Nowe techniki w badaniach morskich ekosystemów polarnych.

• Authors: Emilia Trudnowska , Piotr Bałazy

Title variants

EN

Polar marine ecosystems in the light of novel research methods.

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Ogrom i wielowymiarowość oceanów sprawiają, iż dokładne i bezpośrednie ich obserwacje są wielkim wyzwaniem naukowym. Jednakże dynamiczny rozwój współczesnej oceanografii, dzięki ciągle rozwijającej się technice i jej nowych zastosowaniach, otwiera nowe możliwości i perspektywy poznania. W ostatnich dekadach oczy całego świata skierowane są ku strefom podbiegunowym, gdzie globalne zmiany zachodzą najintensywniej. Wyprawa polarna to olbrzymie i skomplikowane przedsięwzięcie stwarzające szereg wyzwań, poczynając od trudności z dostępem do miejsca badań jak i związanych z tym wysokich kosztów logistycznych. Podjęcie takiego wyzwania daje jednak ogromną dozę satysfakcji, ponieważ niemal wszystko, co wiąże się z tego typu badaniami nosi znamię odkrycia. Nowe techniki obserwacyjne znacznie przyspieszają dotychczasową, czasochłonną pracę naukowców. Umożliwiają dokładne zbadanie nawet najdrobniejszych organizmów, a także oszacowanie zasobów życia morskiego dzięki zastosowaniu metod akustycznych i optycznych oraz rozpoznanie tysięcy gatunków, także z wykorzystaniem metod molekularnych. Coraz dłużej i głębiej udaje się nurkom penetrować akweny morskie. Możemy także zajrzeć w miejsca do tej pory niedostępne dla człowieka dzięki najnowszym osiągnięciom techniki, takim jak specjalistyczne kamery i roboty podwodne. Ponadto zastosowanie obserwacji satelitarnych umożliwia śledzenie migracji zwierząt oraz obserwację wielkoskalowych procesów na powierzchni morza. Dynamika oceanu, na którą składa się ogromna ilość procesów, sprawiły, iż interdyscyplinarność to hasło przewodnie dla przyszłości badań oceanograficznych. Od naukowców prowadzących badania w rejonach polarnych oczekuje się aby przedstawili pełny obraz stanu oraz zmian tamtejszych ekosystemów. Dzięki szerokiemu stosowaniu nowych technik obserwacyjnych są oni coraz bliżej wypełnienia tego zadania.

EN

The polar ecosystems are most impacted by the on-going climate change, therefore, they are currently the main object of scientific interest. Studies in polar marine realm are challenging, since extensive direct oceanographic observations are almost impossible due to remoteness, harsh conditions, extent and complexity of processes shaping that systems. However, they are highly rewarding, bearing elements of scientific discovery. Novel observational technologies speed up progress in marine research significantly. Accurate analyses of many processes and organisms that were not possible previously using traditional methods, are now implemented and become widely available. Consequently, it is possible to study even the very tiniest marine inhabitants, to automatically estimate a variety of marine resources, follow organisms' dietary components and genetic evolution. Even deep, covered with thick ice ocean habitats are now easily accessible and explored by a great variety of relatively small and affordable automated underwater robots, high resolution cameras and profilers. While satellite observations provide data of both global- and local-scale processes, such as surface water temperature, wave height, properties of ocean currents and ice cover, new software and GPS loggers enable tracking the migrations of various marine species in real time. Due to the dynamic and complex nature of the oceans, the interdisciplinary approach is the leitmotif of modern and future oceanography. Polar marine researchers are expected to present the full picture of that unique ecosystems. Thanks to modern observation techniques, they are closer than ever to achieve this goal.

• Journal: Kosmos
• Year: 2013
• Volume: 62
• Issue: 3
• Pages: 419-426

Dates

published

2013

Contributors

author

Emilia Trudnowska

• Instytut Oceanologii PAN, Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot, Polska

author

Piotr Bałazy

• Instytut Oceanologii PAN, Powstańców Warszawy 55, 81-712 Sopot, Polska

References

• Bałazy P., Kukliński P., 2013. Mobile hard substrata - an additional biodiversity source in a high latitude shallow subtidal system. Est. Coast. Shelf. Sci. 119, 153-161.
• Charrassin J.-B., Park Y.-H., Maho Y. E., Bost Ch.-A., 2002. Penguins as oceanographers unravel hidden mechanisms of marine productivity. Ecol. Lett. 5, 317-319.
• Cherell Y., Hobson K. A., 2007. Geographical variation in carbon stable isotope signatures of marine predators: a tool to investigate their foraging areas in the Southern Ocean. Mar. Ecol. Prog. Ser. 329, 281-287.
• Clarke A., Murphyl E. J., Meredith M. P., King J. C., Peck L. S., Barnes D. K. A., Smith R. C., 2007. Climate change and the marine ecosystem of the western Antarctic Peninsula. Phil. Trans. R. Soc. B 362, 149-166.
• Costa D. P., Huckstadt L. A., Crocker D. A., Mcdonald B. I., Goebelm E., Fedak M. A., 2010. Approaches to studying climatic change and its role on the habitat selection of Antarctic Pinnipeds. Integr. Comp. Biol. 50, 1018-1030.
• Echeverria C. A., Paiva P. C., 2006. Macrofaunal shallow benthic communities along a discontinous annual cycle at Admiralty Bay, King George Island, Antarctica. Polar Biol. 29, 263-269.
• Fedak M., 2004.Marine animals as platforms for oceanographic sampling: a 'win/win' situation for biology and operational oceanography. Mem. Nat. Inst. Polar Res., Spec. Issue 58, 133-147.
• Hobson K. A., Fisk A., Karnovsky N., Holst M., Gagnon J.-M., Fortier M., 2002. A stable isotope (δ13C, δ15N) model for the North Water food web: implications for evaluating trophodynamics and the flow of energy and contaminants. Deep-Sea Res. II 49, 5131-5150.
• Ipcc, 2007. Climate change 2007: An assessment of the intergovernmental panel on climate change. http://www.ipcc.ch.
• Jakubas D., Głuchowska M., Wojczulanis-Jakubas K., Karnovsky N. J., Keslinka L., Kidawa D., Walkusz W., Boehnke R., Cisek M., Kwaśniewski S., Stempniewicz L., 2011. Foraging effort does not influence body condition and stress level in little auks. Mar. Ecol Prog. Ser. 432, 277-290
• Jakubas D., Iliszko L., Wojczulanis-Jakubas K., Stempniewicz L., 2012. Foraging by little auks in the distant marginal sea ice zone during the chick-rearing period. Polar Biol. 35, 73-81.
• Jakubas D., Trudnowska E., Wojczulanis-Jakubas K., Iliszko L., Kidawa D., Darecki M., Blachowiak-Samolyk K., Stempniewicz L., 2013. In search of cold water - foraging of a small planktivorous alcid. Mar. Ecol Prog. Ser., w druku.
• Jażdżewski K., De Broyer C., Pudlarz M., Zieliński D., 2001. Seasonal fluctuations of vagile benthos in the uppermost sublittoral of a maritime Antarctic fjord. Polar Biol. 24, 910-917.
• Kędra M., Legeżyńska J., Walkusz W., 2011. Shallow winter and summer macrofauna in a high Arctic fjord (79° N, Spitsbergen). Mar. Biodivers. 41, 425-439.
• Kukliński P., 2009. Diving and ecological studies in a challenging environment. [W:] Proceedings of International workshop on research in shallow marine and fresh water systems. Merkel B., Schipek M. (red.). Wissenschaftliche Mitteilungen 39, 13-19.
• Kwaśniewski S., Głuchowska M., Jakubas D., Wojczulanis-Jakubas K., Walkusz W., Karnovsky N. J., Cisek M., Błachowiak-Samołyk K., Stempniewicz L., 2010. The impact of different hydrographic conditions and zooplankton communities on provisioning Little Auks along the West coast of Spitsbergen. Progr. Oceanograph. 87, 72-82
• Lang M. A., Sayer M. D. J., 2007. Proceedings of the International Polar Diving Workshop. Svalbard, March 15-21, 2007. Smithsonian Institution, Washington, 213.
• Legeżyńska J., Kędra M., Walkusz W., 2012. When season does not matter: summer and winter trophicecology of Arctic amphipods. Hydrobiologia 684, 189-214.
• Meredith M. P., King J. C,. 2005. Rapid climate change in the ocean west of the Antarctic Peninsula during the second half of the 20th century. Geophys. Res. Lett. 32, L19604.
• Oliver M. J., Moline M.A., Robbins I., Fraser W., Patterson D., Schofield O., 2012. Letting penguins lead: Dynamic modeling of penguin locations guides autonomous robotic sampling. Oceanography 25, 120-121.
• Schiermeier, Q., 2007. The new face of the Arctic. Nature 446, 133-135.
• Stempniewicz L., Darecki M., Trudnowska E., Błachowiak-Samołyk K., Boehnke R., Jakubas D., Keslinka-Nawrot L., Kidawa D., Wojczulanis-Jakubas K., 2013. Visual prey availability and distribution of foraging little auks (Alle alle) in the shelf waters of West Spitsbergen. Polar Biol., w druku.
• Tonobe R. T., Pedersen L. T., Haas C., 2010. Simulation of the CryoSat-2 satellite radar altimeter sea ice thickness retrieval uncertainty. Canad. J. Remote Sensing 36, 55-67.
• Trudnowska E., Szczucka J., Hoppe L., Boehnke R., Hop H., Blachowiak-Samolyk K., 2012. Multidimensional zooplankton observations on the northern West Spitsbergen Shelf. J. Mar. Syst. 98, 18-25.
• Wang M., Overland J. E. E., 2012.A sea ice free summer Arctic within 30 years-an update from CMIP5 models. Geophys. Res. Lett., doi:10.1029/2012GL052868, w druku.
• Warwick R. M., Emblow C., Feral J. P., Hummel H., Van Ave-Saath P., Heip C., 2003. European Marine Biodiversity Research Sites. Report of the European Concerted Action: BIOMARE. Imple- mentation and Networking of large scale, long term marine biodi- versity research in Europe. Netherlands Institute for Ecological research, Centre for Estuarine and Marine Research Ecology, Yerseke, Netherlands.
• Zmudczyńska K., Olejniczak I., Zwolicki A., Iliszko L., Stempniewcz L., 2012. Ifluence of allochtonous nutrients delivered by colonial seabirds on soil collembolan communities on Spitsbergen. Polar Biol. 35, 1233-1245.
• Zwolicki A., Zmudczyńska-Skarbek K., Iliszko L., Stempniewicz L., 2013. Guano deposition and nutrient enrichment in the vicinity of planktivorous and piscivorous seabird colonies in Spitsbergen. Polar Biol. 36, 363-372.