Όλοι έχουμε δει μέχρι τώρα την εικόνα της πολικής αρκούδας, η επιβλητική παρουσία της μειώθηκε με την απομόνωση σε ένα πικρά μικρό κομμάτι πάγου, που περιβάλλεται από μια θάλασσα κοβαλτίου που δεν πρέπει να είναι εκεί. Ως συμβολική έκφραση της ταχείας αλλαγής του κλίματος, είναι αναμφισβήτητα αναγκάζοντας.
σχετικό περιεχόμενο
- Δύο επιστήμονες Smithsonian επαναφέρουν τις μυστηριώδεις περιστάσεις ενός ιστορικού θανάτου και αλλαγής του 1866
- Μια σπάνια δημόσια προβολή ενός χειροτυπικού μάγου του 17ου αιώνα
- Τα κρανία των Dian Fossey είναι επιστημονικά θησαυροί και σύμβολο της πάλης της
- Για τους επιστήμονες, τα κομμάτια του Earwax των φαλαινών μπορεί να είναι βιολογικά θησαυροφυλάκια
Αλλά αν θέλετε πραγματικά να κατανοήσετε καλύτερα τι συμβαίνει στην Αρκτική και την Υπερκτική, θα πρέπει να θαυμάσετε έναν οργανισμό πολύ πιο ταπεινό και άγνωστο από την πολική αρκούδα: τις κοραλλιογενείς άλγες του γένους Clathromorphum .
Δεν είναι άλγη όπως το συνήθως σκέφτεται, ως κάτι μάλλον slimy και πράσινο που επιπλέει στην παραλία ή σε μια λίμνη. Corallines είναι κόκκινα άλγη που έχουν σκληρά κελύφη ανθρακικού ασβεστίου γύρω από κάθε κύτταρο, και αναπτύσσονται σε όλο τον κόσμο. Τα φύκια Coralline του γένους Clathromorphum είναι ειδικά για τα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη και τα κρύα νερά της Αρκτικής και της Υπαίθρου και έχουν πολύ σημαντικές ιστορίες για τον ωκεανό τους και τον τρόπο με τον οποίο άλλαξαν κατά τη διάρκεια των αιώνων.
Οι επιστήμονες λένε ότι είναι επίσης ένα βασικό αρχείο πληροφοριών. Αυτό συμβαίνει επειδή οι άλγες αναπτύσσονται σε ξεχωριστά στρώματα κάθε χρόνο, καταγράφοντας με επιμέλεια το περιβάλλον τους στη διαδικασία.
"Υπάρχουν άλλα θαλάσσια αρχεία στην Αρκτική, όπως πυρήνες ιζημάτων βαθέων υδάτων και βραχύβια δίθυρα δίθυρα, αλλά τα φύκια των κοραλλιών είναι τα μόνα αρχεία που καταγράφουν τις επιφανειακές συνθήκες σε εποχιακές αναλύσεις για εκατοντάδες χρόνια", λέει ο Jochen Halfar, αναπληρωτής καθηγητής της γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο και επικεφαλής επιστήμονας στην ερευνητική του ομάδα Paleoclimate και Paleoecology. "Έχουμε κάποια χερσαία αρχεία, για παράδειγμα, πυρήνες πάγου από παγετώνες και πάγο. Αλλά αυτό δεν είναι το θαλάσσιο κλίμα, και τα κόκκινα φύκια τώρα για πρώτη φορά μας επιτρέπουν να αναδημιουργήσουμε το θαλάσσιο κλίμα των μεγάλων γεωγραφικών γεωγραφικών αποστάσεων από έτος σε έτος στο παρελθόν ».
Τα φύκια Coralline αναπτύσσονται σε σκληρό υπόστρωμα, καλύπτοντας ογκόλιθοι και άλλες κατασκευές σαν ένα είδος σκληρού κελυφωτού χαλιού και σπορ το χρώμα ενός κοστουμιού Dolores Umbridge από το tweed. (Maggie D. Johnson, ΝΜΝΗ) 
Το Clathromorphum έχει γίνει ιδιαίτερα ενδιαφέρον για τους επιστήμονες λόγω του τόπου που ζει και της ικανότητάς του να ευδοκιμεί πολύ, πολύ καιρό - ενδεχομένως χιλιάδες χρόνια. (Nick Caloyianis) 
Επειδή είναι φυτά, φωτοσύνθετα το φως του ήλιου για να αναπτυχθούν, και καθώς μεγαλώνουν, τα φύκια κοραλλιών αναπτύσσουν μια άκαμπτη δομή σκελετού ανθρακικού ασβεστίου που συσσωρεύεται με την πάροδο του χρόνου. (Walter Adey) Πόσο πολύ στο παρελθόν υπήρξε η μακρόχρονη σταδιοδρομία του Walter Adey, ερευνητή επιστημόνων και επιμελητή του Εθνικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Smithsonian. Ένα δείγμα 1.200 ετών κοραλλιογενών φυκιών που συγκέντρωσε η Adey και η ομάδα του από την ακτή του Λαμπραντόρ το 2013 είναι μια από τις εκατοντάδες των δειγμάτων που παρουσιάζονται σπάνια σε μουσεία στην έκθεση «Αντικείμενα του θαύματος» που ξεκίνησε στις 10 Μαρτίου 2017. show εξετάζει τον κρίσιμο ρόλο που παίζουν οι συλλογές μουσείων στην επιστημονική αναζήτηση γνώσεων.
Με όλους τους λογαριασμούς, ο Adey είναι ο ιδρυτής της μελέτης coralline, συλλέγοντας δείγματα και εξετάζοντας τα μυστικά τους από τότε που ήρθε στο Smithsonian Institution το 1964 (αποσύρθηκε μόλις πέρυσι, αν και αυτό δεν σημαίνει ότι η μελέτη του για τους κοραλλινούς έχει επιβραδυνθεί ). Σε μεγάλο βαθμό μέσω των προσπαθειών του, η συλλογή από την Αρκτική μέσω των τροπικών περιοχών συχνά σε σκάφη που είτε χτίστηκε είτε επανατοποθετήθηκε, περίπου 100.000 δείγματα κοραλλιών διαφόρων ειδών στεγάζονται στη συλλογή του μουσείου.
Το Clathromorphum, ωστόσο, έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες λόγω του πού ζει και της ικανότητάς του να ευδοκιμεί πολύ, πολύ καιρό - ενδεχομένως χιλιάδες χρόνια - αρχειοθετώντας παράλληλα τις πληροφορίες για το κλίμα καθώς μεγαλώνει.
"Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι στις τροπικές περιοχές έχουν χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των προηγούμενων περιβαλλόντων", λέει ο Adey. "Αλλά στην Αρκτική, δεν υπάρχουν κοραλλιογενείς ύφαλοι μικρού ύδατος. Υπάρχουν κοράλλια εξαιρετικά βαθέων υδάτων, αλλά αυτά είναι πολύ διαφορετικά από τα είδη και τα είδη των τροπικών κοραλλιογενών υφάλων και έχουν παίξει πολύ μικρό ρόλο στον προσδιορισμό της ιστορίας της Αρκτικής. Έτσι, οι μόνες πραγματικές πηγές γήρανσης και χρονολόγησης του παρελθόντος κλίματος, ειδικά της θερμοκρασίας, είναι κοραλλιογενείς, και αυτό είναι σχετικά καινούργιο. "
Τα φύκια Coralline αναπτύσσονται σε σκληρό υπόστρωμα, καλύπτοντας ογκόλιθοι και άλλες κατασκευές σαν ένα είδος σκληρού κελυφωτού χαλιού και σπορ το χρώμα ενός κοστουμιού Dolores Umbridge από το tweed.
Επειδή είναι φυτά, φωτοσύνθετα το φως του ήλιου για να αναπτυχθούν, και καθώς μεγαλώνουν, αναπτύσσουν μια άκαμπτη σκελετική δομή ανθρακικού ασβεστίου που συσσωρεύεται με την πάροδο του χρόνου. Όπως και τα δέντρα στην terra firma, τεκμηριώνουν την ανάπτυξή τους σε δαχτυλίδια ή στρώματα - «δέντρα της θάλασσας», τα αποκαλεί η Halfar. Επειδή μεγαλώνουν περισσότερο όταν έχουν περισσότερο φως, οι επιστήμονες μπορούν να εκτιμούν την κάλυψη του πάγου από τη θάλασσα ετησίως με βάση το πάχος του δακτυλίου ή του στρώματος κάθε έτους.
Ο Walter Adey (κέντρο) με δύτες Thew Suskiewicz (αριστερά) και Mike Fox εμφανίζουν ένα δείγμα 17 λιβρών κοραλλιογενών φυκών που βρέθηκαν από το νησί Kingitok, Labrador. (David Belanger) "Εάν συγκρίνετε ένα χρόνο όταν ο πάγος της θάλασσας διαλύεται πολύ νωρίς κατά τη διάρκεια της σεζόν, όταν οι άλγηι έλαβαν περισσότερο φως και ήταν σε θέση να αναπτυχθούν περισσότερο, έναντι άλλων ετών, όταν ο πάγος της θάλασσας κάλυπτε όλο και περισσότερο, μπορούμε να βαθμονομήσουμε πόσο καιρό υπήρχε θαλάσσιος πάγος κατά τη διάρκεια ενός συγκεκριμένου έτους με βάση το πλάτος αυτών των στρωμάτων ", λέει η Halfar.
Οι επιστήμονες επιβεβαιώνουν αυτά τα δεδομένα με δορυφορικές εικόνες που ελήφθησαν από τη δεκαετία του 1970 που δείχνουν κάλυψη πάγου από τη θάλασσα. Καθώς οι τιμές αυτές είναι βαθμονομημένες, λέει ο Halfar, οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα φύκια για να αναλύσουν την κάλυψη του πάγου από τη θάλασσα πολύ πριν δορυφορικές εικόνες ήταν διαθέσιμες. Η παροχή αυτού του μακροπρόθεσμου συνόλου δεδομένων είναι ένας κρίσιμος ρόλος που διαδραματίζουν τα φύκια στην προσπάθεια να κατανοήσουν καλύτερα τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής που προκαλείται από τον άνθρωπο στο Artic και στο Subarctic.
"Δεν έχουμε άλλο τρόπο ανακατασκευής των επιφανειακών ωκεάνιων συνθηκών στην Αρκτική με ετήσιο ψήφισμα τις τελευταίες εκατοντάδες χρόνια", λέει ο Halfar. "Έχουμε πολύ λίγα στοιχεία παρατήρησης από την Αρκτική, επειδή δεν υπήρχαν πολλοί άνθρωποι που ζούσαν εκεί, λαμβάνοντας μετρήσεις σε πολλά μέρη. Έτσι, πολλά από αυτά προέρχονται από δορυφορικά δεδομένα, και αυτό είναι μόνο από τη δεκαετία του 1970 ".
Αυτά τα τεράστια κενά στα δεδομένα πριν από τη δορυφορική απεικόνιση ήταν διαθέσιμα είναι σημαντικά εξαιτίας της ποδηλατικής φύσης των κλιματικών προτύπων. Για παράδειγμα, η Ατλαντική Πολυδεκαδική Ταλάντωση, η οποία επηρεάζει τη θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας και μπορεί να επηρεάσει την εποχή των τυφώνων του Ατλαντικού, η ξηρασία στη Βόρεια Αμερική, η χιονόπτωση στις Άλπεις και οι βροχοπτώσεις στο Αφρικανικό Σαχέλ, μεταξύ άλλων επιπτώσεων. 70 χρόνων στο βόρειο Ατλαντικό.
"Έτσι, μπορείτε να φανταστείτε ότι αν έχετε 45 χρόνια καλών δεδομένων παρατήρησης [από δορυφόρους], συλλαμβάνετε μόνο μισό κύκλο", λέει ο Halfar. "Πρέπει να βάλουμε το κλίμα της Αρκτικής σε μια πιο μακροπρόθεσμη προοπτική για να κατανοήσουμε πλήρως το κλιματικό σύστημα, αλλά και να προβάλουμε την αλλαγή του κλίματος στο μέλλον".
Οι επιφανειακές συνθήκες αποτελούν μόνο ένα μέρος της ιστορίας που λένε οι κοραλλιογενείς, όμως, καθώς οι επιστήμονες φέρνουν νέες τεχνολογίες, μπορούν να θέσουν ακόμη περισσότερες ερωτήσεις.
"Μόνο η κορυφή είναι ζωντανός ιστός, αλλά δημιουργεί αυτή τη μάζα που καταγράφει τις αλλαγές στο περιβάλλον καθ 'όλη τη ζωή της", λέει ο Branwen Williams, επίκουρος καθηγητής περιβαλλοντικής επιστήμης στο WM Keck Science Department της Claremont McKenna, Pitzer και Scripps κολλέγια. "Οι χημικές ουσίες που σχηματίζουν στους σκελετούς τους αλλάζουν ανάλογα με το τι συμβαίνει στο περιβάλλον γύρω τους. Συγκεντρώνουν περισσότερο μαγνήσιο στους σκελετούς τους όταν η θερμοκρασία είναι θερμότερη και λιγότερο όταν είναι ψυχρότερη ».
Με την ανάλυση της περιεκτικότητας σε μαγνήσιο στα στρώματα, οι επιστήμονες μπορούν να βρουν δεδομένα σχετικά με τη θερμοκρασία του νερού ακόμη και σε ένα εξάμηνο χρονοδιάγραμμα, για παράδειγμα από την άνοιξη, όταν θερμαίνεται το νερό, μέχρι το χειμώνα. Η ανάλυση του βαρίου μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της αλατότητας. Και στην κορυφή της έρευνας του κοραλλιού, ο Ουίλιαμς και ένας συνάδελφος χρησιμοποιούν ισότοπα βορίου για να βοηθήσουν στον προσδιορισμό του pH, ένα άλλο κρίσιμο συστατικό στη χημεία του νερού.
Εν τω μεταξύ, ο Adey και ο μεταδιδακτορικός του, Merinda Nash από την Αυστραλία, χρησιμοποιούν τα όργανα υψηλής τεχνολογίας του τμήματος ορυκτολογίας του Μουσείου για να δείξουν ότι τα ασβεστοποιημένα κυτταρικά τοιχώματα των κοραλλινών είναι εξαιρετικά πολύπλοκα, με πολλούς τύπους ανθρακικών ορυκτών και μικροδομές σε νανομετρικές κλίμακες . Αυτές οι νέες πληροφορίες θα βοηθήσουν στην τελειοποίηση των αρχείων των κλιματολόγων.
Ενώ αυτό το εργαστηριακό έργο συνεχίζει να διευρύνει την κατανόησή μας για το πόσο κοραλλιογενείς μπορούν να μας πουν, η εύρεση και συγκέντρωση του Clathromorphum παραμένει μια εργασία έντονη και δύσκολη εργασία, απαιτώντας δύτες να εργάζονται σε ψυχρές θερμοκρασίες νερού.
Η αρχική δουλειά της Adey με τα corallines ήταν η καθιέρωση της παγκόσμιας ποικιλομορφίας. Και πριν από δεκαετίες, ήταν σε θέση να δείξει τεράστιους καραϊβικούς υφάλους κοραλλιογενών που είχαν ηλικία μέχρι 3.000 ετών και περιορίζονταν μόνο από τη στάθμη της θάλασσας. Καθώς τα ζητήματα που αφορούν την κλιματική αλλαγή έγιναν πιο επείγοντα, ιδιαίτερα στην Αρκτική, η εστίασή της άρχισε να μετατοπίζεται στην εύρεση δειγμάτων Clathromorphum που είναι εκατοντάδες, αν όχι χιλιάδες, ετών.
Σε τρεις αποστολές μεταξύ 2011 και 2013, η Adey και η ομάδα των μεταπτυχιακών φοιτητών της κάλυπταν μεγάλο μέρος της ακτής του Λαμπραντόρ, προσπαθώντας όχι μόνο να βρουν τα παλαιότερα δείγματα Clathromorphum που μπορούσαν, αλλά και να αναλύσουν ποιες περιβαλλοντικές συνθήκες παρείχαν το καλύτερο περιβάλλον για την ανάπτυξη των φυκών χωρίς να συνθλίβονται από τον πάγο, να τσακώνονται με μύδια ή να αλλοιώνονται από φυσικούς παράγοντες.
Βρήκαν δείγματα σε ηλικία περίπου 1.800 ετών σε εξειδικευμένα περιβάλλοντα όπου οι κοραλλιογενείς θα μπορούσαν να μεγαλώσουν πολύ μεγαλύτερα, επειδή οι τρυπητές οργανισμοί δεν μπορούσαν να επιβιώσουν. Ήταν επίσης σε θέση να χαρτογραφήσουν ένα είδος υποστρώματος όπου οι επιστήμονες θα μπορούσαν να αναμένουν να βρουν πολλά περισσότερα από τα άλγη σε ολόκληρη την Αρκτική σε μελλοντικές αποστολές.
Ο Halfar, για παράδειγμα, το περασμένο καλοκαίρι ταξίδεψε από τη Γροιλανδία στο βορειοδυτικό πέρασμα αναζητώντας το Clathromorphum . Η εστίασή του είναι η εύρεση δειγμάτων ηλικίας μέχρι 200 ετών σε όσο το δυνατόν περισσότερες θέσεις στην Αρκτική για να δημιουργηθεί ένα ευρύ σύνολο δεδομένων από πριν από την έναρξη της Βιομηχανικής Επανάστασης, όταν το ανθρώπινο αποτύπωμα άνθρακα άρχισε να αναπτύσσεται δραματικά.
"Αυτό που φαίνεται τώρα δυνατό είναι να μπορέσουμε να δημιουργήσουμε ένα δίκτυο κλιματικών ανακατασκευών που θα περάσουν περίπου 150 χρόνια και αυτό είναι ένα μεγάλο βήμα μπροστά απλά από τις δορυφορικές παρατηρήσεις της δεκαετίας του 1970", λέει. "Κάθε περιοχή είναι διαφορετική όσον αφορά την απώλεια πάγου στη θάλασσα. Αυτό το ευρύ δίκτυο στην Αρκτική θα μας επιτρέψει να εξετάσουμε λεπτομερώς την απώλεια πάγων στη θάλασσα σε κάθε περιοχή. "
" Αντικείμενα του Wonder: Από τις συλλογές του Εθνικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας" είναι σε προβολή 10 Μαρτίου 2017 έως 2019.
