Arktický projekt Přírodovědecké fakulty - první zpráva z letošní expedice na Špicberky

Pracovníci a studenti Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích ve spolupráci s kolegy z Botanického ústavu Akademie věd a pracovníky Masarykovy univerzity v Brně se účastní čtvrté vědecké arktické expedice do centrální části norského souostroví Svalbard.

24. červenece 2010

Příroda

Arktický projekt Přírodovědecké fakulty - první zpráva z letošní expedice na Špicberky

První část VI. arktické vědecké expedice Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, která odcestovala 18. června, se po příletu do Longyearbyenu (správní centrum souostroví Svalbard) přesunula na naši základnu do severní části zátoky Billefjorden. Této části expedice se účastní botanici z Jihočeské univerzity a Botanického ústavu Akademie věd ČR, klimatologové - rostlinní fyziologové z brněnské Masarykovy univerzity a kameraman ze společnosti Komenium s.r.o. (na obrázku 1 zleva - J. Gloser, K. Láska, T. Hájek, M. Dvořáček, M. Pichrtová, D. Witoszová a J. Elster).

^{obr. 1}

Po prvním prohlédnutí automatických stanic na měření klimatických parametrů (obr. 2) a pokusné botanické plochy (obr. 3) jsme mohli konstatovat, že většina přístrojů pracovala celý rok bez větších závad a že i trvalá experimentální botanická plocha nebyla poškozena.

^{obr. 2}

^{obr. 3}

Tříletá měření klimatických parametrů, která provádějí brněnští kolegové za pomoci několika automatických stanic, nám například poskytují přehled o celoroční fluktuaci teplot a směru větrů. Soubor měření klimatických parametrů byl v letošním roce rozšířen o další stanici, která měří výměnu energie mezi atmosférou a substrátem (obr. 4). Zjednodušeně se jedná jak o měření sluneční energie, která je absorbována povrchem tundry, tak o množství energie, které je naopak vyzařováno. Měření energetické bilance zátoky Petunia a posouzení celoroční energetické bilance je tématem doktorské disertace Denisy Witoszové. Denisa na závěr pobytu na Svalbardu vystoupila na semináři Univerzitního centra Svalbard (UNIS) v Longyearbyenu s přednáškou na toto téma.

^{obr. 4}

Jihočeští botanikové a fyziologové, kteří spravují pokusnou botanickou plochu, se v letošní sezóně zaměřili na studium ekofyziologických vlastností sinice Nostoc. Tato vytrvalá primitivní rostlina (sinice), která má schopnost vázat vzdušný dusík, má důležitou úlohu v koloběhu tohoto pravděpodobně limitního prvku v ekosystému podmáčené kopečkovité tundry. Kolonie Nostoc pokrývají značnou plochu podmáčené kopečkovité tundry (obr. 5 a 6). Z prvních měření ekofyziologických vlastností vyplynulo, že se jedná o vytrvalou, pomalu rostoucí stínomilnou rostlinu (fotosyntetizující bakterii), která je velmi dobře adaptovaná na pozvolné letní vysychání tundry (obr. 7). Na základě těchto poznatků jsme provedli terénní experiment, kdy jsme biomasu Nostoc nasbírali (obr. 8) v podmáčené louce a následně měřili rychlost fixace vzdušného dusíku (nitrogenázová aktivita - spolupráce s Prof. M. Šimkem) a odhad rychlosti fotosyntézy (měření fluorescence chlorofylu) ve vysychajících koloniích v podmínkách různé intenzity slunečního ozáření (tma, stín a plný slunečný svit). Takto zaměřený experiment nám umožní detailní poznání ekofyziologických vlastností kolonií sinice Nostoc a následné vysvětlení reakce této sinice na mírné oteplení a rychlejší vysoušení, které jsme experimentálně navodili v otevřených komorách (obr. 9).

^{obr. 5}

^{obr. 6}

^{obr. 7}

^{obr. 8}

^{obr. 9}

Dalším probíhajícím projektem je disertační doktorská práce Martiny Pichrtové z Přírodovědecké fakulty Karlovy Univerzity a Botanického ústavu AV ČR v Třeboni. Martina studuje biologické a ekofyziologické vlastnosti vláknité řasy Zygnema. Jednoletá rychle rostoucí Zygnema (pravděpodobně přežívá zimní období v podobě klidových stadií - spór) je běžnou vláknitou řasou polárních oblastí a na Svalbardu vytváří bohaté zelenožluté povlaky v mělkých mokřadech (obr. 10). Martina si našla v okolí stanice několik populací, v nichž si skleněnými kroužky označila měřící body (obr. 11), ve kterých sleduje sezónní změny fotosyntetických parametrů a současně studuje vývoj společenstva na základě morfologických znaků. Cílem tohoto projektu je posoudit parametry fotosyntézy této řasy a současně najít kombinaci ekologických faktorů (intenzita záření, vysychání, pokles teploty), které iniciují tvorbu klidových stádií.