Załącznik 2 Autoreferat

Transkrypt

1 Załącznik 2 Autoreferat dr inż. Małgorzata Korczak-Abshire Instytut Biochemii i Biofizyki PAN Zakład Biologii Antarktyki Warszawa

2 1. Imię i nazwisko: Małgorzata Korczak-Abshire 2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe - z podaniem nazwy, miejsca i roku ich uzyskania oraz tytuł rozprawy doktorskiej Mgr inż. tytuł uzyskany na kierunku zootechnika, dyplom w zakresie organizacji produkcji zwierzęcej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Wydział Nauk o Zwierzętach, Zakład Hodowli Owadów Użytkowych, obrona w roku Tytuł rozprawy: Uszkodzenia pszczół robotnic przechowywanych w rodzinach własnych i obcych w okresie wiosennym. Dr nauk rolniczych w zakresie zootechniki, Instytut Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN w Jastrzębcu, Zakład Cytogenetyki Molekularnej, obrona w roku Tytuł rozprawy doktorskiej: Mapowanie QTL w chromosomie 4 kur nieśnych przy dużym nasyceniu markerowych loci. 3. Informacja o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych od 2012-obecnie Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN, Zakład Biologii Zakład Biologii Antarktyki, ul. Pawińskiego 5a, Warszawa, adiunkt Polska Akademia Nauk, Antarktyki w Warszawie, ul. Ustrzycka 10/12, Warszawa, adiunkt Polska Akademia Nauk, Zakład Biologii Antarktyki, ul. Ustrzycka 10/12, Warszawa, biolog Studium doktoranckie Instytut Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN, Zakład Cytogenetyki Molekularnej, ul. Postępu 36A, Jastrzębiec, Magdalenka. 4. Wskazanie osiągnięcia* wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.): a) tytuł osiągnięcia naukowego 1

3 Zmiany w populacji fauny kręgowców w regionie Szetlandów Południowych w kontekście nasilającej się antropopresji w Antarktyce. b) (autor/autorzy, tytuł/tytuły publikacji, rok wydania, nazwa wydawnictwa), Publikacje składające się na główne osiągnięcie naukowe 1. Sierakowski K., Korczak-Abshire M., Jadwiszczak P Changes in bird communities of Admiralty Bay, King George Island (West Antarctic): insights from monitoring data ( ). Polish Polar Research, 38(2): (20 pkt. MNiSW), IF: (5-year IF 1.647) 2. Korczak-Abshire M., Węgrzyn M., Angiel P.J., Lisowska M Pygoscelid penguins breeding distribution and population trends at Lions Rump rookery, King George Island. Polish Polar Research, 34(1): (15 pkt. MNiSW), IF: (5-year IF 1.647) 3. Korczak-Abshire M., Zmarz A., Rodzewicz M., Kycko M., Karsznia I., Chwedorzewska K.J Study of fauna population changes on Penguin Island and Turret Point Oasis (King George Island, Antarctica) using Unmanned Aerial Vehicle. Polar Biology, 42: (30 pkt. MNiSW), IF: (5-year IF: 2.078) 4. Zmarz A., Rodzewicz M., Dąbski M., Karsznia I., Korczak-Abshire M., Chwedorzewska K.J Application of UAV BVLOS remote sensing data for multi-faceted analysis of Antarctic ecosystem. Remote Sensing of Environment, 217: (50 pkt. MNiSW), IF: (5-year IF: 7.737) 5. Korczak-Abshire M., Chwedorzewska K.J., Wąsowicz P., Bednarek P.T Genetic structure of declining chinstrap penguin (Pygoscelis antarcticus) populations from South Shetland Islands (Antarctica). Polar Biology, 35: (25 pkt. MNiSW), IF: (5-year IF: 2.078) 6. Chwedorzewska K.J., Korczak M Human impact upon the environment in the vicinity of Arctowski Station, King George Island, Antarctica. Polish Polar Research, 31(1): (9 pkt. MNiSW), IF: (5-year IF: 1.647) 7. Korczak-Abshire M., Kidawa A., Zmarz A., Storvold R., Karlsen S-R, Rodzewicz M., Chwedorzewska K.J., Znój A Preliminary study on nesting Adélie penguins disturbance by Unmanned Aerial Vehicles. CCAMLR Science, 23: (25 pkt. MNiSW), IF: (5-year IF 1.679) c) omówienie celu naukowego ww. prac i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania. Przedmiotem badań były zmiany w populacjach kręgowców fauny antarktycznej wywołane gwałtownymi zmianami klimatycznymi i antropogenicznymi w regionie Szetlandów Południowych (region Półwyspu Antarktycznego, Antarktyka Zachodnia): Celem prac wchodzących w skład osiągnięcia habilitacyjnego było: wskazanie trendów w dynamice populacji gatunków lęgowych awifauny antarktycznej w latach na Wyspie Króla Jerzego w okresie intensywnie prowadzonych połowów kryla antarktycznego (Euphausia superba Dana, 1850); 2

4 analiza wykazu przelotnych i przypadkowo zalatujących gatunków awifauny antarktycznej w okresie na Wyspie Króla Jerzego; wskazanie wieloletnich trendów w dynamice liczebności i rozmieszczenia populacji u trzech gatunków pingwinów Pygoscelis (ważnych gatunków wskaźnikowych zależnych od kryla) oraz wybranych gatunków morskich ptaków latających na Wyspie Króla Jerzego i Wyspie Pingwiniej (Szetlandy Południowe); wskazanie wieloletnich trendów w dynamice populacji ssaków płetwonogich na Wyspie Króla Jerzego; zbadanie poziomu zmienności genetycznej wewnątrz- i międzypopulacyjnej dla drastycznie malejącej populacji pingwina maskowego (Pygoscelis antarcticus Forster, 1781) na Wyspie Króla Jerzego i Wyspie Pingwiniej; analiza wpływu człowieka na ekosystemy antarktyczne na przykładzie zmian antropogenicznych w Oazie Point Thomas, na Zachodnim Brzegu Zatoki Admiralicji na Wyspie Króla Jerzego; ocena możliwości zastosowania teledetekcji z samolotów bezzałogowych do badania zmian w rozmieszczeniu i liczebności populacji trzech gatunków pingwinów Pygoscelis na Wyspie Pingwiniej; zbadanie wpływu bezzałogowych samolotów na zachowanie się pingwinów białookich (Pygoscelis adeliae Hombron & Jacquinot, 1841). Omówienie wyników Antarktyka to region biogeograficzny leżący na południe od 60 S równoleżnika, obejmujący Antarktydę wraz z wyspami i archipelagami na otaczającym ten kontynent Oceanie Południowym (np. Beyer i Bölter 2002). Biologiczną granicę Antarktyki wyznacza strefa Frontu Polarnego miejsca, w którym otaczające Antarktydę chłodne wody powierzchniowe zapadają się pod cieplejsze wody subantarktyczne. Ocean Południowy charakteryzuje się wysoką produktywnością i bogactwem gatunkowym, zwłaszcza w strefie lodu morskiego Sea Ice Zone (Rogers i wsp. 2012). Pokryty lądolodem kontynent Antarktydy i sąsiadujące z nim wyspy i archipelagi to trudnodostępne obszary o niezwykle trudnych warunkach bytowania, które nigdy nie zostały zasiedlone przez ludność tubylczą. Pomimo całkowitego braku kręgowców lądowych, na terenach wolnych od lodu (w tzw. oazach antarktycznych) sezonowo występują tam duże skupiska rozrodcze ptaków morskich oraz morskich ssaków płetwonogich (np. Rogers i wsp. 2012). Największą bioróżnorodnością wyróżnia się region Półwyspu Antarktycznego, gdzie pokrywają się zasięgi występowania gatunków megafauny charakterystycznych dla Subantarktyki i Antarktyki. Terenem moich badań był archipelag Szetlandów Południowych, położony ok. 125 km na północ od Półwyspu Antarktycznego. W jego skład wchodzą 62 wyspy i 52 mniejsze wynurzone skały pochodzenia wulkanicznego (wg Sailing Directions Planning Guide & Enroute, Antarctica 2017). Od północy graniczy on z Cieśniną Drake a, zaś od południa z Cieśniną Bransfielda. Największa z nich to Wyspa Króla Jerzego (powierzchnia 1310 km2), w 90% pokryta lądolodem. Teren moich badań położony jest w strefie Morskiej Antarktyki, której klimat kształtuje się pod wpływem dużych energii fizycznych wiatrów cyklonowych i prądów morskich, przemieszczających masy powietrza i wody z zachodu na wschód. W ciągu ostatnich 50 lat odnotowano dynamiczne zmiany klimatu niektórych regionów Antarktyki dotyczy to zwłaszcza zachodniej części Półwyspu Antarktycznego (np. Duclow i wsp. 2007). Obszar ten należy do najgwałtowniej ocieplających się regionów kuli ziemskiej. Zmiany dotyczą przede wszystkim wzrostu temperatury powietrza (średnio o 2 C) i oceanicznych wód powierzchniowych (średnio o 0.6 C) oraz zmniejszania się pokrywy lodu morskiego. Wzrost temperatury powietrza jest znacznie większy w okresie zimowym (średnio o 6 C), niż latem (Duclow i wsp. 2007). Powoduje to zmiany w grubości, zasięgu i długości okresu utrzymywania się pokrywy lodu morskiego. W latach odnotowano spadek średniej rocznej powierzchni lodu morskiego o 40%. Zmiany te wraz ze spadkiem poziomu zasolenia wody morskiej (na skutek zwiększonego dopływu wody słodkiej 3

5 z topniejących lodowców, zwłaszcza w strefie przybrzeżnej) powodują zmiany w składzie i biomasie fito- i zooplanktonu. Wzrost temperatury powierzchniowych warstw wody wzmacnia stratyfikację wód morskich, utrudniając odnawianie się zawartości substancji odżywczych w wodach powierzchniowych. W rezultacie skupiska fitoplanktonu, dotychczas zdominowane przez okrzemki (plankton samożywny) są zastępowane przez skupiska wiciowców (Duclow i wsp. 2007). Wzrost temperatury warstw powierzchniowych, zaburzenia w cyrkulacji wody i spadek wartości ph oraz zmniejszenie produktywności wód oceanicznych, powoduje zmiany zasięgu występowania tzw. organizmów galaretowatych, zwłaszcza osłonic. Przykładem tego typu zjawiska jest masowe pojawienie się w Oceanie Południowym dużych skupisk osłonic Salpa thompsoni Foxton, 1961 (Atkinson i wsp. 2017, Moline i wsp. 2004), które stanowią konkurencję dla kryla antarktycznego Euphausia superba Dana, Ten ostatni gatunek uznaje się za kluczowy dla stabilności funkcjonowania ekosystemu Antarktyki. Kryl jest najważniejszym ogniwem w łańcuchu pokarmowym Oceanu Południowego i stanowi główne źródło pokarmu dla większości występujących tam ptaków i ssaków morskich. Złożony cykl rozwojowy tego skorupiaka związany jest z żyznymi masami wodnymi, jak również z zasięgiem morskiej pokrywy lodowej. Na spodniej stronie topniejącego lodu morskiego masowo rosną okrzemki, które są podstawowym składnikiem diety kryla. Natomiast Salpa thompsoni charakteryzuje się mniejszą wybiórczością pokarmową i nie stanowi dla swych konsumentów tak bogatego źródła białka, jak kryl (Moline i wsp. 2004). Opisane powyżej zmiany w produkcji pierwotnej planktonu samożywnego wywołują z kolei zmiany na wyższych poziomach krótkich antarktycznych łańcuchów pokarmowych. Wywołane zmianami klimatycznymi w regionie Antarktyki Zachodniej fluktuacje abiotycznych składowych środowiska powodują destabilizację morskich zespołów zwierzęcych. Fauna antarktyczna obejmuje 61 gatunków ptaków w tym jeden gatunek endemiczny (wg Avibase - Światowy Wykaz Ptaków Antarktyda) oraz ssaków morskich: 6 gatunków ssaków płetwonogich (Pinnipedia) i 10 gatunków waleni (Cetacea). Dla zwierząt wodnolądowych dostęp do środowiska lądowego jest niezbędny w sezonie reprodukcyjnym oraz w okresie pierzenia lub linienia (pingwiny/płetwonogie). Szczególnie w okresie rozrodczym ptaki i ssaki płetwonogie tworzą liczne skupiska w oazach antarktycznych, deponując na lądzie ogromną ilość materii organicznej. Zjawisko to ma duże znaczenie dla obiegu pierwiastków pomiędzy lądem i oceanem. Typowy dla ekosystemów Antarktyki łańcuch pokarmowy jest stosunkowo prosty i krótki: producenci pierwotni (okrzemki) roślinożercy (kryl) drapieżniki: ptaki morskie (zwłaszcza pingwiny), ssaki płetwonogie oraz wieloryby (w tym filtrujące pokarm fiszbinowce). Według niektórych autorów (np. Mintenbeck i wsp. 2012), taki układ zależności pokarmowych jest szczególnie wrażliwy na wszelkie zmiany czynników środowiskowych. Od 200 lat trwa intensywna eksploatacja żyznego i zasobnego morskiego ekosystemu Oceanu Południowego - począwszy od intensywnych polowań na uchatki antarktyczne (od roku 1784) i wieloryby (od 1904 roku), aż do wczesnych lat 70. XX wieku, gdy rozpoczęły się połowy kryla na skalę przemysłową (np. Korczak-Abshire i Chwedorzewska 2013 i cytowana tam literatura - praca nie została włączona do osiągnięcia habilitacyjnego pełne dane bibliograficzne zamieściłam w Zał.4 w punkcie II.d.3). Selektywne wykorzystywanie niektórych elementów ekosystemu morskiego spowodowało gwałtowne zmiany w jego strukturze troficznej, kształtującej się od wielu milionów lat. Zaledwie w ciągu 20 lat od odkrycia Szetlandów Południowych przez Williama Smitha w 1819 roku, tamtejsze foki i uchatki zostały niemal całkowicie wytępione. o skali tego procederu świadczy fakt, iż członkowie załóg ok statków operujących w tym rejonie, w ciągu trzech miesięcy wyeliminowali około ćwierć miliona osobników tych zwierząt. W XX wieku z wód Oceanu Południowego odłowiono ponad 2 miliony wielorybów. Tak drastyczne zmniejszenie populacji wielorybów, będących największymi konsumentami kryla (oszacowana konsumpcja wyniosła ok. 150 mln ton) spowodowało udostępnienie dużych zasobów pokarmowych innym gatunkom drapieżników. W rezultacie doszło do znaczącego wzrostu liczebności odżywiających się krylem gatunków, takich jak: foka krabojad Lobodon carcinophagus Hombron & Jacquinot, 1842; uchatka antarktyczna Arctocephalus gazella Peters, 1875 oraz niektóre gatunki pingwinów (np. KorczakAbshire i Chwedorzewska 2013 i cytowana tam literatura w Zał. 4 w punkcie II.d.3; oraz w punkcie 4

6 4b, pozycja 5 i zamieszczona poniżej Rycina 1), co potwierdza tzw. hipotezę nadwyżki kryla (Krill Surplus Hypothesis). Kolejne zmiany nastąpiły w 2. połowie XX wieku, gdy nowym obiektem eksploracji stał się kryl, będący bogatym źródłem wartościowego białka. W 1972 roku rozpoczęto połowy tego skorupiaka na skalę przemysłową (np. Korczak-Abshire i Chwedorzewska 2013 i cytowana tam literatura w Zał.4 w punkcie II.d.3). W latach 80. XX wieku panowało przekonanie, że roczny odłów kryla wynoszący 50 mln ton nie spowoduje zachwiania równowagi ekosystemów Oceanu Południowego. Zgodnie z tym przekonaniem, prowadzono eksplorację zasobów morskich Antarktyki na dużą skalę. Współcześnie limit odłowu kryla (wyznaczany przez Komisję ds. Zachowania Żywych Zasobów Morskich Antarktyki Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources, w dalszej części pracy CCAMLR) wynosi ton rocznie. Pomimo, że kwota połowowa jest respektowana, jednak niepokój budzi wyraźna koncentracja połowów w czasie i przestrzeni. Od roku 1991 kryla poławia się wyłącznie w wodach zachodniego regionu Półwyspu Antarktycznego i regionu Szetlandów Południowych (obszar morski, stanowiący jednostkę statystyczną nr 48.1 wyróżnienie jednostek statystycznych wg CCAMLR) oraz w regionie Orkadów Południowych (jednostka 48.2) i Georgii Południowej (jednostka 48.3). Warto podkreślić, że niemal 70% całkowitej masy połowów pozyskuje się w cieśninie Bransfielda, oddzielającej Szetlandy Południowe od Półwyspu Antarktycznego (jednostka nr 48.1, dane z roku 2016 wg CCAMLR 2016). Region ten charakteryzuje duża dostępność miejsc wolnych od lodu, co stwarza dogodne warunki do rozrodu ptaków i ssaków płetwonogich. Gniazduje tam 15% światowej populacji Pygoscelis adeliae, 22% populacji Pygoscelis papua Forster 1781 oraz 25% populacji Pygoscelis antarcticus (na podstawie Woehler 1993). Zagrożenie dla miejsc lęgowych jest tym bardziej niepokojące, że pingwiny z rodzaju Pygoscelis stanowią 70% biomasy fauny w całej Antarktyce (wg Trivelpice i wsp za Everson 1977). Dodatkowym problemem jest fakt, że od 2004 roku zmieniła się również technologia prowadzenia połowów kryla. Zastosowanie ciągłego systemu połowu (sieć po jej napełnieniu nie jest wyciągana na pokład, a opróżnia się ją w sposób ciągły za pomocą pompy) zwiększyło dzienną zdolność produkcyjną z 120 do 800 ton green weight. Okres intensywnego odłowu kryla pokrywa się z sezonem rozrodczym większości gatunków antarktycznych ptaków i ssaków morskich, kiedy to przeżywalność i kondycja ich młodych uzależniona jest od ilości i jakości dostarczonego pokarmu. Po wprowadzeniu restrykcyjnych zasad ochrony przyrody, określanych przez Międzynarodową Konwencję o Regulacji Odłowu Wielorybów (ratyfikowana w 1948 r.), Konwencję o Ochronie Fok Antarktycznych (1978 r.) i Protokół o Ochronie Środowiska (1991 r.), odnotowano wzrost liczebności populacji wielorybów i uchatek antarktycznych (np. Korczak-Abshire i Chwedorzewska 2013 i cytowana tam literatura pełne dane bibliograficzne podałam w Zał. 4 w pozycji II.d.3). Wzrost populacji tego ostatniego gatunku wykazałam również podczas badań na Wyspie Króla Jerzego, na zachodnim brzegu Zatoki Admiralicji w Szczególnie Chronionym Obszarze Antarktyki nr 128 (Antarctic Specially Protected Area No 128 w skrócie: ASPA 128), gdzie maksymalna notowana liczebność osobników wzrosła z 447 sztuk (1979 r.) do 2920 (rok 2006, por. Angiel i Korczak-Abshire 2011 pełne dane bibliograficzne podałam w Zał. 4 w pozycji II.d.4). Negatywne skutki intensywnego rybołówstwa i wyraźna dynamika warunków klimatycznych mogą spowodować drastyczne zmiany zasięgu i biomasy ławic kryla, a co za tym idzie, mogą skutkować zmianami w populacjach drapieżników, dla których głównym pokarmem jest kryl. Obiektem badań wchodzących w skład mojego osiągnięcia habilitacyjnego były populacje gatunków kręgowców: trzech gatunków pingwinów (Pygoscelis adeliae; P. papua i P. antarcticus); dziesięciu gatunków ptaków lęgowych (Macronectes giganteus Gmelin, 1789; Stercorarius maccormicki Saunders, 1893; S. antarcticus lonnbergi Mathews, 1912; Phalacrocorax atriceps bransfieldensis Murphy, 1936; Oceanites oceanicus Kuhl, 1820; Fregetta tropica Gould, 1844; Larus dominicanus Lichtenstein, 1823; Sterna vittata Gmelin, 1789; Daption capense Linnaeus, 1758; Chionis albus Gmelin, 1789); trzech gatunków ssaków płetwonogich (Mirounga leonina Linnaeus, 1758; Leptonychotes weddellii Lesson, 1826; Arctocephalus gazella Peters, 1875). 5

7 Teren badań był zlokalizowany w regionie Szetlandów Południowych i składał się z Wyspy Pingwiniej (cały obszar) oraz wybranych oaz antarktycznych znajdujących się na Wyspie Króla Jerzego: oazy usytuowane na zachodnim brzegu Zatoki Admiralicji, wchodzące w skład ASPA 128; oaza Lions Rump, zlokalizowana na zachodnim brzegu Zatoki Króla Jerzego (w granicach ASPA 151); oaza Turret Point, leżąca na wschodnim brzegu Zatoki Króla Jerzego. W publikacji pt. Changes in bird communities of Admiralty Bay, King George Island (West Antarctic): insights from monitoring data ( ) (Sierakowski i wsp pełne dane bibliograficzne podałam w punkcie 4b, w pozycji 1) dokonałam analizy danych archiwalnych, określając strukturę oraz zmiany rozkładu, liczebności i fenologii populacji awifauny na zachodnim brzegu Zatoki Admiralicji (ASPA 128) w latach Spośród zaobserwowanych na badanym obszarze 34 gatunków ptaków, trzynaście było gatunkami lęgowymi. Najważniejszy wniosek płynący z tego opracowania dotyczył najliczniejszych populacji lęgowych, należących do trzech gatunków pingwinów z rodzaju Pygoscelis (P. adeliae, P. antarcticus i P. papua). W ciągu dwóch dekad populacje te wykazały wyraźne tendencje spadkowe. Praca stanowi kompleksową analizę awifauny występującej w obszarze ASPA 128, a opracowany w niej materiał jest unikatowym źródłem informacji, które może wzbogacić bazy danych o otwartym dostępie tj. Mapping Application for Penguin Populations and Projected Dynamics ( Jest to jednocześnie opis stanu awifauny z okresu prowadzenia intensywnych połowów kryla antarktycznego w badanym regionie (największe natężenie połowów przypadło na lata , dane wg CCAMLR 2016). W ten sposób opisany został stan wyjściowy do dalszych badań nad dynamiką badanych populacji. W kolejnym etapie poszerzyłam obszar badań, obejmując nimi populacje gatunków pingwinów Pygoscelis z zachodniego brzegu Zatoki Króla Jerzego (ASPA 151). W publikacji pt. Pygoscelid penguins breeding distribution and population trends at Lions Rump rookery, King George Island (Korczak-Abshire i wsp pozycja 2, z punkt 4b) opisałam zmiany liczebności populacji pingwinów P. papua, P. adeliae i P. antarcticus oraz zmiany rozmieszczenia gniazd w oazie Lions Rump (ASPA 151). W pracy tej udowodniłam, że w czasie trzech dekad ( ) populacje lęgowe pingwinów P. adeliae nadal wykazywały silne tendencje spadkowe (o 70%). Natomiast w przypadku populacji P. papua odnotowano wzrost o 171%, a osobniki tego gatunku wybierały na obszary lęgowe tereny nowo odsłonięte spod lodu. Życie w Antarktyce koncentruje się na niewielkich obszarach oaz antarktycznych dotyczy to zarówno bytowania zwierząt, jak i działalności człowieka. Ze względu na ograniczoną aktywność ludzi w obrębie obszaru ASPA 151, prowadzone tam badania awifauny są szczególnie istotne. Jest to obszar referencyjny, w bardzo niewielkim stopniu podlegający wpływom antropogenicznym, w porównaniu do większości oaz zlokalizowanych w obrębie wyspy, charakteryzujących się dużym nasileniem antropopresji. Należy zauważyć, że dostęp do antarktycznych terenów badawczych jest bardzo utrudniony, a dotarcie w kolejnych sezonach jest często niemożliwe z przyczyn niezależnych (np. ze względu na niezwykle surowy klimat i bardzo zmienne warunki pogodowe). Te logistyczne utrudnienia są częstą przyczyną luki w serii danych. Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie nowoczesnych metod teledetekcji z wykorzystaniem Bezzałogowych Systemów Powietrznych (unmanned aerial system - UAS) i lotów poza zasięg wzroku (Beyond Visual Line of Sight - BVLOS). Zastosowanie BSP pozwoliło mi na dalsze poszerzenie obszaru badań. Pozyskałam dane dotyczące rozkładu i liczebności wybranych populacji ptaków morskich i ssaków płetwonogich na Wyspie Pingwiniej oraz w oazie Turret Point na Wyspie Króla Jerzego, gdzie największe kolonie lęgowe tworzą pingwiny P. antarcticus i P. adeliae. Wyniki te zestawiłam z danymi zgromadzonymi podczas standardowych (naziemnych) obserwacji terenowych. W publikacjach pt. Study of fauna population changes on Penguin Island and Turret Point Oasis (King George Island, Antarctica) using Unmanned Aerial Vehicle (Korczak-Abshire i wsp pozycja 3, punkt 4b) oraz Application of UAV BVLOS remote sensing data for multi-faceted analysis of Antarctic ecosystem (Zmarz i wsp pozycja 6

8 4, punkt 4b) wykazałam spadek liczebności populacji lęgowych P. antarcticus i P. adeliae (łącznie o 68% w latach ). W celu lepszego zobrazowania wyników opublikowanych w pracach wchodzących w skład mojego osiągnięcia habilitacyjnego (pozycje 1, 2, 3, 4, 5, 6; punkt 4b), na Rycinie 1 zestawiłam dane dotyczące liczby par lęgowych w koloniach pingwinów Pygoscelis adeliae, P. antarcticus i P. papua na Wyspie Pingwiniej i Wyspie Króla Jerzego. Rycina 1. Dynamika liczebności par lęgowych pingwinów z rodzaju Pygoscelis w latach w koloniach usytuowanych na badanym terenie (źródła danych - pozycje 1, 2, 3, 4, 5, 6 z punktu 4b i cytowana tam literatura). Na skutek wyeliminowania w XIX w. znacznej części populacji wielorybów i ssaków płetwonogich powstała nadwyżka kryla. Stworzyła ona korzystne warunki dla rozwoju populacji krylozależnych gatunków pingwinów, co z kolei mogło być przyczyną wzrostu liczebności badanych populacji do roku Prowadzona od końca lat 70. XX wieku intensywna gospodarka połowowa kryla antarktycznego stanowiła konkurencję dla naturalnych drapieżników tego skorupiaka, co mogło spowodować spadek liczebności trzech gatunków pingwinów Pygoscelis w latach (Sierakowski i wsp publikacja podana w pozycji 1) i przyczynić się do zachwiania równowagi ekosystemu morskiego. W przeciągu trzech ostatnich dekad populacje P. antarcticus i P. adeliae nadal wykazywały trendy spadkowe, natomiast liczebność populacji P. papua znacznie wzrosła. Stwierdzone przeze mnie tendencje są zgodne ze zmianami obserwowanymi w populacjach w zachodniej części Półwyspu Antarktycznego (np. Hinke i wsp. 2007, Santos i wsp. 2018). Jak wykazali to Pistorius i wsp. (2010), populacja P. papua staje się coraz bardziej liczna i wykazuje ekspansję w kierunku południowym. Przyczyny sukcesu tego gatunku należy upatrywać m.in. w jego preferencjach pokarmowych oraz preferowanych siedliskach bytowania. W porównaniu z P. adeliae 7

9 i P. antarcticus, pingwin białobrewy jest w dużo mniejszym stopniu zależny od kryla i wykazuje większe zróżnicowanie diety (Hinke i wsp. 2007, Pistorius i wsp. 2010). Żywieniowy oportunista, jakim jest P. papua, ma większe szanse na przetrwanie w niestabilnych warunkach ekosystemu Półwyspu Antarktycznego. Ponadto P. papua jest gatunkiem niemigrującym (osobniki należące do tego gatunku pozostają w pobliżu kolonii lęgowych przez cały rok, Hinke i wsp. 2007) unikającym pokrywy lodowej. Spowodowane globalnymi zmianami klimatycznymi topnienie pokrywy lodowej (ograniczenie jej powierzchni i skrócenie czasu występowania na powierzchni morza) są korzystne dla tego gatunku. Natomiast cykl życiowy gatunków P. adeliae i P. antarcticus związany jest z obecnością lodu morskiego. Zanik pokrywy lodowej powoduje zmniejszenie zasobności ławic kryla antarktycznego, co ma zapewne wpływ na ograniczenie bazy pokarmowej dla wszystkich wspomnianych gatunków. Jednak spadek liczebności dotyczy zwłaszcza młodocianego stadium kryla, stanowiącego pokarm preferowany przez pingwiny P. adeliae i P. antarcticus. Ważnym czynnikiem mogą być również różnice w behawiorze poszczególnych gatunków. Młodociane pingwiny P. adeliae i P. antarcticus uczą się pobierania pokarmu w grupach złożonych głównie z samych młodych i niedoświadczonych osobników. Natomiast ich rówieśnicy z gatunku P. papua mogą liczyć na wsparcie dojrzałych osobników. Hinke i wsp. (2007) stwierdzili, że liczba osobników P. adeliae po raz pierwszy powracających do kolonii spadła aż o 80%. Jednocześnie nie wykazano istotnej statystycznie różnicy w sukcesie lęgowym, czy kondycji piskląt. Można zatem przypuszczać, że obniżenie przeżywalności młodocianych osobników P. adeliae, jest spowodowane zmianami warunków zimowych - ograniczeniem dostępności pokarmu (kryla) i zasięgu pokrywy lodowej. W celu zbadania zimowego wykorzystania siedlisk i wpływu warunków zimowych na populacje pingwinów Pygoscelis podjęłam współpracę z dr. Jeffersonem Hinke z National Oceanic and Atmospheric Administration i obecnie kontynuuję badania w międzynarodowym zespole badawczym. Współpraca ta dotyczy słabo poznanych wędrówek zimowych pingwinów z rodzaju Pygoscelis, badanych z użyciem technik telemetrycznych i nadajników satelitarnych systemu ARGOS (osiągnięcia opisane w Zał. 4 w pozycjach III.q.1, III.q.4). W publikacji pt. Genetic structure of declining chinstrap penguin (Pygoscelis antarcticus) populations from South Shetland Islands (Antarctica) (Korczak-Abshire i wsp pozycja 5 z punktu 4b) określiłam strukturę genetyczną dwóch populacji P. antarcticus występujących na Wyspach Króla Jerzego i Pingwiniej. Liczebność tych populacji na przestrzeni 30 lat drastycznie spadła (o 41% na Wyspie Pingwiniej, o 84% na Wyspie Króla Jerzego). Zjawisko to może negatywnie wpłynąć na zmienność genetyczną populacji, spowodować utratę genotypów rzadkich, a w konsekwencji obniżyć kondycję zwierząt. Moje badania wykazały niewielkie, lecz statystycznie istotne różnice w badanych populacjach, które mogą stanowić pierwsze przejawy zachodzenia procesów demograficznych, takich jak dryf genetyczny, będący skutkiem drastycznego spadku liczebności kolonii lęgowych. Obecnie jest on jednak kompensowany przepływem genów między badanymi populacjami i potwierdza wcześniejsze przypuszczenia, że filopatria (tendencja osobników do powrotu na miejsca wylęgu) u P. antarcticus nie jest tak silna. Największą skłonność do powracania na określone terytorium stwierdzono u P. adeliae, u którego nawet 96% młodych osobników wróciło na terytorium tej samej kolonii, a samice wykazują większą filopatrię, niż samce (Ainley 2002). Takie preferencje skutkują mniejszą skłonnością do przenoszenia kolonii lęgowych w bardziej zasobne regiony. W badaniach zastosowałam technikę analizy Polimorfizmu Długości Amplifikowanych Fragmentów Amplified Fragment Length Polymorphism. Jej zaletą jest możliwość identyfikacji dużej liczby markerów w stosunkowo krótkim czasie oraz wysoka powtarzalność. Metoda ta wymaga małej ilości materiału wyjściowego. Mając na względzie dobrostan pingwinów, zastosowałam nieinwazyjną metodę pobierania materiału biologicznego w postaci piór. Metodę tą zmodyfikowałam na podstawie moich dotychczasowych doświadczeń - wykorzystałam specyficzną budowę pingwinich piór (rectrices) zawierających w dudce stosunkowo dużą ilość krwi. Ilość i jakość materiału pozyskiwanego z piór pingwinów okazała się wystarczająca do przeprowadzenia badań 8

10 genetycznych, dzięki czemu z powodzeniem zainicjowałam stosowanie tej metody gromadzenia materiału biologicznego w Antarktyce. Ponadto podsumowałam dane dotyczące występowania gatunków przelotnych i przypadkowo zalatujących (wagrantów) w latach w ASPA 128 (Sierakowski i wsp. 2017, publikacja w pozycji 1 punk 4b) a następnie kontynuowałam dalsze obserwacje na poszerzonym obszarze badawczym. Istnieje kilka potencjalnych mechanizmów, pojawiania się w Antarktyce gatunków ptaków nierodzimych. Mogą one, (1) zostać porwane z regularnych tras migracji przez nagłe i nietypowe zmiany kierunku prądów powietrznych (2) podróżować według błędnych pozycji, (3) mogą być przypadkowo transportowane na pokładach statków, lub (4) jako osobniki pionierskie wytyczać nowe szlaki migracyjne (np. Korczak-Abshire i wsp. 2011b i cytowana tam literatura Zał. 4 w pozycji II.a.11). Opisane przeze mnie obserwacje pojedynczych osobników wróblowych zaobserwowanych w regionie ASPA 128, jaskółki brzegówki Hirundo rustica Linnaeus, 1758 (Korczak-Abshire i wsp. 2011b Zał. 4, pozycja II.a.11) i negrzyka patagońskiego Lessonia rufa Gmelin, 1789 w ASPA 151 (Gryz i wsp Zał. 4, pozycja II.a.5) zaliczyłam do sporadycznych przypadków pojawień w Antarktyce. Odmiennym przypadkiem, jest ponawiająca się obecność osobników gatunku biegusa białorzytnego Calidris fuscicollis Vieillot, 1819 (Korczak-Abshire i wsp. 2011a Zał. 4, pozycja II.a.10). Stwierdziłam dodatnią zależność między liczbą obserwowanych ptaków a średnią temperaturą powietrza podczas antarktycznego lata (Korczak-Abshire i wsp. 2011a Zał. 4, pozycja II.a.10). Podczas przedłużających się okresów pozostawania osobników biegusa w regionie Antarktyki odnotowałam grupy ptaków żerujące na wieloszczetach znajdujących się w zalegających na plażach szczątkach makroglonów, wyrzuconych na ląd przez fale w trakcie gwałtownych sztormów. Co ciekawe, w kolejnych sezonach w ASPA 128 zaobserwowano pojawienie się osobnika biegusa długoskrzydłego Calidris bairdii (obserwacja zatwierdzona opinią komisji faunistycznej, Czajka i Przepiórka 2018 Zał. 4, pozycja III.i.46). Skrajnie trudne warunki siedliskowe Antarktyki oraz brak odpowiedniej bazy żywieniowej sprawiają, że tylko niewielka część zalatujących tam ptaków jest w stanie utrzymać się przy życiu. Odmienna sytuacja dotyczy przypadku gatunków ptaków charakterystycznych dla regionu Subantarktyki, tj. pingwin królewski Aptenodytes patagonicus Miller, 1778, którego osobniki pionierskie mogą wytyczać nowe szlaki migracyjne, a sprzyjające zmiany warunków klimatycznych mogą skutkować przesunięciem zasięgu występowania tego gatunku bardziej na południe (Juáres i wsp. 2017). Obecnie mój zespół odnotowuje coraz częstsze przypadki pojawień oraz próby lęgów tego subantarktycznego gatunku na Wyspie Króla Jerzego. Wykorzystując zasoby danych sukcesywnie uzupełnianych przez uczestników kolejnych wypraw, którzy pracują według moich szczegółowych instrukcji, planuję dalsze badania nad zjawiskiem przesuwania się zasięgu występowania A. patagonicus w kierunku południowym. Od lat 60. XX wieku ważnym czynnikiem wpływającym na ekosystem Antarktyki stała się bezpośrednia presja ludzi, związana z rozwijającą się działalnością naukową i wzrastającym ruchem turystycznym. Presja ta jest bardzo skoncentrowana w czasie i przestrzeni i dotyczy głównie antarktycznego lata i oaz przybrzeżnych. Jest ona odczuwalna zwłaszcza w okresie największej aktywności biologicznej roślin i zwierząt, gdy rozpoczyna się cykl wegetacyjny i gdy do rozrodu przystępują ptaki i ssaki morskie (Chwedorzewska i Korczak 2010 pełne dane bibliograficzne podałam w punkcie 4b, w pozycji 6). W Antarktyce funkcjonuje ponad sto całorocznych stacji badawczych i sezonowych baz, zamieszkiwanych co roku przez około 5000 osób (np. Chwedorzewska i wsp Zał. 4, pozycjia II.d.2). Większość stacji badawczych usytuowana jest w oazach antarktycznych wolnych od lodu skrawkach lądu, w miejscach osłoniętych od wiatru, z dostępem do słodkiej wody. Miejsca te są szczególnie atrakcyjne również dla lokalnej fauny. Działalność naukowa wspierana jest przez cały system logistyczny i rozbudowaną infrastrukturę (budynki mieszkalne i magazynowe, pasy startowe dla samolotów, drogi, zbiorniki paliwa). Obsługa stacji wymaga corocznie przywożenia ogromnych ilości ładunku (np. Chwedorzewska i wsp Zał. 4, pozycja II.a.6). To skomplikowane operacje, wymagające zaangażowania ciężkiego sprzętu pływającego i jezdnego do przetransportowania ładunku na ląd (np. Galera i wsp Zał. 4, 9

11 pozycja II.a.2). Tak duże akcje transportowe mają negatywny wpływ na środowisko naturalne, powodując m.in. płoszenie zwierząt i niszczenie tundry (Chwedorzewska i Korczak 2010 dane bibliograficzne publikacji podałam w pozycji 6 w punkcie 4b). Ponadto, ich konsekwencją może być nieświadome zawlekanie obcych organizmów. Obce propagule przenoszone są zarówno na elementach ładunku, jak i na ubraniach uczestnikach wypraw i turystów (Lityńska-Zając i wsp Zał. 4, pozycja II.a.8). Każdego roku około 60 statków obsługuje stacje naukowe oraz realizuje programy badawcze w Antarktyce. Fakt, iż wiele z nich odbywa w tym samym roku rejsy do Arktyki, zwiększa prawdopodobieństwo zawleczenia do Antarktyki organizmów występujących w północnych regionach polarnych. Istnieje niebezpieczeństwo, że tego typu organizmy rozpoczną kolonizację ocieplającej się Antarktyki (Galera i wsp Zał. 4, pozycja II.a.2). Od 1977 roku Polska Stacja Antarktyczna im. H. Arctowskiego pełni funkcję centrum logistycznego dla polskich operacji w Antarktyce. Podczas 33 wypraw naukowych w latach przebywało na stacji średnio 459 osób w cyklu rocznym, a w sezonie letnim osoby. Ponadto Stacja Arctowski była jedną z najczęściej odwiedzanych stacji badawczych w regionie Antarktycznym, w sezonie 2006/2007 odwiedziło ją 5800 turystów na 27 statkach turystycznych (Chwedorzewska i Korczak 2010 pozycja 6 z punktu 4b). W celu dokonania kompleksowej oceny przejawów oddziaływania człowieka na środowisko przyrodnicze (dotyczy to zarówno działań świadomych, jak i przypadkowych), przeanalizowałam zmiany w populacjach zwierząt kręgowych występujących w okolicach Stacji. W publikacji pt. Human impact upon the environment in the vicinity of Arctowski Station, King George Island, Antarctica (Chwedorzewska i Korczak 2010 pozycja 6 z punktu 4b) wykazałam, że niektóre elementy ekosystemu są bardziej wrażliwe na antropopresję. z obszarów rozrodczych wycofały się dwa gatunki ssaków płetwonogich (M. leonina, L. weddellii) i dwa gatunki ptaków morskich (M. giganteus, P. papua). W przypadku innych ptaków zaobserwowałam oznaki synantropizacji. Przykładem jest znaczny wzrost populacji Catharacta sp. (Stercoraius sp. wg World Register of Marine Species, 2019), jej osobniki korzystają z dostępu do odpadków, a nawet są dokarmiane przez personel Stacji. Wykryłam zaburzenia w fenologii niektórych gatunków ptaków, które zamiast migrować z końcem antarktycznego lata, pozostawały na okres zimowy w oazie Point Thomas (w konsekwencji zwierzęta często nie przeżywały sezonu zimowego). Negatywne skutki powoduje także dokarmianie dzikich zwierząt (zwłaszcza surowymi artykułami spożywczymi pochodzenia zwierzęcego, takimi jak jaja i mięso), które stwarza niebezpieczeństwo zakażeń patogenami. W mikrobiocie jelitowej pingwinów P. papua z lokalnej populacji stwierdzono obecność bakterii Salmonella sp. (Dimitrov i wsp. 2009). Przedstawione w pracy wyniki zostały wykorzystane do opracowywania planów zarządzania ASPA 128. Przedstawiano je także na Spotkaniach Konsultatywnych Układu Antarktycznego Antarctic Treaty Consultative Meeting (ATCM), Committee for Environmental Protection. Kolejnym moim osiągnięciem było zastosowanie do badań bezzałogowych systemów powietrznych (BSP) i wykonanie lotów poza zasięg wzroku BVLOS. Dzięki nim uzyskałam pionowe i nachylone zdjęcia lotnicze z trudnodostępnych terenów, oddalonych o 30 km od miejsca startu bezzałogowego samolotu. Sięgająca kilku centymetrów rozdzielczość tych fotografii i zastosowane techniki teledetekcji umożliwiły zlokalizowanie i oszacowanie liczby populacji lęgowych pingwinów oraz osobników ssaków płetwonogich w trzech sezonach badawczych: 2014/2015, 2015/2016 i 2016/2017. Pionierskie, starannie zaplanowane działania międzynarodowego i multidyscyplinarnego zespołu, działającego w ramach projektu MONICA (osiągnięcie opisane Zał. 4, pozycja II.i.6) zaowocowały opracowaniem innowacyjnych metod wieloaspektowego monitoringu obszarów trudno dostępnych. Zastosowanie fotointerpretacji obrazów (Korczak-Abshire i wsp publikacja w pozycji 4 z punktu 4b) i narzędzi GIS (Zmarz i wsp publikacja w pozycji 5 z punktu 4b) zwiększyło efektywność i dokładność szacunków oraz umożliwiło przeprowadzenie analizy numerycznej terenów zajmowanych przez zwierzęta (por. Jaworska 2016 praca magisterska wykonana pod moim kierunkiem Zał. 4, pozycja III.j.3). Zastosowanie BSP zwiększyło bezpieczeństwo i komfort personelu prowadzącego badania oraz ograniczyło negatywny wpływ ludzi na środowisko. Wykorzystanie do celów badawczych bezzałogowych statków 10

12 powietrznych w Antarktyce otworzyło nowe możliwości monitorowania ekosystemów. W najbliższej przyszłości należy spodziewać się dalszego rozwoju zastosowania tych urządzeń do badań terenów trudnodostępnych, takich jak regiony polarne. Znikoma wiedza na temat wpływu różnych rodzajów BSP (tj. wiatrakowiec, stałopłat) na środowisko przyrodnicze Antarktyki skłoniły mnie do przeprowadzenia badań opisanych w publikacji pt. Preliminary study on nesting Adélie penguins disturbance by Unmanned Aerial Vehicles (Korczak-Abshire i wsp pozycja 7 z punktu 4b). W publikacji opisałam wpływ różnych typów bezzałogowych samolotów (Anderson i Gaston 2013) na zachowanie pingwinów P. adeliae w okresie lęgowym. Udowodniłam, że wykorzystanie statków powietrznych operujących na wysokości 350 m n.p.m. nie wpływa negatywnie na behawior zwierząt. Wyniki moich prac zostały wykorzystane do opracowania dokumentów roboczych, przedstawionych na forum międzynarodowym na spotkaniach konsultatywnych ATCM i posiedzeniach Rady Menadżerów Antarktycznych Programów Narodowych (Council of Managers of National Antarctic Programmes COMNAP). Między innymi, na podstawie moich doświadczeń, zdobytych podczas realizacji projektu MONICA obecnie przygotowane są międzynarodowe normy legislacyjne, regulujące zasady wykorzystania BSP w całej Antarktyce (Kidawa i wsp osiągnięcie opisane w Zał. 4, w pozycji III.q.20], Kidawa i wsp pozycja III.q.21). Moje prace wpisują się w nurt nowoczesnych badań w Antarktyce, a mój zespół jako pierwszy wykonał zakończone sukcesem loty samolotów bezzałogowych poza zasięg wzroku, a pozyskane dane wykorzystał do wieloaspektowej analizy ekosystemu Antarktyki (Zmarz i wsp. 2018, pozycja 5 w punkcie 4b). Ponadto prowadzone i koordynowane przeze mnie badania mają duże znaczenie dla ochrony przyrody w Antarktyce. Wiedza na temat rozkładu, liczebności i kondycji populacji lęgowych pingwinów Pygoscelis, ważnych gatunków wskaźnikowych zależnych od kryla, jest kluczowa dla organizacji tj. CCAMLR. Dane zebrane przez mój zespół zasilają bazę CCAMLAR Ecosystem Monitoring Programme i służą członkom Komisji ds. Zachowania Żywych Zasobów Morskich Antarktyki CCAMLR w procesie podejmowania decyzji w sprawie prowadzenia zrównoważonego rybołówstwa na wodach Oceanu Południowego. Pełen spis dokumentów roboczych, opracowań naukowych i raportów przygotowanych przeze mnie na spotkania CCAMLR, ATCM i Polar Task Force (grupa ad hoc Ministerstwa Spraw Zagranicznych) przedstawiłam w pozycjach od III.q.1 do III.q.22 w Załączniku 4. Podsumowanie Wszystkie badane populacje pingwinów wykazywały zbliżone tendencje pod względem dynamiki liczebności. Pewien wyjątek stanowi populacja P. antarcticus z ASPA 151, gdzie zaobserwowano wzrost populacji z 3 do 53 par lęgowych. W XXI wieku w regionie Szetlandów Południowych zaobserwowano wyraźne zmniejszenie się liczebności populacji lęgowych gatunków pingwinów najsilniej zależnych od kryla (P. adeliae i P. antarcticus). Zjawisko to można interpretować jako skutek: wprowadzenia działań ochronnych w stosunku do odżywiających się krylem wielorybów (Megaptera novaeangliae, Balaenoptera musculus, B. bonaerensis) i uchatek Arctocephalus gazella, które spowodowało wzrost konkurencji pokarmowej dla pingwinów; spowodowanego działalnością człowieka ocieplania się klimatu, skutkującego zmianami w zasięgu i czasie występowania pokrywy lodowej, stanowiącej kluczowe siedlisko kryla; koncentracji komercyjnych połowów kryla w regionie Półwyspu Antarktycznego (pomimo gwałtownego ograniczenia połowów na początku lat 90. XX wieku, na badanym obszarze odławianie kryla wciąż trwa). Zmiany klimatyczne powodują również topnienie pokrywy lodowej na lądzie i powiększanie się terenów okresowo wolnych od lodu. Zwiększanie się powierzchni przydatnych do lęgów w obrębie przybrzeżnych oaz antarktycznych, nie wpłynęło na zwiększenie liczebności lęgowych populacji P. adeliae i P. antarcticus. 11

13 W odróżnieniu od P. adeliae i P. antarcticus, populacja pingwina P. papua w regionie Szetlandów Południowych staje się coraz bardziej liczna. Ocieplanie się klimatu może sprzyjać temu preferującemu łagodniejszy klimat gatunkowi, unikającemu pokrywy lodowej. Gatunek ten jest w mniejszym stopniu zależny od zasobów kryla, ponieważ charakteryzuje się mniejszą wybiórczością pokarmową. Pomimo gwałtownie zmniejszającej się liczebności P. antarctiucs, struktura genetyczna populacji pozostała stabilna, a obserwowany przejaw dryfu genetycznego jest prawdopodobnie kompensowany przepływem genów między populacjami. Można przypuszczać, że filopatria u tego gatunku jest mniejsza, co prawdopodobnie powoduje większą zdolność P. antarcticus do migracji. Bezpośrednia presja człowieka w okolicach Polskiej Stacji Antarktycznej spowodowała zmniejszanie się liczby niektórych rozradzających się tam gatunków zwierząt kręgowych - dotyczy to zwłaszcza Pygoscelis papua, Macronectes giganteus i Mirounga leonina. Zaobserwowano przejawy synantropizacji ptaków z rodzaju Stercorarius, korzystających ze swobodnego dostępu do odpadków i dokarmianych przez personel Stacji. Ptaki te występują coraz bardziej licznie, a w sezonie zimowym coraz częściej i coraz dłużej pozostają w okolicach Stacji. Liczba i różnorodność gatunkowa wagrantów (ptaków przelotnych i przypadkowo zalatujących) na badanym obszarze była zmienna w czasie. Niektóre gatunki wykazały tendencje do przedłużających się okresów pozostawania w Antarktyce. Szczególnie często i licznie pojawiającym się w regionie Szetlandów Południowych wagrantem jest Calidris fruscicolis, którego pojawy były skorelowane z występowaniem cieplejszych sezonów letnich. Wykorzystanie w monitoringu teledetekcji i samolotów bezzałogowych wykonujących loty poza zasięg wzroku pozwoliło na znaczne poszerzenie terenu badań i objęcie obserwacjami terenów szczególnie trudno dostępnych. Zastosowanie nowoczesnych metod zwiększyło dokładność wyników i znacznie skróciło czas obserwacji. Badania z wykorzystaniem samolotów bezzałogowych o napędzie elektrycznym i spalinowym są bezpieczne dla pingwinów P. adeliae w okresie lęgowym. Plany badawcze W ramach kontynuacji badań nad dynamiką populacji fauny antarktycznej w kontekście obserwowanych zmian klimatycznych trwa dalsze opracowywanie materiałów i danych zgromadzonych przeze mnie. Przygotowywane są następne publikacje, dotyczące: nierodzimych gatunków awifauny Gryz P., Gerlée A., Korczak-Abshire M. New breeding site and records of King Penguin (Aptenodytes patagonicus) on the King George Island (South Shetlands, Western Antarctic) [w druku]; badania diety pingwinów z rodzaju Pygoscelis Panasiuk A., Wawrzynek J., Musiał A., Korczak-Abshire M. The euphausiids component of Pygoscelis penguin diets on King George Island (South Shetland Islands) during the austral summer 2012/2013) [praca w recenzji]; słabo poznanych wędrówek zimowych pingwinów Pygoscelis Korczak-Abshire M, Hinke J.T., Santos M.M. Latitudinal gradient in movement reveals the importance of coastal AP regions of to gentoo populations [praca w przygotowaniu]. Moje dalsze plany badawcze obejmują problematykę: uwarunkowań biologicznych, geochemicznych i genetycznych struktur i funkcjonowania ekosystemów polarnych na tle dynamicznych zmian klimatycznych; analizę wybranych aspektów behawioralnych populacji uchatek Arctocephalus gazella (zależnego od kryla gatunku wskaźnikowego) w antarktycznych obszarach chronionych; 12

14 związku lokalizacji terenów rozrodczych gatunków ssaków płetwonogich z cechami ukształtowania terenu z wykorzystaniem analiz geoinformatycznych materiałów pozyskanych z BSP. 5. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo - badawczych (publikacje wchodzące w skład pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych wyszczególniono w Zał. 4) Różnorodność tematyki podejmowanych przeze mnie problemów badawczych wynika z faktu, iż cenię sobie nowe wyzwania, a także możliwość pracy w multidyscyplinarnych zespołach badawczych. W badaniach ekosystemów antarktycznych stawiam sobie za cel łączenie klasycznych metod obserwacji terenowych z najnowszymi technikami i narzędziami teledetekcji. Zdobyte w trakcie realizacji pracy doktorskiej doświadczenie w posługiwaniu się technikami molekularnymi wykorzystuję w badaniach fauny antarktycznej. Moje pozostałe osiągnięcia naukowo-badawcze pogrupowałam według poruszanych w nich zagadnień. [W nawiasie kwadratowym zamieściłam odsyłacz do odpowiedniego punktu w Załączniku 4 Wykaz opublikowanych prac naukowych lub twórczych prac zawodowych oraz informacja o osiągnięciach dydaktycznych, współpracy naukowej i popularyzacji nauk] Na początku pracy naukowej moje zainteresowania koncentrowały się wokół zagadnień dotyczących genetyki zwierząt hodowlanych. W pracy doktorskiej zajęłam się mapowaniem QTL (quantitative trait loci) dla cech nieśności oraz jakości jaja kury domowej Gallus gallus domesticus L. 1758, przy wykorzystaniu gęsto rozmieszczonych loci markerowych w chromosomie 4. W badaniach tych poszukiwałam genetycznych markerów cech ilościowych, w celu identyfikacji genów warunkujących poziom cech o znaczeniu ekonomicznym. Do osiągnięcia zaliczam wytypowanie regionu CR jako potencjalnego genu kandydującego warunkującego grubość skorupy jaja. Identyfikacja takich genów znajduje zastosowanie w pracach hodowlanych, umożliwiając prowadzenie selekcji wspomaganej markerami (tzw. Marker-assisted selection). Zidentyfikowanie genu warunkującego grubość skorupy jaja, a w konsekwencji prowadzenie selekcji kierunkowej, wpłynęłoby na ograniczenie ekonomicznych strat powstałych np. podczas transportu jaj. Wykorzystując techniki PCR-RFLP (ang. polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism), mikromacierzy cdna, real-time PCR i sekwencjonowania, badałam także polimorfizm genów związanych z cechami produkcji mięsnej i mlecznej u wybranych przedstawicieli podrodziny Bovinae oraz małych przeżuwaczy. Ponadto pracowałam nad poszukiwaniem genów warunkujących wady szkieletu osiowego u kur oraz uczestniczyłam w badaniach ekspresji genów odpowiedzialnych za rozszczepienie czaszki u kurcząt. Wyniki opisanych wyżej analiz genetycznych zostały opublikowane w postaci monografii i artykułów w czasopismach naukowych (w tym 8 publikacji w periodykach znajdujących się w bazie Journal Citation Reports): 1. A TG-repeat polymorphism in the 5 noncoding region of the goat growth hormone receptor gene and its association with milk production traits and somatic cell count in milk. Maj i wsp [pełne dane bibliograficzne publikacji znajdują się w Załączniku 4, w punkcie II.a.13]. 2. Expression of positional candidates for shell thickness in the chicken. Sazanov i wsp [Zał. 4, punkt II.a.14]. 3. Gene expression profiling of hereditary exencephaly in chickens. Jaszczak i wsp [Zał. 4, punkt II.a.15]. 4. Chromosomal localization of 15 large insert BAC clones containing tree microsatellites on chicken chromosome 4 (GGA4) which refine its centromere position. Sazanov i wsp [Zał. 4, II.a.16]. 5. Growth hormone gene polymorphism in chicken divergently selected for axial skeleton malformation. Wardęcka i wsp [Zał. 4, punkt II.a.17]. 6. TG-repeat length polymorphism in the 5 -nomcoding region of the growth hormone receptor gene in cattle and its association with meat production traits. Maj i wsp [Zał. 4, II.a.18] 7. Chromosomal localization of GGA4 BACs containing QTL linked microsatellites. Sazanov i wsp [Zał. 4, punkt III.a.19]. 13

15 8. Divergent selection for skeletal malformations in chicken alters polymorphism at microsatellite loci. Wardęcka i wsp [Zał. 4, punkt II.a.20]. 9. Bison bonasus growth hormone gene, promoter region. Maj A. i wsp [Zał. 4, punkt II.d.8]. 10. Bos taurus micromolar calcium-activated neutral protease 1 (capn1) gene, intron 14. Juszczuk-Kubiak i wsp [Zał. 4, punkt II.d.9]. 11. Badania genomu kury ze szczególnym uwzględnieniem chromosomu 4. Prace i Materiały Zootechniczne. Korczak 2003 [Zał. 4, punkt II.d.7]. W 2005 roku rozpoczęłam pracę w Zakładzie Biologii Antarktyki Polskiej Akademii Nauk (ZBA PAN), podejmując nowe wyzwania naukowe związane z szeroko rozumianymi badaniami ekologii zwierząt występujących w Antarktyce. W latach uczestniczyłam w projekcie badawczym pt. Wpływ ocieplenia klimatu w rejonie Półwyspu Antarktycznego na funkcjonowanie ekosystemów morskich i lądowych" CLICOPEN 102/IPY/2007/01 [punkt II.i.8, Zał. 4], koordynując zadanie badawcze pt. Wpływ klimatu na dyspersję fok i pingwinów. Oprócz badań dotyczących mojego osiągnięcia habilitacyjnego, badałam zmiany zachodzące w strukturze populacji sześciu gatunków ssaków płetwonogich występujących na zachodnim wybrzeżu Zatoki Admiralicji oraz na pojawiającym się tam sezonowo paku lodowym. Wyniki moich obserwacji terenowych zestawiłam z serią danych wieloletnich (rejestrowanych od 1978 roku), co pozwoliło na wyznaczenie cykliczności pojawień poszczególnych gatunków i trendów dynamiki populacji w okresie 30 lat. Badane przeze mnie populacje foki Weddella (Leptonychotes weddellii Lesson, 1826), krabojada (Lobodon carcinophagus Hombron & Jacquinot, 1842), lamparta morskiego (Hydrurga leptonyx Blainville, 1820) oraz foki Rossa (Ommatophoca rossii Gray, 1844) rozmnażają się na zakotwiczonym lodzie przybrzeżnym (tzw. przylepa lodowa) lub na pływających krach lodu morskiego, a ich preferowanym środowiskiem występowania jest strefa graniczna paku lodowego. W odmienny sposób obecność pokrywy lodowej wpływa na płetwonogie rozmnażające się na lądzie południowe słonie morskie (Mirounga leonina Linnaeus, 1758) i uchatki antarktyczne (Arctocephalus gazella Peters, 1875). Zbyt długo utrzymująca się przylepa lodowa ogranicza tym zwierzętom dostęp do terenów rozrodczych, zlokalizowanych na wybrzeżach wolnych od lodu. W okresie objętym obserwacjami regularnie występowały wszystkie gatunki płetwonogich, z wyjątkiem gatunku O. rossii. Do rozrodu przystępowały słonie morskie (populacje rozrodcze obecne każdego roku) i foki Weddella (przypadki rozrodu sporadyczne). Natomiast populacja A. gazella składała się głównie z młodych samców, nie biorących udziału w reprodukcji. Zaobserwowałam spadek szczytowej rocznej liczebności populacji fok L. weddellii, L. carcinophagus i H. leptonyx oraz brak osobników O. rossii, co prawdopodobnie wynikało ze zmniejszenia się zasięgu lodu morskiego. Natomiast liczebność populacji rozrodczej M. leonina pomimo wyraźnych wahań z roku na rok, nie wykazywała wyraźnych tendencji. Liczebność populacji młodych samców oraz samic tego gatunku pojawiających się na plażach po zakończonym sezonie rozrodczym spadła o 48% w rozpatrywanym okresie. z kolei populacja A. gazella wykazała znaczny wzrost liczebności, spowodowany zapewne odradzaniem się populacji uchatek, po prawie całkowitym ich wytępieniu na początku XX wieku. Analiza trendów zmian w populacji płetwonogich w kolejnych sezonach została przeprowadzona w przygotowanej pod moim kierunkiem pracy dyplomowej pt. "Analiza liczebności i rozmieszczenia populacji ssaków płetwonogich w rejonie Zatoki Admiralicji (Wyspa Króla Jerzego, Szetlandy Południowe, Antarktyka) w latach " [osiągnięcie opisane w Zał. 4 w punkcie III.j.2]. Kontynuując rozpoczęte w 2007 roku obserwacje na Wyspie Króla Jerzego, podjęłam się koordynacji programu regularnych obserwacji ptaków i ssaków płetwonogich na zachodnim wybrzeżu Zatoki Admiralicji w cyklu całorocznym. W ramach tego zadania badawczego opracowałam nową koncepcję prowadzenia badań monitoringowych, rozbudowując istniejący już system o nowe elementy analiz - GIS (geographic information system). Ponadto rozszerzyłam obszar objęty obserwacjami o zachodnie wybrzeże Zatoki Króla Jerzego (ASPA151). Od 2007 roku obserwacje fauny prowadzone były tam co roku, w sezonie antarktycznego lata (od października 14