2025’in başlarında, UNSW Sydney Ph.D. Aday Christina Schmidt tezini sundu-Avustralya’nın multi milyar dolarlık buz kırıcının destesinden, Doğu Antarktika sahilinin hemen dışındaki.
Schmidt’in araştırması, Antarktika yakınında oluşan ve Dünya’nın derin okyanus dolaşımını yönlendiren soğuk, yoğun su kütlesi olan Antarktik dip suyuna bakar. Bununla birlikte, Güney yolculuğu kendi projesiyle ilgili değildi, gezegenin en sert, en az anlaşılan kısımlarından birinde çalışma deneyimini kazanmaktı.
Tezini göndermeye başlayan hafta, Güney Okyanusu boyunca binlerce kilometre Hobart’tan Antarktika’ya seyahat etti. Schmidt, Denman Marine yolculuğunda Avustralya’nın buz kırıcı RSV Nuyina’daki 60 bilim adamından biriydi.
47 mürettebat ve 19 personel tarafından desteklenen bilimsel yolculuk, Doğu Antarktika’daki en hızlı işleyen buzul olan Denman Buzulu’nu keşfetti. Bu, Nuyina için ilk tam ölçekli deniz bilimi misyonuydu. Gemide gelişmiş laboratuvarlar, sonar sistemleri ve modüler nakliye kontağı laboratuvarları vardı.
Schmidt, deniz suyunda bir kimyasalın ne kadar olduğunu ölçmek için kullanılan bir yöntem olan titrasyonlar gerçekleştirdi. Hidrokimya ekibinin asistanı olarak, Güney Okyanusu’ndaki oksijen seviyelerini nakliye kontağı laboratuvarlarından birinden analiz etti.
7/24 operasyon, Avustralya’nın dört büyük Antarktika araştırma organizasyonu arasında bir işbirliği olarak yaklaşık iki ay sürdü: Avustralya Antarktika Programı, Avustralya Antarktika Program Ortaklığı, Antarktika’nın çevresel geleceğini ve Avustralya Antarktika Bilimlerinde Mükemmellik Merkezi.
Son el yazmasını göndermeden kısa bir süre önce Schmidt, bir Antarktika buzdağının ilk bakışıyla karşılandı – yıllarca beklediği bir an.
Denman Glacier’deki ilk günlerinin muhtemelen hayatının en iyisi olduğunu söylüyor.
“Her gün yeni bir şey vardı: Penguenler flese boyunca dolaşıyor ya da daha önce hiç görmediğim yeşim yeşili bir buzdağı.”
Antarktika, çalışmak yerine ulaşmak kolay bir yer değildir. Onu çevreleyen güney okyanusu acımasızdır – sular kara tarafından engellenmez, bu yüzden sert rüzgarlar kıtanın etrafında ve etrafında süpürülür. Bazen, saatte yüzlerce kilometre hıza ulaşabilir.
Toprağın kendisi aşırı bir iklime sahiptir, kırılgan ekosistemler içerir ve siyasi hassasiyetlerle işlenir.
Antarktika da Dünya’nın geleceği için bir kehanet. Buz tabakaları doğrudan deniz seviyelerini etkiler. Güney Okyanusu küresel iklim sistemini yönlendirir.
RSV Nuyina’nın bu yıl yeni sitelere ulaşma yeteneği, kısmen bir değişim işareti olan deniz buzu – dramatik bir şekilde azalmıştı.
Schmidt, “Deniz buzu kapağı oradayken ortalamadan% 70 daha düşüktü” diyor.
“Geçen yıl, Almanya’dan başka bir buz kırıcı deniz buzu nedeniyle buzula yaklaşamadı.”
Deniz buzu birçok nedenden dolayı önemlidir, bunlardan sadece biri kril, mühürler ve penguenler dahil olmak üzere çeşitli türler için önemli bir yaşam alanıdır.
İmparator penguenler için bu habitat, civcivleri üretmek için hayati önem taşır.
Batı Antarktika’nın Bellingshausen Denizi’ndeki deniz buzu, 2022’nin sonlarında daha sıcak aylarda o kadar düşüktü ki, beş koloniden dördünden bebek imparator penguenleri su geçirmez tüyler geliştirmeden, kendileri için yüzmeden veya avlanmadan öldü.
Bu olaya “felaket üreme başarısızlığı” olarak adlandırıldı.
Antarktika Antarktika Antlaşma Sistemi tarafından yönetiliyor. 1959’da imzalanan kıtaya barış ve bilime ayrılmış doğal bir rezerv ilan etti. Dolayısıyla, bölge modern bilimin en zorlu sınırlarından biri olmaya devam ederken, aynı zamanda son derece işbirlikçi bir ortamı da teşvik ediyor.
Nuyina’da, sıcaklıklar –25 ° C’ye düştüğünde, Schmidt laboratuvarında donan borular çalışıyordu ve örnek şişeleri içeren kasalar yere buzda sıkıştı.
“Su da koşmayı bıraktı. Ama biz çalışmasını sağladık,” diyor Schmidt, “geminin her bölümünden insanlarla içeri giriyor.”
Bilim adamları 12 saatlik vardiyalarda çalıştılar, genellikle kişisel alan sağlamak için kabinleri zıt programlarla paylaştılar. Gezinin son günlerine kadar dört günlük yemek, temizlik ve hatta taze buzdağı marul, keşif gezisini dünyanın en sert bölgelerinden birinde bir ev haline getirdi.
Ve Antarktika yakınlarındaki bilimsel operasyonların son gününde, dört kilometreden fazla derinliklerde, bilim adamları Antarktika dip suyu ilk elden ölçtüler.
“Yıllarca modelledim,” diyor Schmidt. “Ve sonra, sonunda, gerçek alt suyu ölçmem lazım.”
Karanlık Madde Araştırma
Profesör Belinda Ferrari, “Antarktika’da zar zor anladığımız bütün bir ekosistem var” diyor. UNSW’de, Antarktika’daki üç kalıcı araştırma karakolundan biri olan Casey İstasyonu yakınlarındaki çakıllı, buzsuz topraklarda gizlenmiş sırları keşfetmek için on yıldan fazla zaman harcayan çevresel bir mikrobiyolog.
Antarktika’nın sadece% 0,3’ü yaz aylarında buzsuz olsa da, Prof. Ferrari bu kesirin büyük ekolojik ve bilimsel öneme sahip olduğunu söylüyor.
“Tüm aktivite kıtanın kenarında yoğunlaşıyor” diyor.
“Tüm hayvanlar burada. Tüm araştırma istasyonları burada.
“Ekolojiye bakıyoruz.”
Mikropların Antarktika’da baskın yaşam formu olduğunu söylüyor. Kirden eleme yaparken, antifriz proteinleri veya yeni antibiyotikleri tutabilen en az 20 yeni tür buldu.
Bu türlerden bazıları yaşam kurallarını yeniden yazıyor – prof. Ferrari daha önce güneş ışığının yokluğunda hayatta kalan mikropları keşfetti ve enerjilerini doğrudan havadaki eser gazlardan çekti.
Ferrari, “Hidrojen ve karbon monoksitten dolayı atıyorlar,” diyor. “Bu süreç – atmosferik kemosentez – uzun, karanlık kışlar boyunca devam etmeleri için el koyar.
“Sonra yaz aylarında, biraz daha sıcak olduğunda, büyümek için yeterli enerji elde ederler.”
Bu keşiflerin Antarktika’nın ötesinde etkileri vardır.
Ferrari, “Yaşam için biyolojik sınırları belirlemek için NASA bilim adamları ile birlikte çalışıyoruz – havada yaşayan bakterileri keşfetmemiz, şimdiki veya yakın geçmişte Mars yaşamı için en umut verici ekolojik modeldir.” Diyor.
Önünde en az on yıllık bir iş olduğunu söylüyor.
“Sıcaklık, radyasyon, kuruma bakıyoruz.
“Bu, hayatın nasıl dayandığını ve bunun ne anlama gelebileceğini anlamakla ilgili.”
Aşağıdan bir parıltı
Prof. Ferrari’nin UNSW’deki eski onur öğrencilerinden biri olan Alinta Furnell, Antarktika mantarlarını farklı bir sınıra dönüştürdü: biyoteknoloji.
Furnell’in karşılaştırmalı genomik araştırması, tek bir Antarktika mantarına odaklandı. DNA’sını derin denizden diğer ekstremofillerin yanı sıra daha ılıman ortamların yanında analiz etti.
Organizmanın, bazıları potansiyel olarak terapötik olan yeni bileşikler üretmek için genetik bir cephanelik vardı. Ayrıca mantarın yoğun bir şekilde otomatik olduğunu keşfetti, yani UV ışığı altında canlı bir şekilde parlıyor.
Furnell, “Mantarların bunu yapması yaygın değil, bu yüzden bunun neden yaptığını tam olarak bilmiyoruz” diyor.
Bununla birlikte, Mycosporin benzeri amino asitler üretme yollarını tanımlamayı başardı-UV koruyucu özellikleri nedeniyle güneş kremlerinde zaten kullanılan doğal bileşikler.
Furnell, “Mantarın bunları yapma yoluna sahip olduğunu test ettik ve kanıtladık.” Diyor.
Diyerek şöyle devam etti: “Ve bu heyecan vericiydi, Antarktika’da bir şeyin nasıl geliştiğini düşünmek bu kadar pratik uygulamalara sahip olabilir.”
Bugün, Furnell, bilimi gerçek dünya çözümlerine yönlendiren biyoteknoloji girişimleri işleten UNSW yardımcı bir öğretim görevlisidir.
Vahşi doğayı izlemek… uzaktan
Mikrobiyologlar ve Oşinograflar Antarktika’nın gizli alemlerini araştıran tek bilim adamı değil.
UNSW Profesör Tracey Rogers bir zamanlar paket buzda Predator -Prey dinamiklerini ilk elden inceledi. Ancak, Antarktika araştırmalarındaki öncelikleri değiştirmenin, alan tabanlı davranışsal ekolojiyi desteklemeyi zorlaştırdığını söylüyor.
Prof. Rogers, “30 yıllık kariyerimde, sahaya çıkma hit oranı üç kişiden iyi bir yıl oldu.” Diyor.
“Şimdi, doktora programları daha kısa, kilometre taşları daha katı. Bu yüzden tüm projenizi oraya ulaşmak için çok riskli.”
Antarktika’daki saha çalışmasının lojistiği karmaşık ve pahalıdır. Sadece birkaç araştırmacı güneye gitme ve buz üzerinde kalma şansı elde ediyor. Ve o zaman bile, Prof. Rogers, buz kenarlarına ulaşmak (ve terk etmek) için ihtiyaç duydukları helikopter erişiminin nadir olduğunu söylüyor. Bu destek olmadan, kıtanın yaban hayatı açısından zengin alanlarında çalışmak çok tehlikelidir.
Bu kendi doktorası için bir meydan okuma. Bazıları Antarktika memelileri ve deniz kuşları eğitimi alan öğrenciler. Prof. Rogers, yöntemlerini çeşitlendirmelerini tavsiye ediyor.
“Veri kümeleri üzerinde çalışmamız ve sonra sizi bir ‘muamele’ olarak Antarktika’ya götürmeye çalışmamız daha olasıdır.
“Ve buz flütlerinde sürüklenmek istiyorsanız, turizm endüstrisi ile çalışarak bunu yapma şansınız daha yüksektir. Çünkü yaptıkları şey bu – Paket buzundaki küçük teknelerde çıkıyorlar.”
Kalıcı Gizem Ülkesi
Antarktika uzak ama önemli bir laboratuvardır – buzullar, vahşi yaşam, mikroplar ve gizli genetik hazineler aracılığıyla Dünya’nın geçmişini, şimdiki ve geleceğini birbirine bağlayan.
Peki, buradan nereden yapmalı? Schmidt için, dünyanın diğer kutup ucunda doktora sonrası bir rol, Grönland’ın buzullarının nasıl eriydiğini modelliyor. Prof. Ferrari için, yaşamın yeryüzündeki ve ötesindeki sınırlarını haritalamaya devam ediyor. Furnell için biyolojiyi biyoteknoloji ürünlerine çeviriyor. Prof. Rogers için, öğrencilerin hem buz hem de araştırmaların değişen manzaralarında kendi yollarını bulmalarına yardımcı oluyor.
Haftalarca buz kırıcıda yaşarken, Schmidt akıl sağlığını deniz buzu, vahşi yaşam ve sessizce buldu.
“Uyanırdım, tüm ekipmanımı giyerdim ve sadece dışarı çıkarım. Saatlerce buzdağlarını ve penguenleri izleyebilirim” diyor.
İletişimin ara sıra e-posta anlamına geldiği daha önceki yolculukların aksine, Schmidt, yaklaşık 90 yaşındaki büyükbabasını deniz buzu turuna götürmek de dahil olmak üzere ailesini video olarak adlandırabileceğini söyledi.
Kendi araştırması ve bilimsel bir seferdeki rolü üzerine düşünerek, Antarktika bilimi oluşturmak ve onu yararlı kılmak için işbirliğinin çok önemli olduğunu söylüyor.
Diyerek şöyle devam etti: “İnsanlar disiplinler ve geçmişler arasında işbirliği yapmaya istekli olduğunda işe yarıyor.”
