν ενθουσιασμένος και νευρικός, όπως όλοι οι άλλοι.

Βγαίνοντας από το αεροσκάφος, σταμάτησε για λίγο στον μπλε διάδρομο του πάγου για να θαυμάσει την παρθένα θέα, παρόλο που ο διαπεραστικός κρύος αέρας της έδινε μια πρώτη γεύση από τον εχθρικό καιρό.

Σχεδόν μια ώρα αργότερα, έφτασε στο Maitri – έναν από τους δύο ερευνητικούς σταθμούς της Ινδίας στην Ανταρκτική – και το θέαμα της ινδικής τρίχρωμης σημαίας, που κυματίζει ψηλά, τελείωσε τις ανησυχίες της. Την γέμισε περηφάνια. «Η Ανταρκτική είναι μια χώρα αβεβαιοτήτων», λέει η Δρ Μπόθαλ με χαμόγελο, καθώς συνδέεται με το RT. «Οι προκλήσεις είναι πολλές, αλλά όλοι εμείς [Ινδοί επιστήμονες] μπορέσαμε να πραγματοποιήσουμε τις μελέτες μας σχολαστικά».

Είναι μεταξύ των Ινδών επιστημόνων που ταξιδεύουν στην άκρη του κόσμου, την Ανταρκτική, κάθε χρόνο για να βελτιώσουν την κατανόηση της Ινδίας για την πολική ατμόσφαιρα, την παγετολογία, το παλαιοκλίμα και την πολική βιολογία. Η 43η τέτοια αποστολή του Νέου Δελχί θα αποπλεύσει από το Κέιπ Τάουν της Νότιας Αφρικής την Πέμπτη 21 Δεκεμβρίου.

Ο Δρ Bothale συνταξιοδοτήθηκε πρόσφατα ως αναπληρωτής διευθυντής της περιοχής επιστημών της γης και του κλίματος στο Εθνικό Κέντρο Τηλεπισκόπησης, ISRO, Hyderabad. Ήταν μέρος της 35ης Ινδικής Επιστημονικής Αποστολής στην Ανταρκτική (ISEA) που αξιολόγησε το λιώσιμο των πάγων και τον αντίκτυπό του στην περιοχή της Ανταρκτικής χρησιμοποιώντας προϊόντα που προέρχονται από δορυφόρους της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας (SST), της χλωροφύλλης-a (Chl) και της τήξης του χιονιού.

Λιώνοντας φύλλα πάγου

Σύμφωνα με τον Δρ. Bothale, οι παγκόσμιες διαβαθμίσεις της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας και των ωκεανών έχουν αλλάξει γρήγορα από τη βιομηχανική επανάσταση λόγω της εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα και άλλων αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα διαφόρων ανθρώπινων δραστηριοτήτων όπως η καύση ορυκτών καυσίμων, η αποψίλωση των δασών, η γη. -αλλαγές χρήσης και αύξηση πληθυσμού.

«Αυτό το φαινόμενο είναι ορατό ακόμη και στις πολικές περιοχές και τα φύλλα πάγου που λιώνουν στην Ανταρκτική και τις γύρω περιοχές μπορούν να θεωρηθούν ως συνέπεια», λέει ο ανώτερος επιστήμονας, ο οποίος συμμετείχε στην αποστολή 2015-16.

Η χωροχρονική ανάλυση του τήγματος των πάγων στην επιφάνεια της Ανταρκτικής παίζει ουσιαστικό ρόλο στην κατανόηση των παγκόσμιων κλιματικών αλλαγών και περιβαλλοντικών μελετών, όπως τα ρεύματα και η κυκλοφορία των ωκεανών, οι αλλαγές της στάθμης της θάλασσας, η πρωτογενής παραγωγικότητα, ο ενεργειακός προϋπολογισμός, η απώλεια βιοποικιλότητας. και τον υδρολογικό κύκλο.

«Για να καταγράψει και να απεικονίσει τις δυναμικές αλλαγές του στρώματος πάγου καθώς λιώνει στην περιοχή της Ανταρκτικής, η τεχνολογία τηλεπισκόπησης έχει γίνει η πιο αποτελεσματική και συμφέρουσα μέθοδος παρέχοντας μεγάλης κλίμακας συνοπτικές απόψεις της χωροχρονικής μεταβλητότητας των αντίστοιχων κλιματικών παραμέτρους», λέει ο Δρ Bothale.

Προκλήσεις

Στις σκληρές και απρόβλεπτες συνθήκες της Ανταρκτικής, οι υλικοτεχνικές ρυθμίσεις αντιμετωπίζουν σημαντικές προκλήσεις και οι επιστήμονες αντιμετωπίζουν κίνδυνο σε κάθε βήμα. Καταβατικός άνεμος έως και 300 χλμ/ώρα φυσά από το εσωτερικό της ηπείρου.

«Κατά τη διάρκεια της μελέτης μας, ένας συνάδελφος επιστήμονας έτυχε να πατήσει μια χαραμάδα, αλλά ευτυχώς δεν συνέβη τίποτα», θυμάται ο επιστήμονας. «Έπειτα, όλοι δέσαμε με σχοινιά, κινηθήκαμε προσεκτικά και συνεχίσαμε τη μελέτη μας». Το περιγράφει ως το πιο τρομακτικό περιστατικό της τρίμηνης παραμονής της σε μια από τις πιο τιμωρητικές περιοχές της Γης.

Η ομάδα θα αντιμετώπιζε ξαφνικό δυνατό αέρα και κακή ορατότητα, που σήμαινε ότι η ομάδα δεν μπορούσε να βγει έξω καθημερινά.

«Αν και ήταν καλοκαίρι στην Ανταρκτική, ο καιρός ήταν απρόβλεπτος. Το καθημερινό μας πρόγραμμα θα εξαρτιόταν από αυτό. Επιπλέον, απαιτούσε πολύ εξοπλισμό, όπως σκεδόμετρα, μεταξύ άλλων, και υλικοτεχνική υποστήριξη, συμπεριλαμβανομένου ενός ελικοπτέρου», εξηγεί ο Δρ Μπόθαλ. Χρησιμοποιούσε τον περισσότερο χρόνο της μαγειρεύοντας τις μέρες που ο καιρός έπαιζε spoilsport.

Οι σταθμοί Bharati και Maitri, σε απόσταση 3000 χλμ., όπου διεξάγονται έρευνες και έρευνες για την κατανόηση των πολικών διεργασιών και φαινομένων, φιλοξενούν τους επισκέπτες επιστήμονες. Είναι καλά εξοπλισμένο με γυμναστήριο, μίνι θέατρο, κέντρα υγείας και γιατρούς και προσωπικό που φροντίζουν τον σταθμό.

Η ISRO δημιούργησε επίσης τον επίγειο σταθμό της Ανταρκτικής για Δορυφόρους Παρατήρησης της Γης (AGEOS) στο σταθμό Bharati για τη λήψη δεδομένων του Ινδικού δορυφόρου τηλεπισκόπησης (IRS).

Ανάλυση

Η ανάλυση δεδομένων που έγινε από τον Δρ Bothale και την ομάδα πρότεινε ότι μεγαλύτερα ράφια πάγου όπως οι Larsen, George VI, Brunt και Riiser-Larsen στη δυτική πλευρά και Shackleton, West και Totten στην ανατολική πλευρά παρουσίασαν υψηλότερη τήξη χιονιού από το συνηθισμένο. ένα ισχυρό έτος Λα Νίνα (2010–2011) (Νότια ταλάντωση El Nino – ENSO – δείκτης μεγαλύτερος από 1,5 για τους καλοκαιρινούς μήνες της Αυστραλίας), ενώ άλλα ράφια πάγου παρουσίαζαν μείωση της τήξης του χιονιού.

Η υφαλοκρηπίδα πάγου Abbott και τμήματα των ραφιών πάγου Larsen και Ross στη δυτική πλευρά παρουσίασαν υψηλότερη τήξη χιονιού κατά την περίοδο 2015-16, όπως και οι εσωτερικές χερσαίες περιοχές δίπλα στις παγοθήκες.

Επίσης, τα αποτελέσματα αποκάλυψαν σημαντική αύξηση του «Chl» από τον ανοιχτό ωκεανό προς την υφαλοκρηπίδα της Ανταρκτικής, όπου οι τιμές SST μειώνονταν προς την υφαλοκρηπίδα.

«Επιπλέον, η παρούσα μελέτη παρέχει κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με την επίδραση του ENSO στο λιώσιμο του χιονιού και την επίδραση της τήξης του χιονιού στο Chl και το SST υπό μεταβαλλόμενες κλιματικές συνθήκες», λέει η Δρ Bothale, η οποία πέρασε τον μισό χρόνο της στο Maitri και τον υπόλοιπο χρόνο στο σταθμό Bharati. .

Ερευνητικοί σταθμοί της Ινδίας

Ο πρώτος σταθμός της χώρας, Dakshin Gangotri, κατασκευάστηκε το 1983 αλλά εγκαταλείφθηκε αφού βυθίστηκε στον πάγο το 1989.

Ο δεύτερος ερευνητικός σταθμός της Ινδίας, ο Maitri, κατασκευάστηκε το 1988-89, σχεδόν 100 χιλιόμετρα μακριά σε έναν λόφο χωρίς πάγο στην Όαση Schirmacher, στο κέντρο Dronning Maud Land, στην Ανατολική Ανταρκτική. Ο τρίτος ερευνητικός σταθμός, Bharati, τέθηκε σε λειτουργία από τον Μάρτιο του 2012. Βρίσκεται μεταξύ του Thala Fjord και του Quilty Bay, ανατολικά της χερσονήσου Stornes στην Ανταρκτική. Ο γρήγορος σχηματισμός πάγου σε αυτήν την περιοχή ποικίλλει κάθε χρόνο με ποικίλο πάχος πάγου γύρω από το σταθμό Bharati.

Ο ρόλος της Ινδίας

Η Ινδία έγραψε ιστορία όταν η πρώτη της επιστημονική αποστολή προσγειώθηκε στην Ανταρκτική στις 16 Ιανουαρίου 1982. Έκτοτε, επιστημονικές αποστολές ξεκινούν κάθε χρόνο. Η Ινδία είναι μέρος του Dronning Maud Land Air Network Project (DROMLAN), μιας κοινοπραξίας 11 χωρών με ερευνητικές βάσεις στην Ανταρκτική.

«Η ενεργή παρουσία της Ινδίας στην Ανταρκτική παρέχει επίσης την ευκαιρία στη χώρα να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στις συζητήσεις και τις διαδικασίες λήψης αποφάσεων σχετικά με τη διαχείριση και τη διακυβέρνηση της ηπείρου από γεωπολιτική σκοπιά», λέει ο ανώτερος επιστήμονας Δρ. Yogesh Ray.

Τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες, ένα ευρύ φάσμα επιστημονικής έρευνας έχει αναληφθεί σε ινδικούς σταθμούς της Ανταρκτικής. «Η Ινδία έχει κάνει τεράστια έρευνα μέσω εργασιών που βασίζονται σε όργανα και πεδίο για τις ατμοσφαιρικές επιστήμες και τον καιρό του διαστήματος, τις βιολογικές επιστήμες, την παρακολούθηση του περιβάλλοντος, τις επιστήμες της γης και την παγετολογία, την ιατρική και την ανθρώπινη φυσιολογία», λέει.

Ο Δρ Ρέι, επιστήμονας Ε στο Εθνικό Κέντρο για την Πολική και Ωκεανική Έρευνα (NCPOR), Γκόα, γνωρίζει την Ανταρκτική σαν το πίσω μέρος του χεριού του. Άλλωστε μέχρι σήμερα έχει πάει τέσσερις φορές. Όταν το RT ήρθε σε επαφή μαζί του, ήταν απασχολημένος με τις προετοιμασίες για την πέμπτη επίσκεψή του και θα αποπλεύσει από το Κέιπ Τάουν την Πέμπτη. «Κάθε χρόνο, πάνω από 100 επιστήμονες συμμετέχουν στις εκθέσεις», λέει. Ο Dr. Ray είναι επίσης ο υπεύθυνος επιστήμονας του Antarctic Expedition Logistics & Antarctic Science Coordination.

Κλιματικές αλλαγές

Αυτός και η ομάδα του μελετούν τις κλιματικές αλλαγές και τον τρόπο με τον οποίο δημιουργούνται οι γεωμορφές με τα χρόνια. «Η Ανταρκτική είναι μια χώρα με πολλά υπερθετικά (πιο κρύα, ξηρότερα, πιο άνεμο, κ.λπ.) και παρέχει ευκαιρίες για επιστημονική έρευνα για την κατανόηση του παγκόσμιου κλίματος», λέει ο Δρ Ρέι.

Λέει ότι, αν και η Ινδία είναι φαινομενικά αποσυνδεδεμένη από την Ανταρκτική, η γεωλογική ιστορία αποκαλύπτει μια στενή σχέση μεταξύ της Ινδίας και της ψυχρότερης ηπείρου.

Σύμφωνα με τον ίδιο, πριν από περίπου 180 εκατομμύρια χρόνια, η διάλυση της Gondwanaland είχε ως αποτέλεσμα τον διαχωρισμό της Ανατολικής Ανταρκτικής και της κινητής ζώνης του ανατολικού ghat της Ινδίας. «Στη συνέχεια, η Ινδία μετανάστευσε προς τα βόρεια και συγκρούστηκε με την ευρασιατική πλάκα περίπου πριν από 50-52 εκατομμύρια χρόνια, οδηγώντας στο σχηματισμό των ισχυρών Ιμαλαΐων», λέει.

Έχει διαπιστωθεί ότι οι ανώτερες ατμοσφαιρικές και οι ωκεάνιες κυκλοφορίες, αλλαγές που συμβαίνουν στην Ανταρκτική και την Αρκτική, έχουν επίδραση στον ινδικό μουσώνα.

Πιστεύεται ότι η χερσόνησος της Ανταρκτικής θερμαίνεται περίπου έξι φορές πιο γρήγορα από τον παγκόσμιο μέσο όρο και τα ράφια πάγου που την περιβάλλουν αραιώνουν. «Λαμβάνοντας υπόψη τον κοινωνικοοικονομικό αντίκτυπο του μουσώνα, ιδιαίτερα σε μια χώρα όπως η Ινδία όπου η γεωργία παίζει κυρίαρχο ρόλο, είναι κρίσιμο να κατανοήσουμε καλύτερα τις πολικές περιοχές και τις τηλεσυνδέσεις τους με τις τροπικές περιοχές», λέει ο Δρ Ρέι, προσθέτοντας ότι αυτή η κατανόηση συνέβαλε σε μεγάλο βαθμό στην ακριβή πρόβλεψη των καιρικών προτύπων.

Στην πραγματικότητα, ερευνητές στο NCPOR έχουν επινοήσει μια εξαιρετικά αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο σύνθεσης νανοσωματιδίων χρυσού από ιοντικό χρυσό χρησιμοποιώντας βακτήρια της Ανταρκτικής λίμνης που είναι ανεκτικά σε ακραίες συνθήκες ψύχους. Η μέθοδος επιτρέπει στους επιστήμονες να παράγουν υψηλής ποιότητας νανοσωματίδια χρυσού χωρίς να προσθέτουν συνθετικά χημικά πρόσθετα, όπως σταθεροποιητικούς ή αναγωγικούς παράγοντες.

Τέτοια νανοσωματίδια χρυσού υπόσχονται τεράστιες δυνατότητες ως αποτελεσματικοί θεραπευτικοί αντιμικροβιακοί παράγοντες ή σε σύνθετη θεραπεία με αντικαρκινικά, αντι-ιικά φάρμακα και φάρμακα που μειώνουν τη χοληστερόλη.

Το καλοκαίρι, η περιοχή εργασίας επεκτείνεται σε μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα γύρω από τους σταθμούς Maitri και Bharati, ενώ κατά τη διάρκεια του χειμώνα οι εργασίες γίνονται κυρίως κοντά στους σταθμούς.

Ινδικές αποστολές

Πραγματοποιούνται ετήσιες επιστημονικές αποστολές στην Ανταρκτική με επιστήμονες που προέρχονται από διαφορετικά ιδρύματα. Οι ενδιαφερόμενοι επιστήμονες πρέπει πρώτα να υποβάλουν τις προτάσεις τους τον Μάρτιο και να υπερασπιστούν τα έργα τους.

Αφού εγκριθεί από το NCPOR, το οποίο λειτουργεί υπό το Υπουργείο Επιστημών της Γης, όσοι επιλέγονται για την ινδική επιστημονική αποστολή στην Ανταρκτική υποβάλλονται σε ενδελεχή ιατρικό έλεγχο στο All India Institute of Medical Sciences (AIIMS), Νέο Δελχί.

Στη συνέχεια, πρέπει να υποβληθούν σε φυσική εκπαίδευση σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο όπως το Auli και το Badrinath στο Uttarakhand. Μόλις καθαριστούν, πετούν προς το Κέιπ Τάουν και μετά στην Ανταρκτική και περνούν περίπου τρεις μήνες εκεί. Ο άλλος τρόπος μεταφοράς προς την Ανταρκτική, περίπου 12.000 χιλιόμετρα από την Ινδία, είναι με θαλάσσιο σκάφος. Υπάρχουν και αυτοί που πάνε για μεγαλύτερη διάρκεια. Μέχρι σήμερα έχουν πραγματοποιηθεί 42 αποστολές.

ATCS

Το 2007, η Ινδία φιλοξένησε τη XXX Συμβουλευτική Συνέλευση της Συνθήκης της Ανταρκτικής (ATCM) στο Νέο Δελχί, κατά την οποία εγκρίθηκε η κατασκευή του τρίτου σταθμού της Ινδίας, Bharati, εξασφαλίζοντας έτσι μια θέση για τη χώρα ανάμεσα σε μια επιλεγμένη ομάδα εθνών που έχουν πολλούς ερευνητικούς σταθμούς στην Ανταρκτική.

Ως συμβουλευτικό μέρος στο ATS, η Ινδία έχει παρουσιάσει την άποψή της σε διάφορα ATCM για θέματα όπως η διαχείριση πόρων, η εφοδιαστική, ο τουρισμός και η προστασία του περιβάλλοντος. Με αυτόν τον τρόπο, η Ινδία συμβάλλει ενεργά στη διαμόρφωση των νόμων και των κανονισμών που διέπουν την ανθρώπινη δραστηριότητα στην Ανταρκτική.