Arktyka jak i Antarktyka, ze względu na trudne warunki klimatyczne oraz odległość od innych lądów pozostawały niezbadane aż do XIX wieku. Dopiero postęp technologiczny, wzrost zamożności i rozwój nauki zachęciły do penetracji tych niedostępnych terytoriów.

Spis tematów (kliknij, aby przejść do wyboru tematów)


Arktyka i Antarktyka

II Odkrycia i badania na obszarach okołobiegunowych

1. Odkrycia geograficzne w obszarach polarnych

Arktyka została zbadana znacznie wcześniej niż Antarktyka. Był to obszar spenetrowany przez człowieka (choćby Inuitów) prawdopodobnie już w czasach antycznych, choć stałe osadnictwo pojawiło się dopiero w średniowieczu. Odkrywanie lądów przez białego człowieka nastąpiło już w X wieku, kiedy na Grenlandii Pojawił się Eryk Rudy. Niedługo później kolejni Skandynawowie dotarli także do Winlandii w dzisiejszej Kanadzie, jednak na setki lat eksploracja tych obszarów zostaje przerwana. Ponowna kolonizacja Grenlandii dokonana przez Duńczyków następuję dopiero w 1721 r.

Cały XIX i XX wieku to okres intensywnej eksploracji obszarów morskich Arktyki i Grenlandii, zwieńczone nawet zmierzeniem grubości lądolodu Grenlandii już w latach 30-tych XX wieku. W 1937 na Grenlandii przebywała też Polska ekspedycja polarna. Istnieje spór co do tego, kto pierwszy zdobył biegun północny. Zasługę ta przypisują sobie Frederick A. Cook – Amerykański lekarz, który miał tego dokonać 21 kwietnia 1908 roku oraz amerykański podróżnik Robert E. Peary (6 kwietnia 1909 r.). W 1926 r. na biegun dotarto samolotem i sterowcem, później z sukcesami próbowano bezpośredniej podróży statkiem i łodzią podwodną. Ostatni wyczyn to dotarcie bezpośrednio na biegun szwedzkiego lodołamacza w 1992 r.

Antarktyka nie była ludziom znana i była jedynym niezaludnionym kontynentem. Jej istnienie (jako Terra Australis Incognita) zakładali już starożytni filozofowie, jednak aż do XVII wieku była to jedynie hipoteza. W 1675 Francuz Anthony de la Roché odkrył wyspę Georgia Południowa – pierwszy  ląd w Antarktyce. Istotne dla badania tego obszaru były wyprawy Jamesa Cooka w latach 1772-1775 (w których brali także udział Polacy [szkockiego pochodzenia] – Johan Forester urodzony w Tczewie oraz jego syn Jan Jerzy Forster urodzonym pod Pruszczem Gdańskim – późniejszy profesor uniwersytetu Wileńskiego). Cook i jego towarzysze udowodnili, że Australia uważana za Terra Australis nie jest w rzeczywistości połączona z hipotetycznym lądem wokół bieguna południowego. Morskie wojaże Cooka udowodniły także, że jeżeli taki ląd w ogóle istnieje to jest znacznie mniejszy niż zakładano – ponieważ mimo  pokonania koła podbiegunowego południowego nie ujrzał lądu Antarktydy.

Opłynięcia Antarktydy dokonał Fabian Bellingshausen  w 1820 roku. To rozpoczęło poważne pomysły eksploracji kontynentu. James Clark Ross odbył ekspedycję na Antarktydę w latach 1839-1842. Udowodnił, że Antarktyda jest kontynentem pokrytym przez lądolód, a nie jedynie morską czapą lodową. W latach 1897-1899 odbyła się Wyprawa Belgici pod kierunkiem Belga Adriena de Gerlache (z udziałem dwóch Polaków – Arctowskiego i Dobrowolskiego). Wyprawa ta dokonała pierwszego w historii zimowego pobytu na Antarktydzie.

Wyprawy morskie wokół Antarktydy

Źródło: https://i.pinimg.com/originals/b5/cd/05/b5cd059ce68b3ef0199ba440caa568e8.jpg

Na początku XX wieku rozpoczął się swoisty wyścig o dotarcie na biegun południowy. Pierwszą nieudaną próbę podjął w 1909 r. Ernest Shackleton (Brytyjczyk z Irlandii). 14 grudnia 1911 r.  oficjalnie biegun południowy zdobył Norweg Roald Amundsen. 17 stycznia 1912 zdobycia bieguna 4 tygodnie po Roaldzie Amundsenie na biegun dotarł Brytyjczyk Robert Scott, który niestety zmarł w drodze powrotnej. Następnie w latach 20-tych i 30-tych dokonano pierwszych przelotów nad Antarktydą, w tym nad biegunem południowym.

Roald Amundsen (Norweg) – zdobywa Bieguna Południowego

Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bb/Roald_Amundsen_LOC_07622u.jpg/1280px-Roald_Amundsen_LOC_07622u.jpg

Badania Antarktyki ruszyły na dobre po II Wojnie Światowej, a przełomowe okazało się podpisanie w 1959 r. Traktatu Antarktycznego. Regulował on status polityczny, naukowy i gospodarczy Antarktydy, zapewniając min. swobodę badań naukowych. Zaowocowało to powstaniem dziesiątek całorocznych i okresowych stacji badawczej. W 1977 r. powstała także Polska Stacja Antarktyczna im. Henryka Arctowskiego.

2. Polacy w obszarach Arktycznych

Niewielu Polaków brało udział w eksploracji lądów Arktyki, o czym zadecydowało przede wszystkim nieistnienie państwa Polskiego w okresie dokonywania odkryć tych obszarów – konieczne było więc dołączanie do wypraw zagranicznych. Warto odnotować, że gdy Polska pojawiła się już na mapach świata, aktywnie włączyła się w badanie obszarów polarnych.

Pierwszą, raczej legendarną postacią jest Jan z Kolna – prawdopodobnie pochodzący z Polski nawigator Duńskiej floty, który dotarł min. do Grenlandii i Ameryki Północnej, brak jednak na to dowodów.

Polakami, którzy rzeczywiście przyczynili się do dokonania pewnych odkryć w obrębie Antarktyki byli Johan i Jan Jerzy Forsterowie pochodzący z Pomorza Gdańskiego, którzy podróżując wspólnie z Jamsem Cookiem w czasie jego drugiej wyprawy (1772-1775), badali wody Oceanu Południowego. Później na samą Antarktydę przybyli w w 1898 r. Antoni Dobrowolski oraz Henryk Arctowski – Polscy geografowie, specjaliści geofizyki, meteorologii i glacjologii.

Henryk Arctowski – pierwszy Polak na Antarktydzie

Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/97/Henryk_Arctowski_1940_LOC_hec_28338.jpg/1280px-Henryk_Arctowski_1940_LOC_hec_28338.jpg

W okresie istnienia II Rzeczpospolitej, Polska aktywnie włączyła się w badania Akrtyki. Liczni Polscy naukowcy odwiedzali Grenlandię, a ośrodkiem Polskim organizującym te wyprawy był Uniwersytet Lwowski. W 1937 r. zorganizowano pierwszą Polską ekspedycję naukową na Grenlandię. Wyprawą kierował Aleksander Kosiba – geograf o specjalności geofizyka, klimatologia, glacjologia, późniejszy profesor Uniwersytetu Wrocławskiego.

Uczestnicy Polskiej wyprawy na Grenlandię z 1937 r. z Inuitami

Źródło: https://uni.wroc.pl/wp-content/uploads/2017/06/Grenlandia-1-1000×738.jpg

Po II Wojnie Światowej Polska zaangażowała się ponownie w badanie obszarów polarnych. Uruchomiono całoroczną Polską Stację Antarktyczną im. Henryka Arctowskiego (1977 r.) położoną nad Zatoką Admiralicji na Wyspie Króla Jerzego w archipelagu Szetlandów Południowych. Z kolei w Arktyce – na wyspie Spitsbergen utworzono pięć polskich stacji między innymi Polską Stację Polarną Hornsund (od 1957 r.).

Stacja Polarna Hornsund na Spitsbergenie

Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/da/Polish_Polar_Station_Isbjornhamna_1.jpg/1280px-Polish_Polar_Station_Isbjornhamna_1.jpg

Wśród współczesnych badań obszarów polarnych szczególne zasługi ma Marek Kamiński – pochodzący z Gdańska podróżnik. Marek Kamiński zasłużył się zdobywając, jako pierwszy człowiek na świecie oba bieguny w ciągu jednego roku kalendarzowego w 1995 r., co później powtórzył w 2004 r. wspólnie z pierwszym niepełnosprawnym na biegunach – Janem Melą.

Wyprawa Marka Kamińskiego i Jana Meli “Razem na Biegun” w 2004 r.

Źródło: https://wf1.xcdn.pl/files/12/04/01/290825_mgn06s20b_83.jpg

3. Aktualne badania nad środowiskiem przyrodniczym w obszarach polarnych

Obecnie prowadzone prace naukowe obejmują przede wszystkim dwa główne kierunki – lokalny stan środowiska przyrodniczego oraz badania globalne.

Badania lokalne odnoszą się głównie do rdzennej fauny i flory, cech fizycznogeograficznych, warunków pogodowych, lodowców górskich i lądolodów, dostępności i możliwości eksploatacji surowców naturalnych czy rdzennej ludności Arktyki. Jednym ze szczególnie istotnych obszarów badań jest degradacja środowiska przyrodniczego w Arktyce. Położona na półkuli północnej Arktyka w przeciwieństwie do Antarktyki jest obszarem intensywnej działalności gospodarczej, zwłaszcza wydobywania surowców naturalnych. Obszarami szczególnie odczuwającymi skutki działalności górniczej są Alaska, północna Skandynawia (np. Półwysep Kolski, Morze Barentsa, Spitsbergen) oraz północna Rosja (okolice rzeki Peczora, Półwysep Jamalski), a zwłaszcza Syberia (Półwysep Tajmyr, okolice rzeki Lena, Półwysep Czukocki). Są to tereny zasobne przede wszystkim w zasoby węgla kamiennego i brunatnego oraz w gaz ziemny, w mniejszym stopniu także niektórych metali. Szczególnie niebezpieczne są kopalnie odkrywkowe węgla, prowadzące do dalekoidących przekształceń terenu, zniszczenia naturalnej fauny i flory i deformacji terenu oraz naruszenia stosunków wodnych. Przetwórstwo wydobywanych surowców oraz produkcja energii prowadzą z kolei do zanieczyszczenia powietrza, a składowane odpady – do zaśmiecenia okolicy.

Rosyjski Norylsk jest jednym z najbardziej zanieczyszczonych miast świata

Źródło: https://timeecocentric.files.wordpress.com/2013/11/norilskjpg.jpg?w=720&h=480&crop=1

Badania globalne skupiają się na ogólnoświatowych zmianach środowiska przyrodniczego, których skutki obserwowalne są min. w obszarach polarnych. Jednym z pierwszych globalnych problemów, który odkryto nad Antarktydą była Dziura Ozonowa.

Dziura ozonowa to potoczne określenie zmniejszenia ilości ozonu (O3) w ziemskiej stratosferze (a dokładniej w jej części – ozonosferze) nad biegunem południowym. Ozon znajduje się na wysokości 20-40 km nad ziemią z największym natężeniem około 32 km nad ziemią. Rola warstwy ozonowej jest bardzo ważna – pochłania ona szkodliwe promieniowanie UV. Powiększanie się dziury ozonowej na obszary zamieszkałe przez człowieka, ale też rośliny i zwierzęta, mogłoby mieć katastrofalne skutki. Ubytek ozonu w atmosferze spowodowany jest emisją freonów – węglowodorów chloru i fluoru, obecnych min. w chłodziarkach (w tym w lodówkach), a także w kosmetykach rozpylanych jako aerozole. Problem występuje w Antarktyce z powodu jej położenia i niewielkiej dostawie energii słonecznej niezbędnej do produkcji ozonu. Skuteczne globalne działania podjęte w 1987 r. w ramach protokołu montrealskiego polegające na ograniczeniu emisji freonów, mają do 2060 doprowadzić do całkowitej likwidacji problemu Dziury Ozonowej poprzez  umożliwienie naturalnej regeneracji ozonu w atmosferze.

Dziura Ozonowa nad Antarktyką w 2018 roku

Źródło: http://www.imgw.pl/wp-content/uploads/2018/11/rys1.jpg

Innym istotnym problemem, nabierającym coraz większego znaczenia z każdym kolejnym rokiem jest zjawisko globalnego ocieplenia.

Globalne ocieplenie to proces polegający na zwiększeniu średniej temperatury powietrza na świecie. Przyczyną wzrostu temperatury jest w największym stopniu – wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze, zwłaszcza dwutlenku węgla i metanu. Choć także występujące w atmosferze naturalnie gazy takie jak para wodna czy ozon, biorą udział w zjawisku efektu cieplarnianego, to właśnie wzrost stężenia innych gazów przyczynia się nasilenia tego efektu.

Efekt cieplarniany jest zjawiskiem pozytywnym, przyczyniającym się do utrzymania na ziemi temperatury zdatnej do życia. Średnia temperatura na Ziemi to obecnie około 15°C. Gdyby nie istniał efekt cieplarniany byłoby to według różnych szacunków od -18°C do -27°C co czyniłoby ziemię niezdatną do zamieszkania. Zjawisko polega na zatrzymaniu w atmosferze i ponownym skierowaniu ku ziemi części promieniowania słonecznego, które dociera do Ziemi, odbija się od powierzchni i jest wypromieniowane w kosmos. Za zatrzymanie promieniowania odbijającego się od powierzchni Ziemi odpowiadają właśnie gazy cieplarniane. Im ich stężenie jest większe, tym więcej promieniowania słonecznego zostanie zatrzymane – i tym mocniej podniesie się temperatura planety.

Do czasu, gdy człowiek zaczął na masową skalę przekształcać Ziemię – efekt cieplarniany był zjawiskiem całkowicie naturalnym. Ewentualne zmiany temperatury zależały wyłącznie od aktywności geologicznej Ziemi, zwłaszcza dużych erupcji wulkanicznych, które w naturalny sposób dostarczyły różne gazy do atmosfery, co po pewnym czasie równoważyła min. aktywność lasów. Innym czynnikiem była zmiana aktywności słońca. Jednak około XIX wieku (za punkt odniesienia przyjmuje się rok 1850), człowiek coraz intensywniej zaczął przekształcać planetę. Na masową skalę zaczął rozwijać się przemysł, powstawały miasta, pojawiało się coraz więcej ludzi, a to zrodziło potrzebę generowania coraz większej energii. Stopniowo zaczęto w tym celu wykorzystywać surowce kopalne – węgiel kamienny i brunatny oraz drewno, a później ropę naftową i gaz ziemny. W wyniku spalania paliw kopalnych dochodzi do emisji do atmosfery dodatkowych gazów cieplarnianych, które nie znalazłyby się w atmosferze w sposób naturalny. Wzrost emisji gazów związany jest także z rozwojem rolnictwa oraz niszczeniem lasów – oczyszczających atmosferę z CO2. Człowiek emituje przede wszystkim dwutlenek węgla, ale także jeszcze groźniejszy metan czy podtlenek azotu.

W atmosferze notuje się stały wzrost stężenia dwutlenku węgla. Jednocześnie na Ziemi odnotowano w tym samym czasie stały wzrost średniej globalnej temperatury. Oczywistym wnioskiem wydaje się więc, że to wzrost stężenia gazów cieplarnianych stymuluje wzrost globalnej temperatury. Dowodzą także tego dane z rdzeni lodowych i badań kopalnych, na podstawie których możemy ocenić temperaturę na ziemi nawet setki tysięcy lat temu i ówczesną zawartość CO2 w atmosferze.

Zmiana ilości CO2 w atmosferze skutkuje zmianą globalnej temperatury powietrza

Źródło: http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2012/04/400000yearslarge1.gif

Na podstawie dokonanych pomiarów można stwierdzić, że w znanym nam okresie historycznym obecna zawartość CO2 w atmosferze jest wyższa niż kiedykolwiek wcześniej. Z kolei dokonane pomiary temperatury wskazują, że w ciągu ostatnich 100-150 lat, średnia temperatura powietrza wzrosła o nie mniej niż 1°C.

Skutki globalnego ocieplenia mogą być bardzo poważne, nie tylko dla obszarów polarnych, ale dla całej planety. Niektóre z nich już odczuwamy – to znacznie częściej występujące ekstremalne zjawiska pogodowe – silne wiatry, trąby powietrzne, huragany, ulewne deszcze przeplatające się z okresami suszy czy wysokie temperatury powietrza zimą i rzadkie występowanie śniegu. Powoduje to gigantyczne straty finansowe, zwłaszcza w rolnictwie (i tym samym podniesienie cen żywności), a nawet śmierć ludzi.

Te niewidoczne od razu, można dostrzec na zdjęciach satelitarnych. Globalne ocieplenie dotyka w największym stopniu półkulę północną i skutkuje radykalnym zmniejszeniem pokrywy lodowej Arktyki. Lód topi się na Grenlandii w bardzo szybkim tempie (ubytek szacuje się już na 40%), a okresowy pak lodowy na Oceanie Arktycznym zajmuje coraz mniejszą powierzchnię. Prawdopodobnie pod koniec XXI wieku – latem, Arktyka będzie całkowicie pozbawiona lodu. Na szczęście względnie stabilna jest pokrywa lodowa Antarktyki.

Porównanie zasięgu paku lodowego w Arktyce w 1979 i 2015 r.

Źródło: Opracowanie własne na podstawie https://svs.gsfc.nasa.gov/4435


Topnienie pokrywy lodowej jest groźne, ponieważ powoduje podniesienie się średniego poziomu morza. Skutkiem może być zalanie niektórych obszarów nisko położonych nad poziomem morza. Niestety, to własnie te tereny są najsilniej zamieszkane przez człowieka oraz wykorzystywane rolniczo.