Polskie Konsorcjum Polarne

POLSKIE KONSORCJUM POLARNE (15 Uczelni i Instytutów PAN)

(Przedstawiciel do konsorcjum – Prof. dr hab. inż. Żaneta Polkowska)

 

Polskie Konsorcjum Polarne zostało stworzone w celu współpracy pomiędzy jednostkami, które prowadzą badania w obszarach polarnych. Prowadzenie badań na obszarach arktycznych jest szczególnie ważne ze względu na obecność trwałych zanieczyszczeń organicznych pochodzenia antropogenicznego, które są transportowane z niższych szerokości geograficznych oraz ich wpływ na życie drobnoustrojów. Prowadzenie analiz chemicznych i mikrobiologicznych mających na celu oznaczenia składu chemicznego siedliska, szczególnie pod kątem obecności zanieczyszczeń pozwoli na określenie wpływu zmieniających się warunków siedliskowych, w tym obecności trwałych zanieczyszczeń organicznych (TZO) na liczebność, wielkość oraz ukształtowanie zbiorowisk bakterii.

Aby można realizować takie badania potrzebna jest współpraca z naukowcami realizującymi badania z różnych dziedzin nauki.

Nasze badania prowadzimy w różnych obszarach Arktyki:

Wszystkie zdjęcia pochodzą z prywatnej kolekcji prof. dr hab. inż. Żanety Polkowskiej

  1. Pierwszym obszarem prowadzenia badań jest zlewnia rzeki Revelvy znajduje się na Ziemi Wedela-Jarlsberga w południowej części Spitsbergenu (Archipelagu Svalbard). Główna rzeka - Revelva zasilana jest zarówno przez opady atmosferyczne, strumienie wody z topniejącego śniegu oraz strumienie wody i rzeki pochodzące z lodowca Arie. Revelva wpływa do Zatoki Ariebukta na południu, tworząc ujście rzeki. W górnej części zlewni, główne strumienie pochodzą ze stoków Eimfjellet (640 m n.p.m.) i Skålfjellet (635 m n.p.m.). Zlewnia Revelvy charakteryzuje się asymetrycznym kształtem z dominacją dopływów z lewej strony. Dno Rzeki Revelvy ukształtowane jest głównie z kamieni i głazów, tylko niewielkie odcinki stanowią piaszczyste podłoże. Zlewnia Revelvy ma tylko jedną część zlodowaconą - w jej górnej części.

    Analizy chemiczne ukierunkowane są między innymi na oznaczanie takich związków chemicznych jak: wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, polichlorowane bifenyle, ogólny węgiel organiczny, formaldehyd, i suma fenoli. Analizy mikrobiologiczne obejmują określenie ogólnej liczby bakterii, średniej objętości komórki bakteryjnej i biomasy. Głównym celem wykonywania wyżej wymienionych oznaczeń chemicznych i mikrobiologicznych jest identyfikacja źródeł biogenów i zanieczyszczeń, a także wyjaśnienie zależności pomiędzy grupami związków chemicznych, a występującymi w wodach słodkich mikroorganizmami.

  2. Drugim obszarem prowadzenia badań jest (współpraca z Wydziałem Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie) obszar zlewni Fiordu Bellsund (NW część Ziemi Wedela Jarlsberga, SW Spitsbergen, Svalbard). Badania dotyczą charakterystyki chemizmu wód powierzchniowych, a także określenie wpływu zmian warunków hydrometeorologicznych zlewni (natężenie przepływu, temperatury powietrza, opadu deszczu) na uwalnianie zanieczyszczeń z topniejących lodowców i rozmarzającej wiecznej zmarzliny. Badania obejmują obszar:

    • czterech lodowców (próbki lodu powierzchniowego): Recherchebreen (morski), Renardbreen (lądowy- przejściowy z morskiego), Scottbreeen i Blomlibreen (oba typowo lądowe);
    • zlewni zlodowaconej Rzeki Scotta i Blomliego (próbki wód z jezior oraz lodowców (subglacjalnych, supraglacjalnych) oraz rzek proglacjalnych i cieku zasilającego rzekę Scotta (Renifer));
    • zlewni niezlodowaconej potoku Renifer oraz potoku Wydrzyca (cieki o reżimie zasilania śnieżno-deszczowo-zmarzlinowym, próbki wód z cieków oraz jezior).

    Badania meteorologiczne obejmują: opad deszczu, siłę i kierunek wiatru, temperaturę powietrza. Natomiast badania hydrologiczne prowadzone są w zakresie pomiarów natężenia przepływu wody. W ramach badań chemicznych wykonuje się oznaczenia parametrów fizykochemicznych (pH, przewodność elektrolityczna), związków nieorganicznych (główne jony, szereg metali) i organicznych (fenole, formaldehyd, surfaktanty, DOC, PCB i WWA).

  3. Trzecim obszarem prowadzenia badań jest region fiordu Hornsund na południowym Spitsbergenie. Głównym celem planowanych badań jest sprawdzenie, czy i w jakim stopniu zanieczyszczenia z wtórnych emisji z wód oceanicznych mogą być przenoszone na ląd za pośrednictwem opadów, w szczególności śniegu. Cel ten można osiągnąć poprzez realizację następujących zadań badawczych:

    • Określenie depozycji TZO w opadach atmosferycznych na obszarze badań, przy uwzględnieniu warunków meteorologicznych i aspektu przestrzennego, na obszarze nadmorskim.
    • Zgromadzenie danych na temat stężeń i modelowanie emisji TZO z wody morskiej na obszarze wybranego fiordu.
    • Określenie, za pomocą metod matematycznych, zależności pomiędzy depozycją w opadzie i emisją z wody morskiej, przy uwzględnieniu topografii i ruchu powietrza.

    Obszarem badań będzie region fiordu Hornsund na południowym Spitsbegenie, który stanowi polskie „laboratorium terenowe”, bogato wyposażone w niezbędną infrastrukturę badawczą i stwarzające możliwości współpracy z innymi naukowcami. Do wypełnienia wymienionych zadań badawczych zastosowane zostaną następujące metody:

    • Analiza stężeń i ładunków zanieczyszczeń z grupy TZO w próbach świeżego śniegu, zebranego w punktach reprezentujących zwiększającą się odległość od morza, różną wysokość n.p.m., dowietrzne i zawietrzne stoki gór. Dodatkowo, analiza stężeń i ładunków TZO w pobranych oportunistycznie próbach deszczu.
    • Analiza stężeń TZO w powierzchniowej warstwie wody morskiej na obszarze fiordu, w zestawie reprezentatywnych prób. Dodatkowo, analiza oportunistycznie zebranych prób lodu morskiego. Modelowanie emisji za pomocą przy użyciu prostego modelu dyspersji aerozolu, opartego na stężeniu substancji w wodzie, warunkach termicznych i wiatrowych.
    • Porównanie zebranych danych i wnioskowanie dotyczące wpływu siły wiatru oraz obecności lodu morskiego na stężenia TZO w opadach atmosferycznych.

  4. Czwartym obszarem prowadzenia badań jest obszar Polskiej Stacji Antarktycznej im H. Arctowskiego (Wyspa Króla Jerzego, Archipelag Szetlandów Południowych). Na tym obszarze realizujemy wspólnie z Instytutem Biochemii i Biofizyki PAN projekt pt. Identyfikacja i oznaczanie poziomów stężeń i translokacji zanieczyszczeń atmosferycznych w zbiornikach wodnych jako wskaźnik możliwości adaptacyjnych środowiska Antarktyki. Wyniki badań pozwolą na ocenę stopnia zanieczyszczenia wód powierzchniowych, osadów i gleb na obszarze zachodniego wybrzeża Zatoki Admiralicji, które stanowi jednoczenie Szczególnie Chroniony Obszar Antarktyki 128 (ang. Antarctic Specially Protected Area, ASPA 128).

Wszystkie zdjęcia pochodzą z prywatnej kolekcji prof. dr hab. inż. Żanety Polkowskiej.