Pátek 3. července 2020svátek má Radomír 22 °C oblačno Předplatné LN
Lidovky.cz > Relax > Věda

Život v Antarktidě chce pevný režim, říká Josef Elster

Docent Josef Elster se vzorky řas a sinic přivezených z Antarktidy | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Docent Josef Elster se vzorky řas a sinic přivezených z Antarktidy | foto: Jindřich Mynařík, Lidové noviny

Do polárních oblastí jezdí docent Josef Elster z Botanického ústavu Akademie věd v Třeboni a z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích pracovat už přes dvacet let. Zabývá se především výzkumem řas a sinic.

V únoru jste se vrátil z dvouměsíčního pobytu v Antarktidě. Přestože tam už několik let funguje česká stanice, pobýval jste letos u belgických kolegů. Proč?
Belgičané mají tým odborníků, kteří se stejně jako já s kolegy z jižních Čech zabývají řasami a sinicemi. Dlouhodobě spolupracujeme - vloni v létě se s námi zúčastnili výzkumu na Špicberkách a na základě toho jsme se domluvili, že letos někdo z našeho týmu pojede na jejich stanici v Antarktidě.

Belgická základna má unikátní koncepci. Čím se liší od ostatních stanic?
Především tím, že je primárně zaměřena na vývoj nových technologií. Je financována převážně společnostmi, které pracují na vývoji a zdokonalování technologií obnovitelných zdrojů energie. Na stanici pobývalo 35 lidí, ale jen čtyři jsme se zabývali běžnými vědeckými projekty. Ostatní pracovali pro technologický výzkum. Je to výjimečný projekt, naprostá většina stanic dnes používá klasické generátory.

Českou stanici navrhovali brněnští kolegové (vedoucí projektu založení stanice profesor Pavel Prošek z Masarykovy univerzity v Brně a konstruktér stanice Alois Suchánek  z PSG International Zlín) tak, aby její spotřebu zhruba ze 70 procent pokryly obnovitelné zdroje, tedy slunce a vítr. Máme tam solární panely a osm větrných elektráren. K tomu vedly především ekonomické důvody, protože doprava nafty se prodraží.

Cílem belgické stanice je, aby byla provozovaná jen z obnovitelných zdrojů, a aby mohla být v provozu celoročně - přes zimu by fungovala bez lidské posádky, probíhala by tam různá měření a její provoz by se řídil přes satelit z Evropy.

Byla pro vás letošní expedice výjimečná i v jiných ohledech?
V minulých letech jsme působili v polárních oblastech, které jsou víceméně odledněné. Naše projekty byly vždy spojené s životem řas a sinic v místech, kde se v létě nachází voda v tekutém stavu. Teď jsem měl příležitost poprvé pracovat v kontinentální Antarktidě, která je pokrytá ledovcem a průměrná teplota se v létě pohybuje kolem -10 stupňů Celsia, takže tam kapalná voda není.

Znamená to, že tamní řasy a sinice žijí přímo v ledu?
Ano, řasy a sinice žijí všude, i když v odledněných oblastech pochopitelně najdeme více druhů a ve větším množství. Z ledovce v kontinentální Antarktidě vyčnívají vrcholky hor, tzv. nunataky. Předpokládáme, že se na nich zachoval život z doby ledové. Řasy a sinice tam vytváří společenstva, kterým se říká půdní krusty.

Z ledovce vyčnívají vrcholky hor zvané nunataky

Je to zvláštní společenstvo, které se vyskytuje v nejextrémnějších podmínkách. Tamní půdní substrát je absolutní poušť, nenajdeme tam žádné rostliny. Na substrátu se vytváří biofilm z řas a sinic, které nevyužívají vodu kapalnou, nýbrž atmosferickou, tedy z vodní páry. Rostou při teplotě nad -6 stupňů Celsia, která panuje jen několik dní v roce. Tudíž je jejich vývoj extrémně pomalý. Na druhé straně jsou podmínky v této oblasti velice stabilní, takže mají na vývoj stovky let. Jsou to tedy velice stará společenstva.

Dalším typem společenstev jsou tzv. endoliti, kteří prorůstají kameny. Nejprve žijí ve štěrbinách kamenů, ale postupně prorůstají horninou a tvoří vrstvičky pod povrchem kamenů, kde mají stabilnější podmínky.

Zkoumali jsme také tzv. kryokonity. To jsou zamrzlé mělké louže, které vznikly nashromážděním prachu nebo drobných kamínků, jež pohlcují sluneční záření. Tím prohřívají nejbližší okolí a vytvoří louži, která pak zase zamrzne. S prachem se přenášejí i řasy a sinice, které ve vodě rostou a prach jim poskytuje živiny ve formě minerálních látek. Dnes je tam na vznik kryokonitů příliš chladno, takže jsou zamrzlé, ale poznáme je podle jiné struktury ledu. Nachází se v hloubce od 20 cm po 1,5 metru, takže jsme do nich vrtali a odebírali z nich vzorky biomasy.

V zamrzlé louži - kryokonitu se mohou ukrývat řasy a sinice

V čem přesně spočívá váš výzkum?
Jednou z otázek, kterými se zabýváme, je reakce polárních oblastí a jejich života na klimatické změny. Proto jsme na nunataky umístili osm otevřených skleníčků, ve kterých je teplota o několik stupňů vyšší než v okolním prostředí. A sledujeme, jak společenstva na tuto změnu zareagují.

Ale hlavní otázka, kterou se snažíme postihnout, je evolučně biologická. Sinice jsou první fototrofní organismy, které se objevily na naší planetě před zhruba 3,5 miliardami let a změnily naši bezkyslíkatou atmosféru v kyslíkatou. Tím vytvořily prostředí pro veškerý život a v jejich genomech a biologii je zakotvená historie celé naší planety.

Kromě toho zatím není jasné, zda v dobách ledových veškerý život v polárních oblastech vyhynul a pak se tam znovu vrátil, nebo zda některé druhy zalednění v Antarktidě přežily. Nevíme, zda se tam nacházejí endemické druhy, které se striktně přizpůsobily tamnímu prostředí, nebo zda to jsou organismy, jejichž spory létají kolem celého světa a když náhodou přistanou v Antarktidě, vytvoří tam populaci.

Osobnost

doc. Josef Elster (* 1958)

botanik, specialista na řasy a sinice

v roce 1982 vystudoval Zemědělskou fakultu VŠZ Praha v Českých Budějovicích

roku 1992 získal doktorát v Botanickém ústavu Akademie věd v Praze

první polární expedice Československé akademie věd se zúčastnil v roce 1988 na Špicberkách

strávil tři roky coby postdoktorand v kanadské Arktidě na ostrově Ellesmere

v roce 1997 pracoval 6 měsíců jako vědecký stipendista v Japonském národním ústavu výzkumu polárních oblastí v Tokiu

je vedoucím Centra pro algologii Botanického ústavu AV ČR v Třeboni

přednáší na Jihočeské univerzitě v Českých Budějovicích

zúčastnil se dosud 21 expedic do Arktidy (Špicberky, ostrov Ellesmere a severní subarktická oblast ve Švédsku) a Antarktidy (ostrov Krále Jířího, antarktický poloostrov, ostrov James Ross, země Dronning Maud), kde se zabývá především výzkumem sinic a řas včetně dopadů klimatických změn na přírodu v polárních oblastech

podílel se na vzniku české polární stanice Masarykovy univerzity v Antarktidě

je zakladatelem české arktické základny Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích na Špicberkách

Jak na tyto otázky můžete odpovědět?
K tomu by nám měl pomoci další výzkum. Z Antarktidy jsem přivezl kolem 80 vzorků, které pro nás budou cenným studijním materiálem na řadu let. Uchováváme je zmražené, postupně z nich izolujeme jednotlivé kmeny a zkoumáme je. V Třeboni a Českých Budějovicích se zabýváme jejich morfologií, tedy jejich vzhledem a ekofyziologickými vlastnostmi, belgičtí kolegové z Liege se specializují na sekvenování jejich DNA.

Přes dvacet let jezdíte do Arktidy i do Antarktidy. Můžete porovnat, čím se tyto oblasti liší?
Jsou dva úplně rozdílné světy. Arktida je klimaticky nestabilní, protože tam není žádný velký kontinent, protékají tam mořské proudy, které zajišťují výměnu energie mezi mírnou částí severní polokoule a Arktidou. Zároveň dochází také k výměně energie vzdušnými masami. V Antarktidě je to úplně naopak. Je tam velký kontinent a většina mořských i vzdušných proudů se kolem něj točí jako ručičky hodinek. Takže je velice izolovaná a málokdy dochází k tomu, aby tam přilétl prach se spory organismů, což je v Arktidě zcela běžné. V Antarktidě panují celkově drsnější klimatické podmínky. Zatímco v Arktidě známe 360 druhů cévnatých rostlin, v Antarktidě jen dva.

Přitom existuje řada států, odkud jezdí většina vědců jen do Arktidy a o Antarktidě nemají představu a naopak. My naopak chceme, aby náš výzkum byl bipolární. Na Špicberkách bychom rádi měli stanici, kde bychom mohli pořádat kurzy pro vysokoškoláky, protože tato oblast je finančně i logisticky dostupnější a zároveň má složitější biologický systém. Tam mohou studenti proniknout do problematiky polární vědy a teprve potom by mohli ti nejlepší jen do Antarktidy.

K čemu ale vůbec Česká republika potřebuje polární stanice? Není to zbytečný přepych?
Záleží na tom, jak chce být naše společnost zodpovědná. Dlouho je známo, že polární oblasti jsou indikátory stavu naší planety. Všechny vyspělé civilizované státy světa vynakládají prostředky na to, abychom se o tomto systému něco dozvěděli a jako přes zrcadlo se dívali na oblast, kde žijeme.

Kromě toho samozřejmě země, které se tímto zabývají, mají mnohem větší vliv v oblasti vědy i politiky, protože státy, které provozují stanice v Antarktidě, mají možnost o tomto kontinentu rozhodovat. Takže záleží na nás, jestli budeme chtít být malým národem, který o ničem nerozhoduje a je obklopený velkými státy, nebo se budeme snažit být rovnocenným partnerem a mít možnost do těchto věcí mluvit. Je to podobné, jako když má student na vybranou, zda chce být nejlepším, aby mohl o věcech spolurozhodovat a ovlivňovat je, nebo nejhorším, který někde zaleze a jenom spotřebovává to, co mu život přinese.

Česká stanice Masarykovy univerzity Brno na ostrově Jamese Rosse

Kolik vlastně stojí provoz české stanice v Antarktidě?
Samotný provoz stojí ročně kolem pěti až sedmi milionů, cesta a pobyt každého výzkumníka vyjde na 250 tisíc korun. Oproti tomu vyslání člověka na Špicberky stojí jen kolem 50 tisíc korun.
Ale například provoz polské stanice v Arktidě, která je na rozdíl od naší v provozu celoročně, stojí desítky milionů korun. Když začal profesor Prošek z Masarykovy univerzity v Brně uvažovat o stavbě naší stanice, snažil se jít tou nejlevnější cestou, a právě proto z velké části využíváme obnovitelné zdroje energie.

Jak vypadá běžný den v Antarktidě? Jak třeba poznáte, kdy jít spát, když je pořád světlo?
Na stanici je striktní řád, ráno v osm je snídaně, v jednu hodinu oběd a v osm večer večeře. Není možné, aby si každý udělal režim, jak se mu zlíbí. Na české stanici se neliší ani víkendy, pořád se pracuje. Ten čas je draze zaplacený, takže nepřipadá v úvahu dát si volno. Jediná změna, kterou jsem zažil na kanadské nebo na belgické stanici, spočívala v tom, že jsme si v neděli mohli trochu přispat a dát si snídani později.

Jak se stravujete? Vaříte si sami?
Na belgické stanici mají profesionálního kuchaře, který vaří pro celou expedici, takže se chodí do společné jídelny. Na české stanici jsou skromnější poměry, takže se ve vaření střídáme sami. Zásoby nakupujeme cestou tam v Jižní Americe. Jíme hlavně konzervy a sušené potraviny, občas upečeme chleba. Oproti tomu Belgičané si dopřávají spoustu různých chodů a čerstvé saláty, všechno si tam nechávají dovážet.

Česká tradice

Česká republika má podle slov docenta Josefa Elstera velmi dobrou tradici studia sinic a řas. Většina přírodovědně zaměřených fakult má uznávané odborníky v tomto oboru.

Například v jižních Čechách se studiu sinic a řas z různých pohledů, od molekulárně biologického až po ekologický či technologický směr zabývají pracoviště Akademie věd v Třeboni a Nových Hradech a specialisté na katedře botaniky Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích.

Zakladatelem jihočeského taxonomického a ekologického směru je profesor Jiří Komárek, který se na výzkumu v Arktidě a Antarktidě stále podílí.

Kam se ukládají odpadky?
Ve smlouvě o Antarktidě jsou přesně uvedené parametry, jak mají stanice fungovat. Ty s posádkou do 15 lidí, které nemají celoroční provoz, mohou vypouštět odpadní vody do moře. Ostatní odpad shromažďujeme a odvážíme. Větší stanice s celoročním provozem musí zachytávat i odpadní vodu do cisteren. U belgické stanice na sněhobílém ledovci nepřipadá v úvahu, že by tam něco vypouštěli, odváží všechno do posledního zrnka. Všechny odpady se dopraví do Kapského města, kde se nějakým civilizovaným způsobem zpracují podle evropských standardů.

Jak je to s hygienou?
Na české stanici máme dvě sprchy, ale belgická stanice je pořád rozestavěná a provoz sprch je omezený. Bydleli jsme ve stanech a jediná možnost hygieny spočívala v sudu s topným tělesem, do kterého se házel sníh a odkud jsme si mohli nabrat trochu teplé vody do lavoru. Stejně se vyrábí i pitná voda - ale protože sněhová voda je destilovaná, museli jsme brát hodně minerálů. Belgičané také měli různé koncentráty, ze kterých se dala vyrobit limonáda, a samozřejmě se pije hodně čaje.

Na české stanici je to s vodou složitější. Nachází se v odledněné oblasti a jediným zdrojem vody je nedaleký potok. Když je teplo a je větší průtok, voda se zakalí a je těžko použitelná, v chladnu má zase malý průtok a zamrzá. Takže musíme během průměrného průtoku načerpat co nejvíc barelů do zásoby.

Pobyt v Antarktidě je po všech stránkách náročný. Podle čeho vybíráte kolegy na expedice? Musí projít nějakými fyzickými nebo psychickými testy?
Žádné testy nejsou. Vybíráme lidi, kteří mají zájem jet, a vlastní expedice pak prověří, jestli jsou schopni pobytu a práce v tak extrémním prostředí. Je pravda, že když jsem před lety jako postdoktorand pobýval tři roky v kanadské Arktidě, skoro jsem odsuzoval téměř vojenský režim, který tam panoval. Když se student něčím prohřešil, vedoucí expedice ho upozornil, a pokud to dotyčný neakceptoval, poslal ho domů a student si musel sám zaplatit cestu. Ale netýkalo se to drobností, jako že někdo neumyl nádobí - šlo o tzv. principiální prohřešky.

Můžete uvést příklad?
To se těžko říká. Principiálním prohřeškem je například nedodržováním základních principů bezpečnosti práce. Pracujeme v extrémních a izolovaných podmínkách, kde každý úraz může skončit tragicky. Přehnaná opatrnost je na místě. Nezodpovědnost může snadno narušit celou expedici. Když se pak lidi vrací domů a jsou rozhádaní, většinou je to právě z tohoto důvodu. Kdysi mi kanadský režim připadal příliš striktní, ale časem jsem pochopil, že to jinak nejde.

Eva Vlčková

Autor

Eva Vlčkováeva.vlckova@lidovky.czČlánky

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Neurolog: Alzheimera a parkinsona může ovlivnit strava. Opatrně s mléčnými výrobky

Ostravský neurolog David Školoudík | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Jako jeden z mála na světě dokáže vyčíst z ultrazvukových snímků riziko Parkinsonovy, Alzheimerovy a dalších chorob....

Virus se mění pod rukama. Přírodní izoláty se tak nechovají, vysvětluje Peková

Molekulární bioložka a genetička Soňa Peková. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Do povědomí širší veřejnosti se molekulární bioložka a viroložka Soňa Peková z laboratoře Tilia dostala pro své neshody...

Vlci útočí. Rodina z Beskyd se bojí o dcery i o turisty

Smečka vlčích mláďat v Javorníkách (7. 8. 2019) | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Klidný život rodiny žijící v beskydské obci Hrádek blízko Jablunkova, změnil útok vlků. „Sedmiletá dcera ráda chodí se...