Досега всички сме виждали образа на полярната мечка, нейното командващо присъствие е намалено от изолация върху горчиво малък фрагмент лед, заобиколен от кобалтово море, което не бива да е там. Като символичен израз на бързите климатични промени е безспорно завладяващ.
Свързано съдържание
- Двама учени от Смитсън преследват мистериозните обстоятелства от историята на смъртта и промените от 1866 г.
- Рядък публичен показ на ръкопис на маите от 17-ти век
- Черепите на горила на Диан Фоси са научни съкровища и символ на нейната борба
- За учените, късове от кит ушна кал могат да бъдат биологични съкровища
Но ако наистина искате да разберете по-добре какво се случва в Арктика и Субарктика, вместо това трябва да се възхитите на организъм, далеч по-смирен и непознат от полярната мечка: кораловите водорасли от рода Clathromorphum .
Те не са водорасли, както човек обикновено мисли, като нещо по-тънко и зелено, което плава на плажа или на езерце. Коралините са червени водорасли, които имат твърди черупки от калциев карбонат около всяка клетка и те растат по целия свят. Кораловите водорасли от рода Clathromorphum са специфични за високите ширини и студените води на Арктика и Субарктика и имат критично важни истории за разказване за техния океан и как той се е променил през вековете.
Учените казват, че те също са ключов архив от информация. Това е така, защото водораслите растат в различни слоеве година след година, като старателно записват заобикалящата ги среда в процеса.
„В Арктика има други морски архиви, като дълбоководни седиментни ядра и по-краткотрайни двучерупчести, но кораловите водорасли са единствените архиви, които записват повърхностните условия при сезонни резолюции в продължение на стотици години“, казва Йохен Холфар, доцент по геология в Университета в Торонто и водещ учен в неговата изследователска група за палеоклимат и палеоекология. „Имаме някои сухопътни архиви, например ледени ядра от ледници и ледени покривки. Но това не е морският климат и червените водорасли сега за първи път ни позволяват да реконструираме морския климат на високите географски ширини всяка година в миналото. "
Кораловите водорасли растат върху твърд субстрат, покриващ камъни и други структури като вид на твърд мокет и спортен цвят на костюм от туид на Dolores Umbridge. (Маги Д. Джонсън, NMNH) 
Clathromorphum се превърна в особен интерес за учените поради мястото, където живее и способността му да процъфтява много, много дълго време - потенциално хиляди години. (Ник Калоянис) 
Тъй като са растения, те фотосинтезират слънчевата светлина, за да растат, и докато растат, кораловите водорасли развиват твърда скелетна структура на калциев карбонат, който се натрупва с течение на времето. (Уолтър Адей) Колко далеч в миналото е бил фокусът на кариерата на Уолтър Адей, учен изследовател и уредник в Националния природонаучен музей на Смитсониън. Проба от коралови водорасли на възраст 1200 години, която Адей и неговият екип събраха край бреговете на Лабрадор през 2013 г., са един от стотиците рядко показвани музейни екземпляри, които се виждат в изложбата „Обекти на чудесата“, откриване на 10 март 2017 г. шоуто разглежда критичната роля, която музейните колекции играят в научния стремеж към знание.
По всякакъв начин Ади е основателят на проучването на коралите, като събира образци и проучва тайните им, откакто дойде в институцията на Смитсън през 1964 г. (той се пенсионира едва миналата година, въпреки че това не означава, че изследването му на коралин се е забавило ). До голяма степен чрез усилията му, събирайки от Арктика през тропиците, често на съдове, които той сам или е построил или преоборудвал, в колекцията на музея се помещават около 100 000 проби корали от различни видове.
Clathromorphum обаче се е превърнал от особен интерес за учените поради мястото, където живее и способността му да процъфтява много, много дълго време - потенциално хиляди години - докато архивира информацията за климата, докато расте.
"Кораловите рифове в тропиците са били използвани за определяне на минали среди", казва Адей. „Но в Арктика няма плитководни коралови рифове. Има изключително дълбоководни корали, но те са много различни от родовете и видовете тропически коралови рифове и те са изиграли много малка роля за определяне на миналата история на Арктика. Така че единствените истински източници на стареене и датиране на миналия климат, особено температурата, са коралините и това е сравнително ново. "
Кораловите водорасли растат върху твърд субстрат, покриващ камъни и други структури като вид на твърд мокет и спортен цвят на костюм от туид на Dolores Umbridge.
Тъй като те са растения, те фотосинтезират слънчевата светлина, за да растат, и докато растат, те развиват твърда скелетна структура на калциев карбонат, която се натрупва с течение на времето. Подобно на дърветата върху тера фима, те документират растежа си на пръстени или слоеве - „дървета на морето“, нарича ги Халфар. Тъй като те растат повече, когато имат повече светлина, учените могат да оценят покритието на морския лед годишно въз основа на дебелината на пръстена или слоя всяка година.
Уолтър Адей (в центъра) с водолази Теу Сускевич (вляво) и Майк Фокс показват екземпляр от коралови водорасли от 17 килограма, открит край остров Киниток, Лабрадор. (Дейвид Белангър) „Ако сравните една година, когато морският лед се разрушава много рано през сезона, когато водораслите получават повече светлина и са в състояние да растат повече, в сравнение с други години, когато морският лед се покрива все повече и по-дълго, можем да калибрираме колко дълго през конкретната година е имало морски лед въз основа на ширината на тези слоеве “, казва Халфар.
Учените потвърждават тези данни със сателитни изображения, направени от 70-те години на миналия век, показващи покритие на морски лед. Тъй като тези стойности се калибрират, казва Halfar, изследователите могат да използват водораслите за анализ на морския лед, преди да са били налични сателитни изображения. Предоставянето на този дългосрочен набор от данни е критично важна роля, която водораслите играят в стремежа да разберат по-добре ефектите от причинените от хората промени в климата в Артика и Субарктика.
"Нямаме друг начин да реконструираме условията на повърхностния океан в Арктика с годишна резолюция през последните няколкостотин години.", Казва Халфар. „Имаме много малко данни от наблюденията на Арктика, защото там не е имало много хора, които живеят там, правейки измервания на много места. Така че много от тях идват от сателитни данни и това е само от 70-те години на миналия век. “
Тези огромни пропуски в данните преди появата на сателитни снимки са значителни поради колоезденето на климатичните модели. Например, Атлантическото многодесетално осцилация - което влияе на температурата на морската повърхност и може да повлияе на сезона на ураганите в Атлантическия океан, сушата в Северна Америка, снеговалежите в Алпите и валежите в африканския Сахел, наред с други далечни последици - работи на 50- до 70-годишен график в северната част на Атлантическия океан с голяма ширина.
„Така че можете да си представите, ако имате 45 години добри данни за наблюдение [от спътници], вие улавяте само половин цикъл“, казва Халфар. „Трябва да поставим климата на Арктика в по-дългосрочна перспектива, за да разберем напълно климатичната система, а също и да проектираме изменението на климата в бъдеще.“
Повърхностните условия са само една част от историята, която коралините разказват, но тъй като учените носят нови технологии, те могат да зададат още повече въпроси.
„Само върхът на него е жива тъкан, но тя натрупва тази маса, която през целия си живот регистрира промени в околната среда“, казва Бранвен Уилямс, асистент по наука за околната среда с WM Keck Science Department на Claremont McKenna, Pitzer, и Scripps колежи. „Химикалите, които образуват в скелетите си, се променят в зависимост от това, което се случва в околната среда около тях. Те концентрират повече магнезий в скелетите си, когато температурата е по-топла и по-малко, когато е по-студена. "
Анализирайки съдържанието на магнезий в слоевете, учените могат да получат данни за температурата на водата дори до шестмесечен период, например от пролетта, когато водата се затопли, до зимата. Анализът на барий може да помогне за определяне на солеността. А на предния край на кораловите изследвания Уилямс и колега използват борни изотопи, за да помогнат за определяне на pH, друг критичен компонент във водната химия.
Междувременно Адей и неговият докторант Меринда Наш от Австралия използват високотехнологичните уреди на минералогичния отдел на музея, за да покажат, че калцифицираните клетъчни стени на коралите са изключително сложни, с много видове карбонатни минерали и микроструктури в нанометрова скала., Тази нова информация ще ви помогне да прецизирате архивите на климатолозите.
Докато тази лабораторна работа продължава да разширява нашето разбиране за това колко корали могат да ни кажат, намирането и събирането на Clathromorphum остава трудоемка и трудна задача, която изисква водолазите да работят при температури с висока температура.
Първоначалната работа на Адей с коралините установяваше разнообразие в световен мащаб. И преди десетилетия той успя да покаже масивни карибски рифове от коралини, които бяха на възраст до 3000 години, ограничени само от морското равнище. Тъй като въпросите, свързани с изменението на климата, станаха по-належащи, особено в Арктика, фокусът му започна да се насочва към намирането на проби от Clathromorphum, които са на стотици, ако не и на хиляди години.
В три експедиции между 2011 и 2013 г. Адей и неговият екип от студенти обхващаха голяма част от брега на Лабрадор, опитвайки се не само да намерят най-старите екземпляри от Clathromorphum, които можеха, но и анализирайки какви условия за околната среда осигуряват най-доброто местообитание на водораслите без да бъде смазан от лед, отегчен от миди или по друг начин компрометиран от природни фактори.
Те са открили проби на възраст около 1800 години в специализирани среди, където коралините могат да остареят много по-старо, тъй като организмите, които са с дупки, не могат да оцелеят. Те също успяха да картографират вид субстрат, където учените биха могли да очакват да намерят още много водорасли в Арктика в бъдещи експедиции.
Halfar, например, миналото лято пътува от Гренландия в Северозападния проход в търсене на Clathromorphum . Фокусът му е да намери проби на възраст до 200 години на възможно най-много места в Арктика, за да създаде широк набор от данни от началото на индустриалната революция, когато човешкият въглероден отпечатък започна драстично да нараства.
„Сега изглежда възможно да се създаде мрежа от реконструкции на климата, която да се върне около 150 години, и дори това е голяма крачка напред от работата само от спътникови наблюдения от 70-те години на миналия век“, казва той. „Всеки регион е различен по отношение на загубата на морски лед. Тази широка мрежа в Арктика ще ни позволи да разгледаме подробно загубата на морски лед във всяка област. "
„ Обекти на чудесата: от колекциите на Националния природонаучен музей“ е на оглед от 10 март 2017 г. до 2019 г.
