Jakým rostlinám a živočichům se daří za polárním kruhem? Jak proniká život na území po ustupujících ledovcích? Najít odpověď je cílem mezinárodního projektu Biologická a klimatická diverzita Arktidy. Vyhlásil ho Norský polární institut v rámci Mezinárodního polárního roku a přizval ke spolupráci i české odborníky. Ti si již získali věhlas dřívějšími výzkumy v severních i jižních polárních oblastech.
Projekt probíhá po celé Arktidě od Aljašky až po Sibiř, podílí se na něm vědecké týmy ze 16 zemí. Češi dostali na starost centrální část ostrova Špicberky v souostroví Svalbard. Rozhodli se pro severní okraj zálivu Isfjord, kde mapují okolí asi pět km dlouhé a čtyři km široké zátoky Petunia.
Výběr místa nebyl náhodný: „Západní část Špicberk je vlhká, má oceánický charakter, východ je naopak suchý a zaledněný. Naše lokalita se nachází na rozhraní těchto podmínek a je tu nejbohatší biodiverzita,“ vysvětluje vedoucí českého týmu docent Josef Elster z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity a Botanického ústavu AV ČR v Třeboni.
Kromě toho zhruba pět kilometrů od zkoumané oblasti leží opuštěné ruské hornické město Pyramiden. „To je výhodné z logistického hlediska, protože kolem jezdí turistické lodě, s nimiž se můžeme svézt i my. Navíc tato oblast není národním parkem, takže je snazší získat povolení ke sběru a výzkumu rostlin,“ říká docentka Jitka Klimešová z Botanického ústavu AV ČR v Třeboni.
Vědci zde zároveň mohou sledovat vliv lidské činnosti na přírodu. V Pyramiden se padesát let těžilo uhlí a město obývalo několik tisíc lidí, měli zde kravíny, chovali prasata a slepice. S pohybem lidí se sem z kontinentu dostalo několik druhů rostlin, které tu dřív nerostly.
„Rusové jsou pověstní svým nešetrným zacházením s přírodou. Jezdili po tundře pásovými vozy a regenerace po jejich stopách trvá velice dlouho. Dodnes v krajině najdete různé artefakty, jako těžební věže, a všelijaký nepořádek,“ popisuje docentka Klimešová.
První šestice výzkumníků se na Špicberky vypravila začátkem července, dalších šest účastníků se přidalo v polovině měsíce. V Arktidě zůstali do půlky srpna. Stanici si zřídili v bývalé lovecké chatě, na jejímž užívání se domluvili s ruskými majiteli. Vedle toho mají k dispozici dva kontejnery – jeden může sloužit jako obydlí, ve druhém je sklad.
Výzkum potrvá čtyři roky, ale už nyní experti doufají, že se jim podaří na něj navázat dalšími projekty. „Procesy, které studujeme, jsou dlouhodobé, čtyři roky k jejich poznání nestačí,“ podotýká docent Elster.
Češi v Arktidě především mapují vegetaci, od mikroskopických řas a sinic přes mechorosty a lišejníky až po vyšší rostliny. Program doplňuje také studium mořských živočichů a jejich parazitů a sběr meteorologických dat.
Zaostřeno na řasy „Cévnaté rostliny jsou v Arktidě už popsané, ale řasy a sinice nikoliv. Náš algologický tým se proto snaží tuto mezeru doplnit,“ vysvětluje Josef Elster. S kolegy se specializuje na sladkovodní a půdní mikroorganismy, jejich práce spočívá v odběru vzorků z mokřadů a půd a jejich rozboru pod mikroskopem. „Mořské řasy jsou makroskopické a je to trochu jiný obor, který u nás, suchozemců, nemá tradici,“ říká docent Josef Elster.
Botanický výzkum daleko za polárním kruhem má podle jeho slov nesmírnou cenu. „Tyto oblasti jsou jakousi evoluční pecí. Rostliny, které se sem dostanou, jsou pod tlakem extrémních podmínek, takže tu vznikají zajímavé druhy,“ říká český odborník. Polární řasy a sinice se například vyznačují velkou pestrostí. Vytvořily si totiž ochranná barviva, která chrání buňky před ultrafialovým zářením.
Díky předchozím projektům mají čeští algologové také možnost porovnat druhy žijící v jižních a severních polárních oblastech. Jejich morfologie je velice jednoduchá, k určení jednotlivých druhů je zapotřebí provést molekulární analýzu.
„Je to nesmírně zajímavé a opravdu si užíváme, že máme možnost pracovat v obou polárních oblastech. Některé druhy tamních řas se liší, ale našli jsme i shodné skupiny. To znamená, že musí nějak putovat přes celou zeměkouli,“ popisuje docent Elster. K tomu může docházet buď přenosem vzdušných mas, nebo na nohou a peří stěhovavých ptáků – například rybáků, kteří cestují z Arktidy do Antarktidy a zpátky. Některé druhy řas by mohly přežívat i v jejich trávicím traktu.
Malí průkopníci Sinice a řasy ovlivňují celý ekosystém. Jsou totiž prvními rostlinami, které osidlují horninu v místech, kde ustupují ledovce. Spory sinic a řas se dostávají vzdušným přenosem na povrch ledovců, kde nacházejí vhodné podmínky pro růst v malých kalužinách. Tato biomasa je postupně splavována z povrchu ledovců na odledněnou půdu a tak začíná nástup života na nová území.
Biomasa zároveň obsahuje různé minerální látky nutné pro růst rostlin, takže napomáhá rozvoji mechorostů a cévnatých rostlin na odledněných územích. Jedním z úkolů vědců je studovat, jak přesně tento proces probíhá. „Tamní ekosystém je limitován dusíkem. Vdalších letech se proto chceme zaměřit mimo jiné na to, jak řasy využívají atmosférický dusík a jak se dostává do dalšího oběhu,“ vysvětluje docent Elster.
O tom, že ledovce na Špicberkách tají, není pochyb. Nedaleko české stanice působí už delší dobu skupina polských glaciologů, s nimiž český tým začne v příštím roce spolupracovat.
Podle nich se ledovce zmenšují o desítky metrů za rok. „Dokládají to letecké a družicové snímky, které jsou k dispozici od 60. let. Z jejich porovnání je patrné, že ledovce skutečně dramaticky ustupují. V posledních 10 až 15 letech se tání mírně zrychluje,“ říká Kamil Láska z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně. Také on chce v příštích letech s kolegy zaznamenávat polohu vybraných ledovců pomocí přistrojů GPS a sledovat, jak se posunují a zmenšují.
Pokračování na straně 27
Češi mapují evoluční pec
Dokončení ze strany 25
Na své si v Arktidě přijdou i botanici specializovaní na vyšší rostliny. Zatímco v Antarktidě jich rostou jen tři druhy, na Špicberkách je jich známo 140. Češi jich jen v okolí zátoky Petunia našli kolem devadesáti. Všechny nalezené druhy zapisují a ukládají do herbářů, některé z nich budou ještě určovat v Česku.
Kromě jiného znovu prozkoumali údolí o rozměrech dva krát půl kilometru, jehož flóru zmapovali jejich předchůdci v roce 1937. „Našli jsme stejné druhy jako oni, k žádným změnám za posledních 70 let nedošlo. Tyto rostliny jsou totiž přizpůsobeny velice těžkým podmínkám a neumí využít jejich zlepšení. Nebo se pro ně možná podmínky zatím příliš nezměnily,“ vysvětluje docentka Jitka Klimešová.
Jaký vývoj se dá předvídat v dalších letech? S očekávaným oteplováním se budou rostliny dostávat i do míst, kde dnes leží ledovce. Ale může docházet i k paradoxním situacím: některé rostliny jsou závislé na vláze z tajících ledovců a až zcela roztají, některé oblasti se změní v suché stepi a budou se zelenat méně než dnes.
Věda pro otužilce Polární podmínky jsou výzvou i pro tým jihočeských zoologů. Nejen proto, že se potápějí ve vodě o teplotě dvou až čtyř stupňů Celsia. Zkoumají mořské živočichy a jejich parazity. Sbírají hlavně měkkýše a další bezobratlé, ryby chytají do sítí.
„Oproti teplejším oblastem jsou Špicberky druhově chudší. Zatímco ve Středozemí žijí stovky druhů měkkýšů, tady jsou to desítky. Ale vyskytují se ve větších množstvích, takže celková biomasa je srovnatelná,“ popisuje docent Oleg Ditrich z Parazitologického ústavu AV ČR v Českých Budějovicích.
Letos se s kolegou Romanem Kuchtou zaměřili především na zmapování hostitelských živočichů. Na výzkum jejich parazitů se chtějí soustředit v příštích letech. „To, že jsme několik zajímavých parazitů už našli, je spíš takovým bonusem,“ říká docent Ditrich. Arktida je podle jeho slov zajímavá z toho důvodu, že jsou tu jednodušší ekosystémy. Dají se v nich proto vysledovat některé zákonitosti snáze než v teplejších oblastech.
„I životní cykly parazitů jsou tu zjednodušené – mají méně mezihostitelů, protože jich tu je nedostatek. Máme tedy větší šanci najít všechny mezihostitele a popsat kompletní životní cyklus parazitů ve všech jeho fázích,“ těší se Oleg Ditrich. Společný projekt za své peníze Letošní expedice ale nebyla první výpravou na Špicberky. Vědci se tam vydali už vloni, aby zajistili logistické zázemí a instalovali první meteorologickou stanici. Kvůli finančním problémům se zahájení projektu zdrželo, takže když v říjnu vědci přijeli, byla už tundra zamrzlá a biologický program museli odložit až na letošek.
Projekt, kterého se Češi účastní, je sice mezinárodní, ale prostředky na výzkum si musí každý účastník sehnat sám. „Navrhli jsme program s ročním rozpočtem tři miliony korun, ale ministerstvo školství nám přidělilo jen milion. V době, kdy jsme potřebovali nakoupit a odvézt materiál, se nám prostředků kriticky nedostávalo. Nakonec se podařilo částku trochu navýšit, přispěl i Jihočeský kraj. Nyní se roční rozpočet pohybuje kolem jednoho a půl milionu korun,“ říká Josef Elster.
Češi ale nejsou jediným účastníkem, který se dostal do podobné situace. Někteří dokonce nesehnali žádné prostředky. To se paradoxně přihodilo i Norskému polárnímu institutu, který celý projekt inicioval. „Zůstali sice koordinátorem a shromažďují výsledky, ale svým vlastním výzkumem se připojit nemohou,“ konstatuje Jitka Klimešová.
***
Co se děje za polárním kruhem
Jak arktická příroda reaguje na měnící se klima? Odpověď hledá čtyřletý mezinárodní projekt „Biologická a klimatická diverzita Arktidy“, na kterém se podílejí čeští vědci. Na Špicberkách zkoumají rostliny, mořské živočichy a jejich parazity a shromažďují meteorologické údaje.
Pod tlakem extrémních podmínek vznikají zajímavé druhy rostlin
O autorovi| Eva Vlčková, redaktorka LN
