W zeszłym tygodniu zakończylismy rozmowy z finalistami Konkursu Misja Polarna 2021 dla młodzieży i dorosłych. Trójka jurorów przez trzy dni miała przyjemność wysłuchania prezentacji dwunastki finalistów. Odkrywali pasję naukową uczestników, oceniali ich wiedzę, kreatywność i zaangażowanie.
Niejednokrotnie dyskusje z finalistami inspirowały samych jurorów i nie kończyły się wraz ze spotkaniem, ale przenosiły się na wewnętrzną wymianę spostrzeżeń i dzielenie się literaturą przedmiotu.
Autorzy projektów wykazali się dociekliwością, naukowym podejściem i zaimponowali rozeznaniem w aktualnych badaniach. Udało się wyłonić laureatów konkursu. Oto ich projekty:
Konrad Opaliński - projekt pt. Wpływ izolacji oraz monotonii na funkcjonowanie procesów poznawczych
Streszczenie: Badania nad funkcjonowaniem mózgu wskazują na fakt, iż Ośrodkowy Układ Nerwowy (OUN) do prawidłowego funkcjonowania nieustająco potrzebuje zróżnicowanych bodźców, natomiast bezczynność, monotonia otoczenia oraz długotrwała izolacja mają niekorzystny wpływ na strukturę oraz funkcjonowanie układu nerwowego. Zmiany te anatomicznie lokalizowane są głównie w układzie rąbkowym mózgu, który jest związany z funkcjonowaniem procesów pamięci, uwagi oraz orientacji przestrzennej, co potwierdzają badania z dziedziny neuropsychologii klinicznej. Jednakże tego typu badania nie były prowadzone w rejonie arktycznym wśród uczestników wypraw polarnych. Zaplanowane przeze mnie badanie ma na celu rozpoznanie czy całoroczny pobyt w Stacji Polarnej, charakteryzujący się między innymi izolacją oraz monotonnością otoczenia, może negatywnie wpływać na funkcjonowanie procesów poznawczych. Uzyskane wyniki mogą nie tylko pomóc lepiej zrozumieć indywidualne funkcjonowanie osób uczestniczących w wyprawach polarnych, ale także posłużyć do opracowania programu ewaluacji oraz monitorowania funkcjonowania procesów poznawczych w trakcie pobytu, jak również opracowania działań możliwych do realizacji w trakcie wyprawy polarnej stanowiących czynnik ochronny przed niekorzystnymi zmianami w OUN. Ponadto uzyskane wyniki mają również znaczenie z perspektywy funkcjonowania grupy oraz realizacji wyprawy polarnej.
Sonia Paź-Dyderska - projekt pt. Flora Spitsbergenu a zmiany klimatyczne: mapowanie, modelowanie, mitygacja.
Streszczenie: Ekstremalne warunki klimatyczne panujące na Spitsbergenie sprawiają, że nawet wysoce wyspecjalizowane gatunki roślin mogą przetrwać jedynie na niewielkiej części wyspy. Dynamicznie postępujące zmiany klimatyczne mogą jednak przyczynić się do przekształceń całych ekosystemów. Biorąc pod uwagę niebezpieczeństwo związane z wzmocnieniem arktycznym oraz wrażliwość arktycznej przyrody, należy spodziewać się, że ekosystemy polarne będą szczególnie narażone na negatywne konsekwencje związane z globalnym ociepleniem. Określenie tempa i kierunku zmian w środowisku stanowi jeden z filarów badań polarnych. Narzędziem służącym przewidywaniu zmian są modele klimatyczne. Użycie danych o rozmieszczeniu gatunków i zmiennych bioklimatycznych pozwala np. na przygotowanie modeli wskazujących, jak bardzo zmieni się obszar optimum klimatycznego dla badanych gatunków. Do tej pory jednak nie przygotowano takich predykcji dla gatunków roślin występujących na Spitsbergenie. Badania uwzględnią: • zmapowanie rozmieszczenia 30 zróżnicowanych funkcjonalnie gatunków roślin naczyniowych na Spitsbergenie, • przygotowanie modeli dotyczących obecnego i przyszłego optimum klimatycznego tych gatunków, • określenie stopnia zagrożenia poszczególnych gatunków w oparciu o cechy funkcjonalne i wymodelowane zagrożenie badanych 30 gatunków, • opracowanie zalecanych działań mitygacyjnych i ochronnych dla najbardziej zagrożonych gatunków.
Aleksandra Rot-Laskowska - projekt pt. Wpływ przebywania na stacji polarnej na stan i funkcjonalność jamy nosowo-gardłowej
Streszczenie: Najczęstszymi dolegliwościami wynikającymi z oddychania zimnym powietrzem i wdychaniem zimnego pyłu śnieżnego są wydzieliny z nosa na skutek kondensacji pary wodnej podczas przebywania na mrozie, podrażnienia nosogardzieli oraz kaszel. W ciągu doby 10 tys. litrów powietrza przechodzącego przez jamy nosowe zmienia swoje parametry fizyczne na odcinku mierzącym zaledwie 9 cm; temperatura i stopień nawilżenia powietrza zwiększają się ponad dwukrotnie. W nosogardle temperatura powietrza wynosi 31°C, a wilgotność względna ok. 90%. Mechanizmy te są przykładem precyzji natury, dążącej do utrzymania homeostazy, niezbędnej do przetrwania. U ssaków skuteczność procesów zachodzących w nosie może w niesprzyjających warunkach otoczenia okazać się czynnikiem decydującym o bezpieczeństwie całego organizmu. Czy na wystąpienie i/lub nasilenie się objawów mogą mieć wpływ czynniki środowiskowe oraz charakter wykonywanych zajęć uczestników wypraw w regiony polarne? Jakie występują najczęstsze dolegliwości? Jakim zmianom adaptacyjnym podlega układ oddechowy? W jaki sposób można zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia uciążliwych dolegliwości oraz jak sobie radzić już z zaistniałymi?
Julia Brzykcy - projekt pt. Analiza składu mikrobiologicznego gleb arktycznych Svalbardu ze szczególnym uwzględnieniem nitryfikatorów i denitryfikatorów
Streszczenie: Dotychczasowe badania wykazały, że obszary arktyczne mogą być ogromnym źródłem emisji związków azotowych, a wraz z postępującym ociepleniem klimatu proces ten może się potęgować. Organizmami odgrywającymi kluczową rolę w obiegu azotu są bakterie nitryfikacyjne i denitryfikacyjne. Podczas gdy b. nitryfikacyjne odpowiadają za asymilację azotu atmosferycznego i dostarczanie roślinom przyswajalnego źródła azotu w postaci azotanów i azotynów, b. denitryfikacyjne uczestniczą w ich emisji do atmosfery, co może prowadzić do zubożenia gleby w azot, emisji gazów cieplarnianych oraz zaniku warstwy ozonowej. Ze względu na powyższe fakty, uważam, że interesująca byłaby analiza składu oraz aktywności mikroorganizmów glebowych Svalbardu. Badanie polegałoby na pobraniu próbek z różnych środowisk (np. w pobliżu stacji, na terenie niepodlegającym oddziaływaniom człowieka, w pobliżu czap lodowych) i na różnych głębokościach. Należałoby je przeprowadzić parokrotnie, zarówno w sezonie letnim, jak i zimowym, ze względu na wpływ temperatury na metabolizm bakterii. Kolejnym krokiem byłoby oznaczeniu właściwości fizykochemicznych gleby, ze szczególnym uwzględnieniem N2O, następnie izolacja bakterii i ocena CFU, a z analiz genetycznych, zastosowanie analizy qPCR, w celu wykrycia obecności genów charakterystycznych dla mikroorganizmów przeprowadzających procesy nitryfikacji i denitryfikacji. Ostatecznie, dzięki sekwencjonowaniu DNA, możliwa byłaby identyfikacja poszczególnych gatunków.
Marta Robak - projekt pt. Biomonitoring narażenia na promieniowanie wśród badaczy na Polskiej Stacji Polarnej Hornsund na Spitsbergenie metodą testu mikrojądrowego
Streszczenie: Rozkład natężenia promieniowania kosmicznego na Ziemi nie jest jednakowy – ze względu na ziemskie pole magnetyczne, jest ono wyższe na biegunach. W swoim projekcie chciałam przyjrzeć się wpływowi dawek promieniowania jonizującego, znacznie wyższych od tych przyjmowanych na teranie kontynentalnej Europy, przez badaczy przebywających na stacjach polarnych przez dłuższy czas. Tę zależność można zbadać za pomocą testu mikrojądrowego w komórkach nabłonkowych z jamy ustnej. Jest to nieinwazyjna metoda biomonitoringu radiologicznego używana do oceny narażenia na szkodliwe czynniki środowiskowe. Kiedy komórki poddane działaniu promieniowania jonizującego zostają uszkodzone, dochodzi do zmian na poziomie genetycznym. Zmiany powstałe w wyniku tych uszkodzeń manifestują się w sposób wykrywalny oraz policzalny za pomocą testu mikrojądrowego. Celem projektu będzie analiza zmian cytogenetycznych w komórkach nabłonka jamy ustnej, u badaczy przebywających na stacji polarnej. Ze względu na proces złuszczania się komórek nabłonka, zastępowanych nowymi komórkami, materiał najlepiej jest pobrać na miejscu. Uzyskane wyniki zostaną porównane z grupą kontrolnej składającą się z osób, które na co dzień narażone są na niższe dawki promieniowania naturalnego. Dodatkowo każdy uczestnik badania wypełni krótką ankietę, który pomoże zdefiniować możliwą tendencję zwiększenia obserwowanych zmian w komórkach nabłonka jamy ustnej - poprzez np. palenie wyrobów tytoniowych.
Kinga Lipińska - projekt pt. WPŁYW ZMIAN KLIMATYCZNYCH NA BIORÓŻNORODNOŚĆ GATUNKOWĄ MIKROGRZYBÓW WYSTĘPUJĄCYCH NA LIŚCIACH I ŁODYGACH DĘBIKA OŚMIOPŁATKOWEGO (DRYAS OCTOPETALA)
Streszczenie: Celem prowadzonych badań będzie poznanie wpływu zmian klimatycznych na obecność poszczególnych gatunków mikrogrzybów na liściach i łodygach dębika ośmiopłatkowego (Dryas octopetala). Z badań przeprowadzonych przez A. Chlebickiego w roku 1996 wynika, że na obszarach arktycznych procentowy udział grzybów wytwarzających ciemne zarodniki znacznie przewyższa udział grzybów wytwarzających zarodniki o jaśniejszym zabarwieniu. Intensywne zabarwienie ścian strzępek grzybni stanowi przystosowanie do trudnych warunków środowiskowych, gdyż zwiększa absorpcję ciepła, zmniejsza straty wody oraz chroni przed szkodliwym wpływem promieni UV-B. Biorąc pod uwagę ocieplenie się klimatu, udział procentowy grzybów wytwarzających ciemne zarodniki powinien być mniejszy niż blisko ćwierć wieku temu. 2. Zastosowana metoda badawcza/metodyka Cel naukowy projektu zostanie osiągnięty poprzez badania mikroskopowe grzybów bytujących na liściach i łodygach dębika ośmiopłatkowego, oznaczenie gatunków wytwarzających ciemne i jasne zarodniki oraz określenie ich udziału procentowego. 3. Wpływ spodziewanych wyników na rozwój nauki, cywilizacji, społeczeństwa Wyniki przeprowadzonych badań będą stanowić potwierdzenie tezy, że obszary arktyczne są szczególnie wrażliwe na zmiany klimatyczne. Pozwolą ponadto ustalić, czy i w jaki sposób ocieplenie klimatu wpływa na mikroflorę Arktyki.
Serdecznie GRATULUJEMY!
Chcielibyśmy wyróżnić również finalistów Konkursu. Dojście do finału to wielki sukces!
Natalia Gackowska - projekt pt. Badania ekspresji genów białek szoku cieplnego HSP jako narzędzie w przewidywaniu migracji i zanikania ryb w rejonach podbiegunowych
Radosław Lewoń - projekt pt. Co transportuje wiatr na obszarach polarnych?
Mateusz Rogaski - projekt pt. Zastosowanie metod teledetekcyjnych i naziemnych oraz narzędzi GIS do wykrycia przemieszczeń wybranych lodowców
Dawid Saferna - projekt pt. Hornbreen/Hambergbreen skaning laserowy - projekt w formie filmu: https://youtu.be/YoX_PvmSB80
Olaf Gwiazdowski - projekt pt. Wpływ mikroorganizmów arktycznych na zawartość gazów cieplarnianych w atmosferze
