Arktida botanická
21. 2. 2009
V Arktidě probíhají dramatické změny. Základna Jihočeské univerzity na Svalbardu proto sleduje nejen úbytek zalednění, ale i jak na něj reagují živé organizmy. Doc. Ing. Josef Elster, CSc., zkoumá hlavně sinice a řasy a jeho práce je součástí velkého mezinárodního arktického projektu „Biologická a klimatická diverzita Arktidy“. Jak jsou výzkumy daleko? Co se podařilo zjistit? Vědci se obávají, že za sto let může být daleký sever bez sněhu a ledu. Jak se daří v prostředí Arktidy vyšším rostlinám, přiblíží členka expedice RNDr. Jitka Klimešová, CSc., která našla lokalitu, kde se již v roce 1936 uskutečnila vegetační studie. Čeští botanici ji zopakovali a zjistili, že za sedmdesát let došlo jen k minimálním změnám. Pruh vegetace je víceméně stále stejný, což je vzhledem k proměnám v Arktidě velmi zajímavé. Jednotlivé skupiny pracující v terénu se také musí připravit na napadení ledními medvědy.
Jsme na mrazivém severu. Arktida, Svalbard, tedy Špicberky. Norské souostroví, ze sedmdesáti procent stále zaledněné. Jeho velikost se plošně blíží rozloze České republiky.
Česká expedice složená z botaniků, zoologů a klimatologů Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, Botanického ústavu Akademie věd a Masarykovy univerzity v Brně založila na Špicberkách v roce 2007 první českou arktickou vědeckou základnu.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AV ČR: Arktida je oblast, která se v současné době dramaticky mění a všechny státy světa mají zájem tyto změny nějakým způsobem mapovat a sledovat. Ubývá velmi ledovců jak na moři, tak na pevnině a s tím se mění život, který tam existuje.
Naši výzkumníci se zaměřují na klimatické změny. Sledují, jak se mění klima konkrétních lokalit a současně jak na to reagují zdejší rostliny a živočichové. Arktida je ukazatelem stavu světa. Území o rozloze sta kilometrů čtverečních, které Češi dostali za úkol prozkoumat v rámci mezinárodního projektu, se nachází na rozhraní vlhčího oceánského typu klimatu, který je na západě ovlivněn Golfským proudem, a suššího klimatu východního.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AV ČR: To je výhoda, protože zde právě dochází k největším změnám. Pochopitelně vliv toho oteplování, toho vlhčího teplejšího ovzduší, které přichází i do východní části souostroví, tak zde právě dochází k největšímu ústupu ledovce. Proto je tahle lokalita tak výhodná pro studium těchto faktorů.
Na sledovaném území nyní fungují čtyři automatické klimatické stanice. Měří v pravidelných intervalech teplotu a vlhkost vzduchu, směr větru, záření a teplotu půdy. Jsou to výchozí data pro zoology i botaniky.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AV ČR: My víme, že se Arktida otepluje zhruba dvakrát rychleji než zbytek světa. Ale jak se to projevuje v těch konkrétních ekosystémech, jak na to reagují rostliny, jak na to reagují živočichové, to nevíme a to je ta otázka, kterou chceme zodpovědět.
Léto minulého roku. Probíhá terénní botanický výzkum. Specialisté na cévnaté rostliny, mechorosty, lišejníky, sinice a řasy sbírají vzorky a dávají dohromady důležité údaje. Naši vědci teď pro přidělené území sta čtverečných kilometrů sestavují základní botanickou mapu. Ta by měla upřesnit, jaká rostlinná společenstva od cévnatých rostlin až po řasy a sinice se tu nacházejí.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AV ČR: Naši kolegové v příští generaci budou mít možnost z této mapy odečíst, jak se změnilo, nebo nezměnilo prostředí tohoto území.
Jsme v Botanickém ústavu Akademie věd v Třeboni. Vzorky řas a sinic odebrané v první fázi v Arktidě se tady v Čechách podrobněji zkoumají.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AV ČR: Směřujeme dál v tom výzkumu, že se ptáme, které podmínky jim dávají možnost, aby rostly, nebo které je naopak limitují.
Řasy a sinice, nasbírané na Špicberkách, vědci v Třeboni takzvaně „izolují“.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AV ČR: To znamená, že z toho společenstva, kde je mnoho druhů, izolujeme jeden druh, který nás nejvíc zajímá, a ten potom přeneseme do naší sbírky a tam ho uchováme. A ptáme se, jaké vlastnosti tento organizmus má a třeba ty vlastnosti porovnáváme s podobným druhem, který roste v našem prostředí.
Třeboňská sbírka sinic a řas je zcela unikátní nejen u nás, ale i v mezinárodním měřítku.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AV ČR: Teď se nacházíme ve sbírce, která shromažďuje kmeny, některé až sto let staré.
Dnes v Třeboni najdete asi tři sta kmenů, které pocházejí z Arktidy a Antarktidy.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AV ČR: Takže naše třeboňská sbírka je jednou z největších sbírek na světě, která má kmeny z polárních oblastí. Velice barevná škála mikroorganizmů, některé mají červenou až černou barvu. To jsou pigmenty, které chrání organizmy před přezářením, před UV zářením.
Místnosti třeboňské sbírky jsou vlastně malou botanickou zahradou. Botanici zdejší organizmy postupně studují a vytvářejí databázi jejich vlastností. Před desetitisíci lety, tedy v době ledové, byla celá česká kotlina tundrou. V Čechách panovalo podobné prostředí jako dnes v Arktidě. Ledovce dosahovaly až k severním pohořím našeho území. Vědci tedy zde na Špicberkách vlastně studují jevy, které u nás probíhaly v dávné minulosti.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AVČR: My víme, že Arktida se teď klimaticky mění a že se rostliny, které žijí v mírné oblasti, se stěhují do Arktidy. Takže naším jedním úkolem je zjistit organizmy, které tam rostou, jaké mají vlastnosti, a na základě toho zjistit, zda jsou tam původní, nebo se přistěhovaly.
Limitujícím faktorem života rostlin, řas a sinic v Arktidě je dusík. Bez něj by v místní kopečkovité tundře nežilo nic. Vědci našli tuto zajímavou řasu, zvanou nostok, která umí s dusíkem překvapivě výborně pracovat.
Doc. Ing. Josef Elster, algolog, vedoucí expedice, Botanický ústav AVČR: Kopečkovitá tundra je tvořena mechorosty. To je vlastně nejproduktivnější společenstvo celé Arktidy. A takovéto společenstvo, které relativně rychle roste, potřebuje velké množství dusíku. A právě tyhle nostoky pravděpodobně přinášejí do systému velké množství dusíku. A to je věc, která se neví, nezná. Takže to je takový nápad na příští studium – měřit rychlost fixace dusíku těmito typy kolonií.
Ale nejen řasami a sinicemi živ je český botanik v Arktidě. Botanička Jitka Klimešová zase zkoumá vyšší rostliny. Na poslední expedici narazila na překvapivou skutečnost.
Doc. RNDr. Jitka Klimešová, CSc., vedoucí úseku ekologie rostlin, Botanickýústav AV ČR: Samozřejmě v té oblasti se už pracovalo od začátku minulého století a našli jsme publikované údaje staré vegetační mapy. Tak jsme se těšili, že až uděláme tu naši práci, že zkusíme ta místa znovu vyhledat a to mapování zopakovat, což se nám podařilo. A měli jsme velice zajímavé výsledky, protože jsme nenašli žádné změny na stabilním substrátu, kde nedošlo k žádné erozi, nebo ústupu ledovce. Ve stabilní vegetaci prostě nedošlo k žádným změnám.
Skutečně se tedy mění klima Arktidy, nebo je to jen novinářská kachna? Zeptejte se doktorky Klimešové sami po skončení PORTu na našem chatu.
Český vědecký tým, který je nyní odborně vycvičen proti napadení ledními medvědy, bude ve svém výzkumu dále pokračovat. Výsledky očekávejte v příštích dílech Expedice PORTu.
Autor: Petr Tomaides