Południowy Ocean Lodowaty stalowoszary, zawsze niespokojny, przerażająco zimny, ogromny obszar wód, do których dostępu broni swą surowością sama natura. Ocean ten obejmuje południowe części trzech znanych oceanów: Atlantyku, Pacyfiku i Oceanu Indyjskiego. Za jego umowna granicę przyjmuje się 60o szerokości geograficznej południowej. Wody tego oceanu opływają kontynent antarktyczny zgodnie z ruchem wskazówek zegara tworząc tzw. Dryf Wiatrów Zachodnich. Jedynie tuż przy samym brzegu kontynentu prąd ma kierunek przeciwny. Poza granicą czysto umowną Południowy Ocean Lodowaty ma także granicę fizyczną. Jest nią strefa Konwergencji Antarktycznej, gdzie zimne wody płynące od strony kontynentu zapadają się pod cieplejsze wody subtropikalne. W tym dosyć wąskim pasie woda powierzchniowa gwałtownie zmienia fizyczne właściwości: temperaturę i zasolenie. Ta fizyczna izolacja wód powierzchniowych od głębszych oraz bliższych kontynentowi od tych znajdujących się bardziej na północ stanowi dla wielu grup zwierząt morskich niemożliwą do przebycia granicę. To jedna z przyczyn, która przez miliony lat kształtowała i nadal kształtuje cały szeroko rozumiany ekosystem Morskiej Antarktyki. Izolacja tego kontynentu trwa już około 40 milionów lat. Gdzie dokładnie znajduje się Polska Stacja Antarktyczna im. H. Arctowskiego? Jest ona ulokowana na zachodnim brzegu Zatoki Admiralicji - największej z zatok Wyspy Króla Jerzego w Archipelagu Szetlandy Południowe. Stacja należy do Zakładu Biologii Antarktyki Polskiej Akademii Nauk. Otworzono ją 26 lutego 1977 roku i pracuje ona bez przerwy do dziś jako jedyna polska placówka w Antarktyce. Szetlandy Południowe to duża grupa wysp leżących około 1000 km poniżej Przylądka Horn. W odległości około 90 km na południe zaczyna się już Kontynent Antarktyczny. Największą wyspą tego archipelagu jest Wyspa Króla Jerzego (King George Island) o powierzchni około 1300 km2. Ponad 90% jej powierzchni pokrywa lodowiec, wznoszący się miejscami na wysokość ponad 600 m. Zaledwie kilka procent lądu tylko w strefie brzegowej, oraz samotne nunataki (nie oblodzone, strome skały wystające ponad kopułę lodowca) są wolne od lodu. Niejednokrotnie Wyspa Króla Jerzego jest nazywana Nieoficjalną Stolicą Antarktyki, a to dzięki zlokalizowanym tu aż 9 zimowym stacją należącym do 8 państw: Argentyny, Brazylii, Chile, Chin, Korei Południowej, Polski, Rosji i Urugwaju i 3 stacją letnim: Niemcy, Peru i USA. Taka lokalizacja wyspy i jej dostępność od strony Ameryki Południowej stwarza dogodne warunki do utrzymywania stacji i prowadzenia narodowych programów badawczych przez państwa należące do Układu Antarktycznego. Co żyje w wodach Zatoki Admiralicji? 1/5
Stojąc na brzegu i patrząc na stalowoszarą, pofalowaną, lodowatą wodę, po powierzchni której pływa rozdrobniony gróz lodowy a dodatkowo mając za sobą i przed sobą białe lodowe ściany odnosi się wrażenie, że poza pojawiającymi się czasem wielorybami i fokami to wielka pustynia pozbawiona jakiegokolwiek życia. Jest to bardzo złudne, gdyż życie podmorskie w Antarktyce mimo ekstremalnie niskiej temperatury jest bardzo bogate i kolorowe a spotykane tam gatunki bardzo ciekawe - wiele z nich to endemity, występujące tylko i wyłącznie w morzach antarktycznych. Wystarczy się zanurzyć zaledwie kilka czy kilkanaście metrów pod powierzchnię wody, a znajdziemy tam wówczas miejsca kipiące życiem i przypominające miejscami kolorową tropikalną rafę. Rozwojowi życia biologicznego w wodach Antarktyki sprzyja duża zawartość składników odżywczych oraz wysoka zawartość tlenu. Życie kwitnie tu powolnym tempem w głębinach, w chłodzie i ciemności. Bardzo zaznaczona jest tu sezonowość związana z zamarzaniem morza na długie zimowe miesiące. Pomiędzy listopadem a marcem, czyli w czasie antarktycznego lata produktywność tego ekosystemu można porównać z lasami tropikalnymi. Rozwijający się w czasie tych miesięcy mikroskopijny fitoplankton jest w stanie wyprodukować tyle tlenu, co amazońska dżungla. To obrazowe porównanie dobrze oddaje skalę tego procesu. W Zatoce Admiralicji są obszary piaszczystego lub mulistego dna wyglądające jak pustynia. Są również miejsca, gdzie życie biologiczne wręcz kipi. Jedno z nich znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie stacji na głębokości 5-7m, inne to zbocza samotnej skały Napier Rock, która wyrasta niemal pionowo z morza. To jedno z miejsc, gdzie nurkowie z Zakładu Biologii Antarktyki prowadzą badania oraz pobierają próby. Do głębokości kilkunastu metrów zbocze skały porastają długie plechy glonów brunatnych (niestety prawie wszystkie gatunki antarktycznych roślin i zwierząt morskich nie mają polskich nazw), przypominające szerokie pasy transmisyjne. Są skórzaste, bardzo śliskie. W toni wodnej falują majestatycznie jak gigantyczne wstęgi. Obok nich wyrastają kilkumetrowe glony o drzewiastym kształcie, których chwytniki (ryzoidy) mają grubość ludzkiej ręki. Gdzie niegdzie falują drobniejsze zielone glony zaopatrzone w specjalne powietrzne kulki zwiększające ich wyporność. Skalne ściany porastają różne gatunki gąbek, niektóre wielkości dużej piłki, drobne, filigranowe koralowce o żółtej i pomarańczowej barwie, brunatne mszywioły w tym gąszczu spotkać można również strzykwy, białe wstężniaki i kilkutnice - morskie pająki wielkości talerza. Pomiędzy skupiskami glonów w świetle latarek pokazują swoje czerwono-wiśniowe barwy pięcioramienne rozgwiazdy i kolczaste jeżowce oraz szare, poruszające biczowatymi ramionami wężowidła. Czasem na dnie można się natknąć na urzekające swym wdziękiem i zwiewnością ruchów liliowce a w toni wodnej na delikatne, prawie przezroczyste żebropławy, których rzędy rzęsek mienią się pulsacyjnie tęczowymi barwami. W czasie antarktycznego lata często można zaobserwować w pelagialu dziwne galaretowate wstęgi, długości nawet kilku metrów. Co kilka centymetrów w przezroczystej substancji zanurzone są czerwone kulki. Ten twór to kolonia salp. Kolory tego świata jak wszystko pod wodą ujawniają swoje zaskakujące piękno dopiero w sztucznym oświetleniu. W wodach antarktycznych prym pod względem liczby gatunków wiodą wieloszczety, mięczaki oraz skorupiaki. W samej tylko Zatoki Admiralicji opisano około 120 gatunków wieloszczetów oraz tyle samo obunogów. W strefie przybrzeżnej mogą one występować w ogromnych zagęszczeniach np. na żwirowym dnie skorupiaków obunogich może być do 10 tyś. osobników na 1m2. Z jakimi warunkami środowiskowymi muszą radzić sobie zwierzęta zasiedlające wody wokół 2/5
Kontynentu Antarktycznego? duże zasolenie, wynoszące tam 34,6, a więc około trzy razy tyle, co w Bałtyku w czasie antarktycznej zimy (czerwiec-wrzesień) woda morska tuż przed zamarznięciem osiąga temperaturę 1,85oC, a ściśnięta pod gigantycznymi lodowcami szelfowymi może pozostawać w stanie ciekłym nawet przy temperaturze 2oC!! góry lodowe ocierając się o dno mogą skutecznie niszczyć wszystkie zasiedlające je zbiorowiska nawet do głębokości 30-40m zimą, gdy morze jest zamarznięte warstwa wody tuż pod pokrywą lodową jest jeszcze bardziej zasolona w wyniku wymrażania z niej słodkiej wody zimą, pod wodę, która jest odizolowana pokrywą lodową dociera bardzo mało światła oraz tlenu. Kluczowym organizmem całego ekosystemu antarktycznego jest kryl - mały planktonowy skorupiak pelagiczny. Dlaczego jest on tak istotny? Stanowi on podstawę wszystkich łańcuchów pokarmowych w Antarktyce zarówno w morzu jak i na lądzie. To najliczniejszy (widoczny gołym okiem) organizm zamieszkującym nasza planetę!! Kryl występuje w całym Południowym Oceanie Lodowatym. Obliczono, że jego liczebność wynosi około 900 bilionów osobników (900 000 000 000 000). Skupia się on w wielkie ławice ciągnące się na setki mil kwadratowych, zabarwiając morze na różowo. W 1m3 wody może być do 10 kg tych małych skorupiaków co daje zagęszczenie około 20 osobników na litr. Polska nazwa kryla (Euphasia superba) to SZCZĘTKI. Nazwa kryl pochodzi od norweskiego słowa Krill czyli drobnica, którym już w XVIII wieku wielorybnicy nazywali zawartość żołądków upolowanych wielorybów. Systematycznie zaklasyfikowano go dopiero w połowie XIX wieku. Obecnie znanych jest 85 gatunków kryla. Wszystkie są zwierzętami wyłącznie morskimi. Dorosłe osobniki są olbrzymami wśród planktonu - mierzą około 6-6,5 cm i ważą do 2g. Żyją od 2 do 10 lat. Jaja złożone w pelagialu opadają na głębokość około 2000m, tam wylęgają się larwy naupliusy, które bardzo powoli płyną do powierzchni, przechodząc po drodze szereg przekształceń. Kryl jest filtratorem odżywiającym się fitoplanktonem, czyli mikroskopijnymi glonami. W czasie zimy przemienia się w drapieżnika, zmieniając swoja dietę prawie w całości na zooplanktonem. Każdy kryl zjada dziennie 35 mg pokarmu co daje dziennie około 30 mln ton fitoplanktonu, który przechodzi przez przewód pokarmowy kryla. Dorosły kryl stanowi podstawę diety większości zwierząt antarktycznych: ryb, pingwinów, fok, uchatek oraz wielorybów. Cechą charakterystyczną biocenoz dennych w Antarktyce jest duża różnorodność gatunkowa, duże zagęszczenia oraz duża biomasa zwierząt. W większości grup zwierząt obserwujemy duży odsetek gatunków endemicznych (występujących tylko i wyłącznie na danym terenie). Wiele gatunków jest eurybatyczna czyli może występować w dużym zakresie głębokości (od kilku do kilkuset metrów). Cechą charakterystyczną niektórych grup bezkręgowców jest gigantyzm. Obserwujemy go szczególnie u tych gatunków, które nie posiadają muszli czy innych struktur, do wzrostu których potrzebowałyby dużych ilości soli wapniowych. Przyczyny gigantyzmu upatruje się w długowieczności i zwykle powolnym tempie rozwoju, wydłużonym okresie dojrzewania i wzrostu 3/5
zwierząt, co jest z kolei wynikiem niskiej temperatury i sezonowej niedostępności pokarmu w czasie zimy. Jeden z gatunków rozgwiazdy o średnicy nie przekraczającej 10-12 cm (Odontaster validus) może żyć nawet ponad 100 lat. Wiele gatunków antarktycznych ślimaków bezmuszlowych, gąbek, wstężniaków czy skorupiaków jest o wiele większa od swych krewnych z mórz innych stref klimatycznych. Bardzo ciekawe są również ryby antarktyczne a szczególnie - z punktu widzenia fizjologii rodzina ryb białokrwistych, do których zalicza się np. szczękacz. Przypomina on nieco naszego szczupaka, z tym że około 1/3 jego ciała stanowi głowa z ogromną uzbrojoną w setki ostrych zębów paszczą. Ryby te są wspaniale przystosowane do aktywnego życia w przechłodzonej antarktycznej wodzie na granicy jej zamarznięcia. Ich krew nie zawiera hemoglobiny (dającej czerwoną barwę) ani żadnych innych barwników oddechowych. Dlatego jest ona przezroczysta (mimo nazwy białokrwiste). Poza tym w ich krwi znajdują się tzw. antyzamarzacze związki glikoproteinowe, chroniące płyny wewnętrzne tych zwierząt przed zamarznięciem. Jak wielkie było zaskoczenie biologów, gdy okazało się, że ryby białokrwiste pobierają z wody podobna ilość tlenu jak zwykłe ryby. Dzieje się to za sprawą bardzo dużych skrzeli, szybszego obiegu białej krwi, której jest więcej niż u zwykłych ryb, i którą w ruch wprawia o wiele większe serce. Tym, którzy chcą pogłębić swoją wiedzę o ekosystemach polarnych polecam zeszyt KOSMOS problemy nauk biologicznych Tom 47, 1998, numer 4 (241) w całości poświęcony temu tematowi. Dużo zdjęć morskich bezkręgowców antarktycznych znajduje się na stronie http://www.peterbr ueggeman.com/nsf/fguide/index.html Do przygotowania tekstu wykorzystano materiały z prac naukowych prof. S. Rakusa-Suszczewskiego, prof. K. Opalińskiego, prof. K. Jażdżewskiego, dr P. Preslera. Dr Tomasz Janecki jest hydrobiologiem i płetwonurkiem z Zakładu Biologii Antarktyki Polskiej Akademii Nauk. Wielokrotnie uczestniczył w Polskich Wyprawach Antarktycznych. Zajmuje się ekologią i fizjologią morskich bezkręgowców antarktycznych. 4/5
5/5