Kokolitofory - mali bohaterowie mórz i oceanów

Kokolitofory (Coccolithophores), to tajemnicze morskie żyjątka, które wpływają na klimat na Ziemi bardziej niż Wam się wydaje.

Ciepłe bajorko Darwina

Wygląda na to, że Darwin i tym razem miał rację. Ciepłe bajorka w pobliżu źródeł hydrotermalnych są lepszym środowiskiem do powstania życia niż okolice dna oceanów w pobliżu tzw. ventów

Mech i wielkie wymieranie

Pierwsze mchy pojawiły się na lądzie w ordowiku. Uruchomiona przez nie reakcja hydrolizy krzemianów doprowadziła do zlodowacenia i wielkiego wymierania.

Zagłuszanie oceanu

Ocean pełen jest dźwięków. Trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów i odgłosy zwierząt. Coraz częściej jednak słychać hałas ludzkich urządzeń. Hałas, który zabija wieloryby.

Kleszcze i niesporczaki w kosmosie

Nie są tak odporne jak bakterie, a jednak. Niesporczaki i kleszcze są w stanie przetrwać podróż międzygwiezdną i zasiedlić kosmos.

poniedziałek, 19 grudnia 2011

Jowisz czyli gwiazda wigilijna

Zbliżają się święta Bożego Narodzenia i tak się jakoś składa, że nawet najwięksi ateiści czy innowiercy w przeddzień tych świąt zasiadają do stołu wigilijnego. Zanim to jednak uczynią, wypatrują przez okno pierwszej gwiazdy na niebie, aby dać sygnał do wieczerzy. I tradycyjnie, większość uważając, że widzi pierwszą gwiazdę na wigilijnym niebie, jest w błędzie. Tej nocy bowiem Jowisz, największa planeta Układu Słonecznego, jest najjaśniejszym obiektem na niebie (oprócz Księżyca). Do końca stycznia Jowisza można łatwo wypatrzeć na południowym niebie, niezbyt wysoko nad horyzontem.
Jowisz jest planetą niezwykłą. Mało tego, wszystko wskazuje na to, że jest planetą bez wnętrzności czyli bez wewnętrznego, metalicznego jądra. Pewnie dlatego, że Jowisz, podobnie jak biesiadnicy przy wigilijnym stole, miał spory apetyt i skonsumował własne jądro.
Jowisz jest ogromny. Waży dwa razy więcej niż wszystkie pozostałe planety Układu Słonecznego. Jest nazywany gazowym olbrzymem, gdyż zbudowany jest głównie z wodoru i helu, które w warunkach ziemskich są gazami.
Jednak na Jowiszu na skutek olbrzymiego ciśnienia gazy te przeszły w stan płynny o cechach metalu. Do tej pory uważało się, że płynny wodór i hel otaczają jądro Jowisza zbudowane z żelaza, skał i lodu. Jądro miało być jednak niewielkie. Szacowano, że Jowisz stanowi 318 mas Ziemi, podczas gdy jądro tylko 10 mas.

Tak sobie wyobrażaliśmy wnętrze Jowisza. Widać małe, stałe jądro zbudowane z żelaza, skał i lodu. W rzeczywistości Jowisz może być w zupełności płynny wewnątrz (NASA R.J. Hall Public Domain)
Nasze wyobrażenia o wewnętrznej budowie Jowisza były jednak tylko zgrubnymi kalkulacjami. Warunki panujące we wnętrzu Jowisza są ekstremalne. Panuje tam temperatura większa niż na powierzchni Słońca (ok. 16 tys. K) i ciśnienie rzędu 40 mln atmosfer. Póki co, nie można takich warunków odtworzyć laboratoryjnie, więc posłużono się mechaniką kwantową.

W obliczeniach wzięto pod uwagę stan w jakim musiałby znajdować się główny składnik skał jądra Jowisza, czyli tlenek magnezu (MgO). Wyniki pokazały, że w takich warunkach jądro Jowisza jest płynne. Z tym, że na początku tworzenia się Jowisza jądro było stałe, a z czasem, właśnie pod wpływem rosnącej temperatury i ciśnienia, upłynniło się (Wilson & Militzer, 2011).
Wykres pokazujący pole w jakim znajduje się jądro Jowisza i Saturna (na osi pionowej temperatura, na poziomej ciśnienie) (militzer.berkeley.edu)
Pozostało pytanie, czy konwekcja w zewnętrzych warstwach płynnego wodoru i helu jest na tyle silna, że wciągnęła upłynnione jądro Jowisza do swego obiegu, czy też rozmyła się jedynie granica pomiędzy jądrem a otoczką? Być może odpowiedź przyniesie sonda NASA Juno, która za 5 lat doleci do Jowisza, aby zmierzyć jego pole grawitacyjne.
No i naturalnie, rodzi się pytanie jak to jest z jądrem w innych planetach? Być może po wstępnym etapie grawitacyjnego zbierania materii stałej w centrum planety dochodzi do tak wysokich ciśnień i temperatury, że jądra się upłynniają? I wszystkie planety konsumują swoje wnętrza? Smacznego :)

ps. 24 grudnia 2011 roku Księżyc będzie w nowiu (czyli nie będzie go widać na niebie), a o miano gwiazdy wigilijnej z Jowiszem walczyć może także Wenus, która będzie widoczna nisko nad horyzontem na wschodzie (tam skąd przyszli mędrcy). Wesołych Świąt!

Źródła:
Wilson, H., F. & Militzer, B. 2011. Rocky core solubility in Jupiter and giant exoplanets. arXiv:1111.6309v1
Ryc. w nagłówku: obraz Jana Matejki Mikołaj Kopernik Public Domain

czwartek, 15 grudnia 2011

Rozważania o oczach mozaikowych

Większość z nas ma oczy, a jeśli samodzielnie czyta ten tekst, to znaczy, że widzi i korzysta ze swego wzroku. Mało tego, większość organizmów zwierzęcych posiada jakieś-tam-oczy. Wzrok jest dla nich jednym ze sposobów na kontakt ze światem, na rozpoznanie otoczenia, wzrok wpływa na ich decyzje. Jak widać (no właśnie, widać) ten ewolucyjny wynalazek musi być bardzo pożyteczny, skoro jest tak powszechny.
Zawsze, kiedy myślę o umiejętności widzenia, przypomina mi się słynna kwestia wypowiedziana przez Czerwonego Kapturka "Babciu, a czemu Ty masz takie wielkie oczy?!". Znana wszystkim odpowiedź implikuje dwie zasadniczne postawy życiowe - patrzę i jestem widziany. Patrzący z reguły chce zobaczyć jak najwięcej, a widziany czasem chce być widoczny, czasem nie.
Jak pisze Richard Dawkins, oczy są tak oczywistą konsekwencją rozwoju życia na Ziemi, że pojawiały się w toku ewolucji wiele razy, niezależnie od siebie, u różnych grup organizmów. I mimo, że służą do tego samego, czyli do rejestrowania fotonów, realizują to w różny sposób. Dawkins twierdzi, że jest dziewięć typów oczu, jednak najbardziej popularne typy to oczy pęchęrzykowe i oczy złożone czyli mozaikowe.
W oko pęcherzykowe wyposażona jest większość kręgowców, w tym człowiek, i na temat oka ludzkiego wiemy chyba wszystko. Nieco mniej wiemy o oczach złożonych, typowych dla stawonogów, chociaż należą do najstarszych oczu jakie znamy z materiału kopalnego. Nowych danych o sposobie widzenia i powstaniu oka mozaikowego dostarczają znaleziska kambryjskich anomalokaridów (Paterson et al., 2011), morskich drapieżników sprzed ponad 500 mln lat, wyposażonych właśnie w takie oczy.

Anomalokaris w nieco bajkowej scenerii
spożywa trylobita (Apokryltaros GNU FDL)
O anomalokaridach pisałem już wcześniej (tutaj). Dla przypomnienia dodam tylko, że były to największe drapieżniki środkowokambryjsko-wczesnoordowickie (czyli ok. 520-480 mln lat temu), stojące na szczycie drabiny pokarmowej ówczesnych mórz. Uważane są za jedne z najstarszych drapieżników, ale ich pozycja taksonomiczna jest niejasna. Wszystko wskazuje na to, że spokrewnione są ze stawonogami. Anomalocaris należał do swobodnie pływającego nektonu, polował więc wybierając sobie ofiarę z otoczenia. Do tego służyły mu oczy złożone (ang. compound eyes), podobne do oczu współczesnych stawonogów.


Fig. 1. Budowa oka złożonego, elementy
omatidium: 1- fasetki soczewek; 2- stożek;
3- komórki wzrokowe; 6- wypustka nerwowa.


Oko złożone współczesnych stawonogów  składa się z szeregu tubkowatych elementów rozmieszczonych najczęściej sferycznie. Taka pojedyncza tubka nazywa się omatidium i na zewnątrz zakończona jest soczewką skupiającą światło, które wpada do wypustki nerwowej na końcu omatidium przez lejkowatą tubkę (Fig. 1). Omatidiów w sferycznym oku mozaikowym może być bardzo dużo. Wypełniając sobą całą sferyczną powierzchnię, soczewki omatidiów przyjmują kształt sześciokątnych fasetek (stąd czasami oko złożone nazywa się okiem fasetkowym).
Rekordową chyba liczbę fastek mają ważki, wynosi ona ok. 30 tys. soczewek w jednym oku. Sporo, biorąc pod uwagę wielkość współczesnej ważki (Fig. 2).

Fig. 2. Oko mozaikowe ważki może składać się z 30 tys. fasetek
(Piet Spaans, CC-ASA-2.5 Generic License)
Ważną cechą oka złożonego jest to, że omatidia są od siebie oddzielone ściankami i każde rejestruje swój własny obraz. Ponieważ w większości przypadków oczy mozaikowe są sferyczne, dysponują bardzo szerokim polem widzenia (nawet 360 st.), co powoduje, że obrazy z sąsiednich fasetek mogą być bardzo rozbieżne. Dla drapieżników, takich jak ważki, ważne jest zatem, żeby tych soczewek było możliwie jak najwięcej.
Obraz z każdej wypustki nerwowej przetwarzany jest przez system nerwowy dając ogólny pogląd na otoczenie. Szybko poruszającym się owadom, przetwarzanie milionów obrazów w krótkim czasie, może sprawiać pewien problem. Na szczęscie dla nich, nie są to obrazy takie jak odbiera oko ludzkie.

Fasetki antarktycznego kryla
(Uwe Kils, GNU FDL)
Obraz nie jest zbyt ostry, ale za to oko mozaikowe rejestruje zmiany światła, jego intensywność i polaryzację, a niektóre oczy mozaikowe mają nieco większy zakres rejestracji widma niż oko ludzkie.

Oczy złożone występują u organizmów z przeróżnych środowisk, są więc w pewien sposób zróżnicowane. Ogólnie wyróżnia się dwa typy tworzenia obrazu: superpozycyjny i apozycyjny.
W typie apozycyjnym omatidium rejestruje tylko obraz, który tworzą promienie padające równolegle do ścian omatidium (prostopadale do fasetki).
Przy superpozycji omatidium rejestruje więcej promieni a obraz obiektu składany może być nawet z 30 sąsiednich fasetek. Organizm zyskuje na jasności obrazu, ale traci szczegóły (ostrość). Jak widać oko superpozycyjne jest dobre dla nocnych marków.

Jak zatem radzą sobie drapieżniki wyposażone w oczy złożone, np. takie jak wspomniany Anomalocaris? Otóż część omatidiów zorganizowana jest w sposób przypominający dołek środkowy siatkówki oka ludzkiego (łac. fovea centralis). Tam skupiane są promienie pochodzące z obiektu, którym właśnie się interesujemy. Obiekt jest widziany ostro, zaś otoczenie jest rozmazane. Np. w  oku ludzkim do dołka środkowego trafiają tylko 2 st. całości kąta widzenia. W oku mozaikowym takie obszary ostrego widzenia cechują się spłaszczeniem powierzchni oka, wtedy sąsiednie omatidia rejestrują ten sam obraz, co pozwala go wyostrzyć.

Oko złożone ma jeszcze jedną cechę, której pozbawione jest oko pęcherzykowe. Ma niesamowitą zdolność do rejestrowania jakiegokolwiek ruchu. Wspomniane ważki, potrafią rejestrować ruch ich niewielkich ofiar z odległości kilkunastu metrów, nawet jeśli same poruszają się z dużą prędkością.

I takie właśnie oczy miał kambryjski anomalokaris (Paterson et al., 2011). Badane oczy anomalokarisa sprzed 515 mln lat (środkowy kambr) wyglądały jak 2-3 banieczki osadzone na wystających z opancerzonej głowy nóżkach. Każde z oczu składało się z 16 tys. fasetek, zatem była to liczba zbliżona do współczesnych rekordzistów. Anomalokaris widział prawdopodobnie tak jak współczesne ważki, mógł więc szybko poruszać się w wodzie, rejestrując równocześnie ruchy potencjalnych ofiar, a skupiając na nich wzrok, uzyskać wyraźny obraz.

Fig. 3. Pozycja anomalokaridów (Radiodonta) wśród stawonogów (Paterson et al., 2011)
Badania oczu anomalokarisa pokazują, że w istocie, była to grupa wymarłych stawonogów i że wspólny przodek tej grupy oraz pozostałych stawonogów też był wyposażony w oczy (Fig. 3). Jak się wydaje oczy mogły powstać wcześniej niż zewnętrzny szkielet i związane są z rozwojem drapieżnictwa, które pojawiło się na przełomie prekambru i kambru.
Dobry wzrok to był jeden z motorów napędzających wyścig zbrojeń i eksplozję życia kambryjskiego.


Źródła:
Paterson, J., García-Bellido, D., Lee, M., Brock, G., Jago, J., & Edgecombe, G. (2011). Acute vision in the giant Cambrian predator Anomalocaris and the origin of compound eyes Nature, 480 (7376), 237-240 DOI: 10.1038/nature10689


Fot. w nagłówku Thomas Shahan CC-AA-2.0
Fig. 1. Wielka Encyklopedia Radziecka CC-AA-3 Unported License

środa, 7 grudnia 2011

10 najciekawszych nowych gatunków 2011 roku

Na Ziemi ciągle pojawiają się i znikają (wymierają) różne gatunki biologiczne. Różnica pomiędzy tempem ich pojawiania się i znikania pokazuje ogólne tempo zmiany bioróżnorodności. Jeśli więcej jest tych, które wymierają, bioróżnorodność spada i przy podobnym ogólnym trendzie w różnych środowiskach, ciągnącym się dość długo możemy mówić o ogólnym wymieraniu gatunków.
Dochodzi do tego jeszcze jeden aspekt. Nasza ogólna wiedza o liczbie gatunków, i tych kopalnych, i tych współczesnych. Jedyne co wiemy, to to, że tak naprawdę nie wiemy ile gatunków żyje i żyło na Ziemi. Co chwilę znajdujemy nowe gatunki zwierząt, roślin i grzybów, nie wspominając o bakteriach.
Zbliżający się koniec roku jest dobrą okazją do podsumowania najciekawszych i najważniejszych nowych gatunków opisanych w mijającym roku.

Oto nasze zestawienie Top 10 na liście najciekawszych nowych gatunków 2011 roku.

L. embryi
10. Potwór z dewońskich cieków
Laccognathus embryi - gatunek późnodewońskiej (ok. 375 mln lat temu) ryby znaleziony w arktycznej Kanadzie (czytaj także tu). L. embryi był drapieżnikiem czającym się wśród przybrzeżnych płycizn. Był uzbrojony w ostre zęby i niewielkie oczy, umieszczone z przodu czaszki. Jego silne grzbieto-brzuszne spłaszczenie powodowało, że był w stanie poruszać w bardzo płytkiej wodzie. To niewątpliwy król późnodewońskich cieków.

Eucalantica
(Sohn & Nishida, 2011)
9. Mikro ćmy z Kostaryki
Odkryte ćmy są stosunkowo małe i bardzo kolorowe. Byłyby dobrym środkiem transportu dla Calineczki. Rozpiętość skrzydeł nie przekracza 3 cm, a długość ciała 2 cm. Ćmy należące do rodzaju Eucalantica znaleziono w Kostaryce (m.in. E. costaricae; E. icarusella) i na pograniczu meksykańsko-amerykańskim (E. vaquero). Znaleziska sugerują, że zróżnicowanie ciem w środkowej Ameryce jest znacznie większe niż sądzono i odgrywają one znacznie większą rolę w zapylaniu kwiatów niż do tej pory uważano (Sohn & Nishida, 2011).

G. agassizii
8. Nowy żółw na bazie starego
Żółw ten znany był od dawna, bo od 1861 roku, kiedy to został opisany przez Jamesa G. Coopera jako pustynny żółw Agassiza Gopherus agassizii. Podobnie jak w przypadku ciem, nowych danych biologicznych dostarczyło pogranicze USA i Meksyku. Po przeanalizowaniu materiału DNA z żółwi zamieszkujących wspomniany obszar, okazało się, że te mieszkające na północ i zachód od rzeki Kolorado to jednak inne żółwie. Nazwano je Gopherus morafkai (Murphy et al., 2011). Tym samym szacowana do tej pory wielkość populacji żółwia Agassiza znacznie się zmniejszyła i stał się on gatunkiem zagrożonym.

7. Śmiejące się cykady
Gatunek cykad pochodzi z Filipin, a odkryty został podczas ekspedycji zorganizowanej przez naukowców z Kalifornijskiej Akademii Nauk. Cykady zamieszkiwały zbocza dwutysięcznika Banahaw i wydają dźwięki przypominające śmiech, który odstraszał okolicznych mieszkańców. Bali się zapuszczać w lasy porastające zbocza tego wulkanu na największej wyspie Filipin - Luzon, bo uważali, że śmiech pochodzi od leśnych krasnoludów (zapewne niezbyt sympatycznych). Gatunek nie ma jeszcze swojej biologicznej nazwy i czeka na opracowanie przez entomologów Ireneo Lita wraz z zespołem z filipińskiego uniwersytetu Los Banos .
Przy okazji naukowcy odkryli na Filipinach prawie 300 innych nowych gatunków, ale rozwikłanie zagadki śmiejących się krasnoludów okazało się dla Filipińczyków najistotniejsze.


Para nowoodkrytych rekinów
(Stephanie Stone, California Academy of Sciences)
6. Pompowany rekin
Wspomniana wyżej ekspedycja na Filipinach pochwalić może się również nowym gatunkiem rekina. Zwierzę mierzy nieco ponad 1 metr długości, ale w chwili zagrożenia, potrafi połknąć wodę i powiększyć swe rozmiary ponad dwukrotnie. Potrafi również złapać się za ogon i zrobić z siebie wirujący okrąg. Zamieszkuje głębokie wody morskie, więc mieszkańcy Filipin nie obawiali się rekina i nowe znalezisko przyjęli z nieco mniejszym zainteresowaniem niż wspomnianych cykad. Podobnie jak one, rekin czeka na nazwę.


D. chauliodus
(Jeffrey Martz, Smithsonian Institution)
5. Dwunożny dinozaur z triasu
Odkryty w osadach górnego triasu, ok. 205 mln lat temu, w Nowym Meksyku, szkielet nazwano Daemonosaurus chauliodus. Był to dwunożny teropod, który nosił cechy anatomiczne bliższe bardziej zaawansowanym teropodom z rodzaju Coelophysis niż prymitywniejszym Herrerasauridae reprezentowanym np. przez rodzaj Tawa. Odkryty demonozaur stał się ogniwem pośrednim pomiędzy Herrerasauridae i eoraptorem, a grupą neoteropodów, do której należą również ptaki. Znalezisko pokazuje, że główne linie rozwojowe teropodów powstały już w triasie, jeszcze przed granicą trias/jura (Sues et al., 2011).

Nembrotha sp.
(Terry Gosliner, California Academy of Science)
4. Wciśnięte nagoskrzelne
Kolejne gatunki z filipińskiej ekspedycji naukowców z Kalifornii to morskie nagoskrzelne z rodzaju Nembrotha. Nagoskrzelne (Nudibranchia), kiedyś zaliczane do ślimaków morskich, trochę przypominają popularne, lądowe pomrowy, gdyż tracą zewnętrzną skorupkę w stadium dorosłym. Są jednak niesamowicie barwne i mają bardzo wyraźnie widoczne, zewnętrzne skrzela. Trzy nowe, toksyczne i bardzo kolorowe gatunki były do tej pory nieznane, gdyż większość czasu spędzają wciśnięte w szczeliny skalne.

3. Grzyby i mrówki zombie
Nowe gatunki pasożytniczych grzybów pochodzą z Brazylii. Grzyby są jednak niezwykłe, gdyż upodobały sobie mrówki cieśle (ang. Carpenter ants), a konkretnie ich mózgi. Zainfekowane mrówki robią dokładnie to, czego chcą od nich grzyby z rodzaju Ophiocordyceps. Mrówka zombie wspina się na źdźbło trawy, po czym uśmiercona przez grzyba, zastyga na szczycie stanowiąc owocnik grzyba wydający z czasem zarodniki kolejnych pokoleń Ophiocordyceps. Evans et al. (2011) opisali cztery nowe gatunki tych ciekawych pasożytów.

A. geographica i A. rostrata
(Gomez-Zurita et al., 2010)
2. Dziwne żuki z Nowej Kaledonii
Nowe gatunki żuków, nic wielkiego, Arsipoda geographica i A. rostrata. To prawda, żuczki są niewielkie, ok. 3 mm długości, ale naukowcy lubiący ostatnio analizować DNA wszystkiego co żyje, lub zostało właśnie zjedzone, przebadali treść pokarmową wspomnianych żuków. I okazało się, że żuczki żywią się roślinami, których jeszcze nie znamy, tzn. botanicy nie znają i nie sklasyfikowali ich jeszcze. Słowem, nieznane wcześniej żuki jedzą nieznane dotąd rośliny (Gomez-Zurita et al., 2010).



1. Na cześć
Miejsce pierwsze ex-equo zdobywają gatunki nazwane na cześć. Najczęściej na cześć kogoś, jakiejś znanej postaci. Wzorem do naśladowania dla innych systematyków może być biolog Kelly B. Miller, który w 2011 r. wykreował nowy gatunek żuka Stenomorpha roosevelti, na cześć amerykańskiego prezydenta. Miller ma w swoim dorobku inne żuki np. Agathidium bushi, A. rumsfeldi (chodzi oczywiście o prezydenta Georga W. Busha i jego sekretarza obrony Donalda Rumsfelda) oraz A. vaderi (tak, tak, to nieśmiertelny skądinąd Darth Vader został uhonorowany własnym gatunkiem). W Polsce chyba jeszcze nie doczekaliśmy się żadnego polityka na liście gatunków, a z innych znanych osób kojarzy mi się Trimerocephalus chopinii, trylobit którym miano w 2010 uczcić Rok Chopinowski (i zdaje się, nie uczczono..). Ale kto wie..

*  *  *

Zaproponowaną kolejność zaczerpnąłem z tygodnika Times. Można się z nią zgodzić lub nie. Można także mieć swoich faworytów w 2011 roku i zagłosować na nich na stronie International Institute for Species Exploration.


Źródła:
1. Evans, H., Elliot, S., & Hughes, D. (2011). Hidden Diversity Behind the Zombie-Ant Fungus Ophiocordyceps unilateralis: Four New Species Described from Carpenter Ants in Minas Gerais, Brazil PLoS ONE, 6 (3) DOI: 10.1371/journal.pone.0017024
2.Gómez-Zurita, J., Cardoso, A., Jurado-Rivera, J.A., Jolivet, P., Cazères, S. Mille, C. (2010). Discovery of new species of New Caledonian Arsipoda Erichson, 1842 (Coleoptera: Chrysomelidae) and insights on their ecology and evolution using DNA markers Journal of Natural History, 44(41-42): 2557-2579.
3. Murphy, R., Berry, K., Edwards, T., Leviton, A., Lathrop, A., & Riedle, J. (2011). The dazed and confused identity of Agassiz’s land tortoise, Gopherus agassizii (Testudines: Testudinidae) with the description of a new species and its consequences for conservation ZooKeys, 113 DOI: 10.3897/ZooKeys.113.1353
4. Sohn, J., & Nishida, K. (2011). A taxonomic review of Eucalantica (Lepidoptera: Yponomeutidae) with descriptions of six new species ZooKeys, 118 DOI: 10.3897/zookeys.118.956
5. Sues, H., Nesbitt, S., Berman, D., & Henrici, A. (2011). A late-surviving basal theropod dinosaur from the latest Triassic of North America Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 278 (1723), 3459-3464 DOI: 10.1098/rspb.2011.0410


Żródła rysunków: 
Fot. w nagłówku Perojevic Public Domain
L. embryi Obsidian CC-AS-A3 Unported

G. agassizii Wilson44691 Public Domain

piątek, 2 grudnia 2011

Bałtyk jest coraz płytszy

W dobie globalnego ocieplenia, przyzwyczailiśmy się, że poziom morza stale się podnosi. Topią się lądolody Grenlandii, rozmarza wieczna zmarzlina na północy Kanady, topią się górskie lodowce. Cała ta woda spływa do morza (jak wiadomo), więc ogólnym, spodziewanym trendem jest podnoszenie się poziomu morza. Od wielu lat prowadzi się pomiary średniego poziomu morza w wielu miejscach na Ziemi. Potrzebne jest to chociażby do ustalania poziomu odniesienia dla prac geodezyjnych (niwelacyjnych). Obecnie w Polsce stosuje się głównie poziom odniesienia Kronsztad (od nazwy wyspy u ujścia Newy koło Sankt Petersburga w Rosji). Inny poziom odniesienia, np. Triest (miasto na pograniczu włosko-słoweńskim), to ponad 40 cm różnicy w średnim poziomie morza.
Nie trzeba mieć wielkiej wyboraźni, by stwierdzić, że skoro globalnie poziom morza się podnosi z powodu wspomnianego na wstępie ocieplenia, to i nasz poziom odniesienia będzie się zmieniał. Aby być na bieżąco z poziomem odniesienia można przeglądać w internecie witrynę Permanent Serivce for Mean Sea Level (PSMSL). W zakładce 'Products' tejże witryny znajdujemy 'Derived Trends → Relative Sea Level Trends' i przystępujemy do intelektualnej konsumpcji.


Ponieważ wchodzę na stronę PSMSL z Polski, więc od razu widzę przed sobą mapę wybrzeży Bałtyku i zachodnich wybrzeży Europy (patrz poniżej). Uwagę przykuwają niebieskie strzałki skierowane w dół, które otaczają Bałtyk. Oznaczają one, że poziom wody w Bałtyku spada w tempie nawet do 4 mm rocznie. Szczególnie w rejonie Zatoki Botnickiej.


W tym samym czasie np. na wybrzeżach Holandii i Belgii obserwujemy odwrotny trend, poziom morza podnosi się do 4 mm na rok. Zresztą, pomniejszając mapkę, tak, aby objąć także Amerykę, zauważymy, że Bałtyk jest tu wyjątkiem.


Jak to wytłumaczyć? Sprawa wydaje się dość prosta. Taki trend odpływu wody z Bałtyku jest prawdopodobnie związany z podnoszeniem się tarczy bałtyckiej. Jest to efekt zrzucenia ze Skandynawii ciężaru pokrywy lodowca ostatniego zlodowacenia czyli izostatyczne podnoszenie tarczy bałtyckiej. Pionowe ruchy wynoszące tarczę rejestrowane były już od dawna, ale ostatnio ten trend jakby nieco się nasilił. Informacje na ten temat znajdziemy w kolejnej zakładce PSMSL 'Training & Information → Geophysical Signals'. Warto prześledzić mapkę przewidywań wynoszenia lądów uwolnionych od pokrywy lodowej ('GIA → Further Information and Predictions').

Ze wspomnianej strony PSMSL można także ściągnąć plik .kml i otworzyć go w Google Earth, żeby zobaczyć dane pomiarowe ze stacji rejestrujących. Niestety, nie znalazłem danych dla Kronsztadu. Ciekawe, co na to nasi rodzimi geodeci? Z braku Kronsztadu zamieściłem poniżej dane z Landsort w Szwecji z wyraźnie widocznym trendem spadkowym.


 Jak widać, nad wybrzeże bałtyckie będziemy mieć coraz dalej z każdym rokiem. Ale za to coraz szersze plaże.

Źródła:
1.Permanent Service for Mean Sea Level www.psmsl.org
2. Zdjęcie w nagłówku: Arkone CC-ASA-2.5 Generic License