Antarctica: Wat bestuderen de wetenschappers aan het Princess Elisabeth Antarctica-station? (deel 2)

Zorigto Namsaraev en Olivier Francis doen onderzoek naar de chemische samenstelling van het water

Tijdens de Antarctische zomer wordt er wetenschappelijk onderzoek uitgevoerd aan het Princess Elisabeth Antarctica-station (PEA). Ontdek wat de geofysici en de biologen onderzocht hebben, en kom meer te weten over de ontdekkingen die ze dit seizoen deden!

Zoals reeds vermeld in het vorige nieuwsbericht kan je meer info vinden op www.antarcticstation.org. Aarzel vooral niet om door te klikken op de links in deze tekst, zo krijg je foto’s, video’s en interviews te zien.

Geofysica: GIANT-LISSA-project

GIANT-LISSA staat voor "Geodesy for Ice in ANTarctica – Lithospheric and Intraplate Structure and Seismicity in Antarctica". Het doel van dit project is het bestuderen van de vertikale vervormingen van het aardoppervlak in de omgeving van het PEA-station, met speciale aandacht voor de invloed van veranderingen in ijsmassa op de vervorming van de aardkorst.

Waarom voeren wetenschappers dit onderzoek uit op Antarctica?

Deze geodetische studies zijn belangrijk omdat in het verleden de wetenschappelijke modellen hoofdzakelijk gecalibreerd werden op basis van waarnemeningen in de noordelijke hemisfeer. Deze waarnemingen geven echter niet altijd goed die van de zuidelijke hemisfeer weer.

In Antarctica wordt de vertikale vervormingen van de aardkorst veroorzaakt door twee fenomenen. Het eerste vindt traag plaats en is de postglaciale opheffing door het afsmelten van het ijs sinds de laatste ijstijd, de tweede gebeurt snel en is gelinkt met recente veranderingen in de ijsmassa door de huidige klimaatveranderingen. De postglaciale opheffing wordt veoorzaakt doordat het landijs een druk uitoefent op de aardkorst, waardoor deze verzakt. Wanneer het landijs afsmelt zal de druk verminderen en zal de lithosfeer omhoog komen. Net zoals een boot die geladen is dieper in het water zal liggen dan als hij niet geladen is. Dit fenomeen wordt vandaag ook waargenomen in sommige regio’s van Noord-Europa, die per jaar nog steeds 1 cm stijgen door het afsmelten van het landijs dat deze regio’s bedekte gedurende de laatste ijstijd.

Hoe meten wetenschappers de vervormingen van de aardkorst?

Ze gebruiken een GPS (Global positioning system) om de vertikale vervormingen van het aardoppervlak te meten. Echter, uit de GPS-metingen kunnen ze niet afleiden wat de bijdrage is van enerzijds de postglaciale opheffing en anderzijds de recente veranderingen in ijsmassa door de klimaatopwarming. Hiervoor moet men de GPS-metingen combineren met metingen van een gravimeter. Een gravimeter meet de valversnelling (g). Aangzien g afhankelijk is van de afstand tot het massacentrum van de aarde en van de massaverdeling, geeft een variatie van g een vertikale vervorming van de aardkorst of/en een variatie in massa (hier van de ijskap) weer. Door beiden metingen samen te brengen kan men afleiden of er zich veranderingen in de ijsmassa hebben voorgedaan.

In de nabijheid van het PEA-station, staan er twee GPS-ontvangers en één absolute gravimeter opgesteld in een shelter. De twee GPS-antennes zijn op ee nabije rots geplaatst. Daarnaast hebben de wetenschappers ook nog instrumenten geïnstalleerd om de seismische bewegingen te meten, die veroorzaakt worden door aardbevingen overal ter wereld of door ijsverschuivingen. Beide oorzaken kunnen van elkaar onderscheiden worden doordat de frequentie van de opgevangen golven verschillend is. Tenslotte voeren de wetenschappers nog veldexcursies uit om de bergen en rotsen te bestuderen.

Microbiologie: BELDIVA-project

"BELDIVA" staat voor "Belgian microbial DIVersity in Antarctica" en loopt reeds twee jaar. Onderzoekers binnen dit project bestuderen microben, micro-arthropoden en korstmossen. Ze onderzoeken geen grote planten, aangezien die niet voorkomen op Antarctica omwille van het extreme klimaat, met uitzondering van twee bloemsoorten op het Antarctisch Schiereiland. Rond het PEA komen micro-organismen voor maar ze zijn echter nog weinig gekend. Met dit project willen de wetenschappers deze micro-organismen bestuderen en mogelijke veranderingen in hun biodiversiteit ten gevolge van een verandering van hun ecosysteem of van menselijke activiteiten observeren.

Zorigto Namsaraev legt uit dat er, ondanks wat hij oorspronkelijk dacht, heel wat leven is rond het station. Zo is er leven te vinden in het ijs, de rotsen, en zelfs in de lucht. Maar hoe kunnen bacteriën overleven in het ijs? Wanneer een donker deeltje op het ijsoppervlak terecht komt, absorbeert het meer zonnestralen dan het ijs omwille van zijn lager albedo dan het ijs. Hierdoor gaat het ijs rondom het deeltje smelten, waardoor er zich een gat, gevuld met water, in het ijs vormt. Dit wordt een "cryoconiet" genoemd. Waar er water is, ontstaat er ook leven en het is dit leven dat de wetenschappers door het nemen van stalen onderzoeken.

Daarnaast voerden de biologen ook onderzoek uit om te kijken wat de invloed van een temperatuurstijging door de klimaatverandering op bacteriën zou zijn. De wetenschappers onderzochten dit door "open-top chambres" (met een open dak) in plexiglas te installeren in de nabijheid van het station. Deze opstelling maakt het mogelijk om kleine oppervlakten te beschermen voor de wind en een temperatuurstijging binnenin te creëren. Tenslotte heeft de ploeg tijdens een veldexpeditie meren in de nabijheid van het station gevonden! Deze meren zijn bevroren, maar in de sedimenten op de bodem komen cyanobacteriën (= blauwalgen) voor. Deze bacteriën hebben zich aangepast aan de duisternis, maar kunnen wonderwel nog aan fotosynthese doen.