Polskie ślady w wiecznych lodach

Licząca dwa wieki obecność Polski w obszarach polarnych ukształtowała się odmiennie w Arktyce i Antarktyce. Jej początki w Arktyce sięgające XVIII w. związane są z działalnością, również badawczą, polskich zesłańców na Syberię, których osiągnięcia upamiętniają tamtejsze nazwy geograficzne. Polską obecność w Antarktyce zaznaczyli członkowie wypraw organizowanych przez inne kraje, a w tym przede wszystkim Henryk Arctowski i Antoni Bolesław Dobrowolski, którzy wzięli udział w belgijskiej wyprawie na statku Belgica (1897-1899).

Po odzyskaniu w 1918 r. niepodległości, Polska organizowała własne wyprawy polarne do Arktyki. W latach 1932/33, w ramach 2. Międzynarodowego Roku Polarnego, nasz kraj włączył się bardzo aktywnie do międzynarodowej współpracy. Po II wojnie światowej polska obecność w regionach polarnych nie tylko została rozszerzona na Antarktykę, ale przybrała tam charakter stały oraz wymiar polityczny i gospodarczy, a przede wszystkim naukowy. Kamieniami milowymi był wszechstronny udział Polski w 3. Międzynarodowym Roku Geofizycznym 1957/58, założenie w 1957r. całorocznej stacji arktycznej nad fiordem Hornsund na Spitsbergenie, otwarcie w 1959 r. na Antarktydzie sezonowej stacji im. A.B. Dobrowolskiego i w 1977 r. na Wyspie Króla Jerzego w Antarktyce Zachodniej stałej stacji im. H. Arctowskiego, a także zorganizowanie wielu wypraw oceanograficznych, oceanobiologicznych i geodynamicznych, zarówno do Antarktyki, jak i do Arktyki.

Włączenie po II wojnie światowej wcześniej niedostępnych obszarów okołobiegunowych w orbitę światowej polityki i gospodarki nadało polskim badaniom naukowym w Arktyce i Antarktyce nowy wymiar wyrażający się stałą obecnością i działalnością Polski w regionach polarnych.

Czwarty Międzynarodowy Rok Polarny 2007-2008

W 2004 r. ustanowiono 4. Międzynarodowy Rok Polarny, przypadający na lata 2007-2008. Będzie on wydarzeniem naukowym zorganizowanym na niespotykaną dotąd skalę, realizowanym w bardzo sprzyjających dla badań polarnych warunkach geopolitycznych. Przedsięwzięciu temu już w najbliższych latach będą towarzyszyć, zarówno w UE jak i USA, wielkie inwestycje natury naukowej i logistycznej, gdyż badania naukowe w obszarach polarnych wymagają nowych, bardzo kosztownych, technologii. Badania obszarów polarnych są przedmiotem ogromnego zainteresowania UE. Są to bowiem obszary o wielkim strategicznym znaczeniu geopolitycznym i ekonomicznym.

Biorąc pod uwagę niezwykle istotne polskie interesy naukowe, polityczne i ekonomiczne związane z regionami polarnymi Ziemi, Komitet Badań Polarnych przy Prezydium PAN oraz nowo powołany Polski Komitet ds. 4. MRP podjęły już stosowne starania celem zabezpieczenia aktywnego włączenia naszego kraju do działań w tym programie. Polskie środowiska naukowe wyrażają nadzieję, że strategia i ranga stosownych działań będą nie mniejsze, niż podczas 2. MRP i 3. Międzynarodowego Roku Geofizycznego. Tamtym wydarzeniom towarzyszyły specjalne programy rządowe.

Polska przepustka

Cele i zadania polskich instytucji naukowych przewidziane do realizacji w zakresie nauk o Ziemi w Arktyce i Antarktyce podczas 4.MRP wynikają ze znaczących dokonań w ostatnich latach. Niektóre z nich mają znaczenie odkrywcze. W Arktyce polskie zespoły badawcze wykonały wiele prac geologicznych, geofizycznych i paleobiologicznych. Podczas czterech ekspedycji geodynamicznych, we współpracy z Niemcami, Norwegią, USA i Japonią rozpoznano strukturę skorupy ziemskiej i dolnej litosfery w rejonie Spitsbergenu metodami sejsmicznymi (do głębokości około 50 km). Są to jedyne wyniki głębokich sondowań sejsmicznych litosfery w tym rejonie Arktyki, o podstawowym znaczeniu dla geodynamiki.

Przeprowadzono szeroko zakrojone badania petrograficzne, mineralogiczne i geochemiczne prekambryjskich kompleksów metamorficznych południowego Spitsbergenu. Rozpoznano struktury tektoniczne oraz określono przebieg i role łuków orogenicznych przedkaledońskich, kaledońskich i alpejskich południowego Spitsbergenu.

Odkryto, zebrano i opracowano bogate kolekcje skamieniałości zwierząt bezkręgowych, co pozwala na określenie wieku osadów oraz korelacje międzykontynentalne. Rozpoznano warunki tworzenia się mezozoicznych morskich formacji fosforytonośnych oraz osadów bitumicznych – wyjściowych dla złóż węglowodorów.

W Antarktyce Zachodniej zrealizowano obszerny program sejsmicznych badań skorupy ziemskiej i dolnej litosfery (do głębokości około 70 km) na obszarze o rozciągłości ponad 1200 km. Opracowano modele skorupy ziemskiej dla szeregu struktur tektonicznych o wiodącym znaczeniu dla Antarktydy. Wykonane prace geologiczne pozwoliły na opracowanie geologicznej i geochemicznej ewolucji łuków magmowych Szetlandów Południowych i Półwyspu Antarktycznego. Rozpoznano historię zmian klimatu Antarktyki Zachodniej w ostatnich 50 mln lat, drogi ewolucji świata roślin lądowych Antarktyki Zachodniej, odkryto też najstarsze zlodowacenia kenozoiczne Antarktyki Zachodniej.

Badania środowiska

Badania wielu zespołów międzynarodowych wskazują na ocieplanie się klimatu w minionym stuleciu. Średni wzrost temperatury powierzchniowej na całym globie wyniósł 0,6oC ± 0,2oC. Za najcieplejszy okres XX w. uznano jego ostatnią dekadę. Największe zmiany notowane są w obszarach polarnych na kontynentach półkuli północnej. Środowisko polarne wyraźnie reaguje na te zmiany. Szczególnie wrażliwym indykatorem takich zmian jest kriosfera (lodowce, wieloletnia zmarzlina, lody morskie). Polskie zespoły badawcze prowadzą od wielu lat, we współpracy międzynarodowej, studia wybranych komponentów środowiska Arktyki i Antarktyki. Szczególna uwaga zwrócona jest na obszary zlodowacone oraz baseny hydrologiczne, w których dominuje wieloletnia zmarzlina. Polską specjalnością są badania m.in. zjawisk peryglacjalnych, drenażu lodowców i chemizmu wód lodowcowych w Arktyce oraz interakcji dużych lodowców z wodami morskimi.

Analiza zmian klimatycznych w obszarach podbiegunowych i ich regionalnego zróżnicowania ma istotne znaczenie dla konstruowania modeli zmian i scenariuszy ich przebiegu w skali globalnej. Reakcje „wrażliwego” środowiska polarnego na zachodzące zmiany są ważnym wskaźnikiem długookresowych i trwałych trendów. Polskie zespoły badawcze prowadzą od ponad 20 lat systematyczne studia dotyczące stanu i przemian wybranych elementów środowiska polarnego.

Długie serie pomiarowe stanowią znaczący wkład polskiej nauki dla tworzenia baz danych, ułatwiając uczestnictwo w prestiżowych programach międzynarodowych i podejmowanie współpracy z zagranicą. Kontynuacja długich serii pomiarowych, ponawiane rejestracje fotogrametryczne i wykorzystanie najnowszych metod teledetekcyjnych i geofizycznych są wielkim atutem polskich zespołów naukowych. Zmiany poziomu oceanu światowego, spowodowane intensywnym topnieniem lodowców półkuli północnej i ekspansją termiczną wód morskich, mają także wpływ na poziom Bałtyku. W ciągu ostatnich 100 lat notowano wzrost poziomu oceanu światowego w średnim tempie 1,0 – 2,0 mm/rok. Monitorowanie tych procesów w północnym rejonie polarnym jest istotne dla oceny tendencji zmian morskich ekosystemów polarnych.

Monitoring w stacji Hornsund

Polska Stacja Polarna Hornsund na Spitsbergenie odgrywa szczególną rolę. Jej położenie jest wyjątkowo dogodne do badań przyrodniczych w Arktyce. Znajdujące się w jej sąsiedztwie lodowce stanowią znakomity poligon badawczy dla określenia interglacjalnych procesów fizycznych. Rejestracje sejsmologiczne stanowią podstawę dla badań sejsmiczności Arktyki. Położenie Spitsbergenu jest również optymalne dla badań zjawisk fizycznych w przestrzeni okołoziemskiej, a w szczególności w obszarze zorzowym. Pomiary składowych pola geomagnetycznego wraz z pomiarami elektryczności atmosfery i absorpcji jonosferycznej oraz obserwacjami zórz polarnych przynoszą dane dotyczące procesów zachodzących w magnetosferze i jonosferze pod wpływem wiatru słonecznego. Istotnym problemem jest określenie czynników wpływających na dopływ promieniowania słonecznego do powierzchni Ziemi w Arktyce. Stacja Hornsund jest jednym z sześciu referencyjnych miejsc w Europie do badań różnorodności biologicznej – jedynym w Arktyce, a stacja meteorologiczna najdalej na północ zlokalizowaną w europejskim sektorze Arktyki, pracującą w sieci WMO.

Twórzmy zamiast powtarzać

Aby spełnić główne przesłanie 4. Międzynarodowego Roku Polarnego – „Create history – not repeat it”, polskie polarne programy badawcze muszą być włączone w główny nurt działań międzynarodowych. Stosowne działania w tym zakresie podjął już Komitet Badań Polarnych PAN, w wyniku których Polska jest już członkiem międzynarodowego konsorcjum EUROPOLAR ERA NET. Prowadzone są pozytywne negocjacje w sprawie wspólnych działań w nowych programach międzynarodowych, począwszy od 2005 r., z zespołami naukowymi z Wielkiej Brytanii, Niemiec, USA, Rosji, Hiszpanii, Norwegii, Finlandii, Japonii i innych krajów. Polska Stacja Polarna Hornsund w Arktyce, po przeprowadzonej gruntownej renowacji, spełnia najwyższe standardy światowe i już może być włączona do międzynarodowej sieci stacji polarnych realizujących główne cele 4. MRP w zakresie dziewięciu specjalności naukowych.

Spektakularnym rezultatem tego wielkiego międzynarodowego wysiłku badawczego jakim jest 4. Międzynarodowy Rok Polarny będzie włączenie na stałe obszarów polarnych Ziemi w orbitę dociekań naukowych o fundamentalnym znaczeniu dla geodynamiki Ziemi, dla fizyki morza, środowiska geograficznego i badań biologicznych. W tych działaniach nie może zbraknąć wyraźnego udziału nauki polskiej. Są to bowiem działania o wielkim znaczeniu nie tylko naukowym, ale w równym stopniu ekonomicznym i geopolitycznym.

Formalno-prawną podstawą polskiej obecności i działalności w Arktyce jest Traktat Paryski w sprawie Spitsbergenu z 9.02. 1920 r., którego stroną jest Polska, a także stanowisko Polski przy Radzie Arktyki (Arctic Council), powołanej w 1996 r. przez osiem państw arktycznych. Tę pozycję dyplomatyczną Polski wzmacnia jej udział w licznych arktycznych umowach i organizacjach międzynarodowych w zakresie gospodarczym, naukowym i kulturalnym oraz ochrony środowiska. W 1977 r. Polska uzyskała prawo do udziału w corocznych Spotkaniach Konsultatywnych Państw Stron Traktatu Antarktycznego.

Aleksander Guterch, Andrzej Gaździcki, Piuotr Głowacki, Marek Grad.