100 سال حضور در سرزمین پنگوئن‌ها

داستان حضور انسان در قطب جنوب همیشه یخ‌زده از همان ابتدا با هیجان و البته فراز و نشیب‌های تراژیکی همراه بوده است. حدود یک ماه بعد از رسیدن آموندسن و تیم همراهش به قطب جنوب، کاشف دیگری به نام رابرت فالکن اسکات نیز پا به قطب جنوب گذاشت. او که یک کاپیتان نیروی دریایی انگلیس بود در 17 ژانویه 1912 درحالی همراه تیمش وارد قطب جنوب شد که خبر نداشت یک ماه پیش آموندسن نام خود را به عنوان نخستین فاتح انتهای زمین ثبت کرده بود. متأسفانه اسکات در راه بازگشت به خانه درگذشت، اما عقیده بر این است که اسکات در مقایسه با آموندسن به پیشرفت دانش بشری و درک امروز ما از رازهای نهفته در قطب جنوب کمک‌های علمی به مراتب بیشتری کرده است. تیم اسکات در راه بازگشت به خانه محموله‌های ارزشمندی حاوی نمونه‌های صخره‌ای و برخی قطعات فسیلی به همراه آورد. این محموله بالغ بر 18 کیلوگرم وزن داشت، اما همین 18 کیلوگرم زیربنای دانشی هیجان‌انگیز موسوم به «قطب جنوب‌شناسی» شده است.

اگر شرایط خاصی فراهم شود و طی آن اسکات و آموندسن به طور معجزه‌آسایی در دنیای امروز ظاهر شوند، بدون شک با حضور در قطب جنوب شوکه خواهند شد. گرچه قطب جنوب امروز در مقایسه با یک قرن گذشته اندکی گرم‌تر شده است، اما محیط آن چنان سرد و سخت است که تنها سیستم‌های دقیق اندازه‌گیری قابلیت درک افزایش اندک دما را خواهند داشت. قطب جنوب امروز زمین، همچنان سرد و خشن است اما در همین محیط همیشه منجمد و به احترام کمک‌های شایانی که این دو به پیشرفت دانش امروز بشر کرده‌اند، پایگاه دائمی بنیاد ملی علوم قطب جنوب به نام آنها راه اندازی شده است. در این مرکز تحقیقاتی، مطالعاتی در دست انجام است که نتایج آن به افزایش درک ما از زمین و رموز نهفته در آن کمک چشمگیری خواهد کرد. این مرکز به نوعی تأسیسات پیشرفته علمی به شمار می‌آید که در 2 طبقه خلاصه شده است، اما در همین دو طبقه دانشمندانی حضور دارند که توجهی به محیط منجمد اطراف خود ندارند و سخت در تلاش هستند تا به مطالعاتی که از سال‌ها پیش آغاز کرده‌اند، ادامه دهند. یکی از جالب‌ترین مطالعاتی که در این پایگاه در حال انجام است حول محور تلسکوپ رادیویی 10 متری می‌چرخد که برای پرده برداشتن از راز ماده تاریک به مطمئن‌ترین ابزار دانشمندان تبدیل شده است. در زیر سطح همیشه یخ‌زده قطب جنوب، ردیاب مکعبی شکلی نصب شده که طول هر ضلع آن بالغ بر یک کیلومتر است. کار اصلی این ردیاب جستجوی ذراتی خاص موسوم به نوترینو است. این ذرات از این جهت ارزشمندند، چون به عقیده بسیاری از دانشمندان راز پیدایش عالم را می‌توان در آنها جستجو کرد.

پایگاه دائمی اسکات ـ آموندسن یکی از سه پایگاه علمی ـ تحقیقاتی است که در قالب برنامه قطب جنوب آمریکا راه اندازی شده است و بنیاد ملی علوم این کشور هدایت این پایگاه‌ها را به عهده دارد. دیگر پایگاه‌های این برنامه شامل ایستگاه McMurdo در جزیره راس آیلند و ایستگاه پالمر در جزیره آنورز می‌شوند، اما آنچه در پایگاه اسکات ـ آموندسن می‌گذرد همواره پر رنگ‌تر از 2 ایستگاه دیگر است. این مراکز تحقیقاتی گرچه در بد آب و هواترین نقطه زمین واقع شده‌اند، اما این نکته مانع هجوم دانشمندان علاقه‌مند به آنها نشده است. این دانشمندان عمدتا در زمینه‌هایی چون بررسی اشکال مختلف حیات، علوم دریایی و اوضاع جوی تخصص دارند. آنها به دنبال سرنخ‌هایی هستند که شاید جز قطب جنوب در هیچ نقطه دیگری از زمین پیدا نشود.

به عنوان مثال محققان حاضر در این پایگاه در حال مطالعه انطباق‌پذیری‌هایی هستند که موجب شده گونه‌های متنوع زیستی ـ از ریزارگانیسم‌ها گرفته تا پنگوئن‌ها و سیل‌ها ـ قابلیت ادامه حیات در قطب جنوب را داشته باشند. به عقیده آنها ادامه این تحقیقات می‌تواند نتایج مثبتی برای حیات انسان داشته باشد، چون محققان به این باور رسیده‌اند که با بررسی دقیق این نوع انطباق‌پذیری‌ها می‌توان سرنخ‌هایی برای افزایش ضریب حفظ سلامت انسان‌ها در محیط‌های سخت همچون قطب پیدا کرد. اما یکی از جالب‌ترین نکاتی که در بین پروژه‌های تحقیقاتی این محققان دیده می‌شود به بررسی دقیق زندگی خودشان توسط همدیگر مربوط می‌شود. این محققان جدا از این که چگونگی ادامه حیات سایر گونه‌های زیستی در محیط سخت و پیچیده قطب جنوب را مطالعه می‌کنند، نیم‌نگاه جدی نیز به شرایط کاری خود و سایر همکارانشان دارند و این نکته را مورد مطالعه قرار می‌دهند که بدنشان چگونه در چنین سرمای سخت و طاقت‌فرسایی همچنان به کار خود ادامه می‌دهد. در حقیقت می‌توان گفت در پایگاه اسکات ـ آموندسن نه‌تنها مطالعات پیچیده‌ای درباره محیط اطراف صورت می‌گیرد بلکه محققان به بدن خود نیز به عنوان یک آزمایشگاه بزرگ نگاه می‌کنند.

بررسی‌های چند ساله اخیر این محققان نشان داده است که برخی گونه‌های زیستی ساکن منطقه قطب جنوب به رغم توانمندی خیره‌کننده‌ای که در انطباق خود با محیط سخت اطرافشان دارند تحت استرس‌های خاصی قرار دارند. ریشه این استرس‌ها را باید در تغییراتی دانست که در اوضاع جوی زمین روی داده است. این تغییرات در سال‌های اخیر با شتاب قابل توجهی در حال افزایش بوده است. بتازگی صندوق حمایت از حیات وحش اعلام کرده است گرم شدن هوا و ذوب‌شدن تدریجی یخ‌های قطب جنوب که محل تخمگذاری پنگوئن را از میان برده و منابع غذایی آنها را نیز کاهش داده است، موجب کاهش قابل توجه شمار این حیوانات زیبای قطبی شده است. براساس آنچه در این گزارش نگران‌کننده آمده است، هوای منطقه قطب جنوب با سرعتی 5 برابر متوسط سرعت گرم شدن سایر نقاط جهان رو به گرمی می‌‌رود و این مساله تاثیر بسیار منفی بر حیات گونه‌های زیستی ساکن این نقطه از جهان می‌گذارد، اما در این میان برخی گونه‌ها همچون پنگوئن‌ها آسیب جدی‌تری می‌بینند. این گزارش نشان می‌دهد تداوم ذوب شدن یخ‌های قطب جنوب زندگی 4 نوع پنگوئن یعنی امپراتور (بزرگ‌ترین و باشکوه‌‌ترین نوع پنگوئن در جهان)‌ جنتو، چین‌استرپ و آدلی اثر گذاشته است. گرم شدن هوا و وزش بادهای شدیدتر باعث می‌‌شود پنگوئن‌ها ناچار جوجه‌های خود را روی لایه‌های یخی که نازک‌تر می‌‌شوند، پرورش دهند. در برخی موارد این ورقه‌‌ها در حالی می‌شکنند که جوجه‌‌ها هنوز قادر به زندگی مستقل نیستند و باد شدید تخم‌ها را به آب می‌اندازد. یخ‌‌های دریایی میزان منابع غذایی قطب جنوب و در نتیجه بقای پنگوئن‌‌ها و بسیاری از دیگر گونه‌‌های زیستی را رقم می‌‌زند. در حقیقت می‌توان گفت ادامه حیات در قطب جنوب صرفا منوط به توده‌های عظیم یخ است. بدون شک باید پذیرفت که پنگوئن‌های منطقه قطب جنوب تاکنون راه درازی را پشت‌سر گذاشته‌‌اند و اکنون به نظر می‌‌رسد که اینگونه شاخص که نماد قطب جنوب نیز به شمار می‌آیند برای سازگاری خود با آهنگ بی‌‌سابقه تغییرات اقلیمی، مبارزه‌ای فوق‌‌العاده دشوار در پیش دارند، اما این تازه آغاز یک ماجرای غمبار است. در کنار این موضوع نگران‌کننده که فعلا دو گونه از پنگوئن‌ها در شرایط نسبتا بحرانی به سر می‌برند، باید به سایر جانوران این منطقه نیز اشاره کرد. مطالعات محققان پایگاه اسکات ـ آموندسن نشان می‌دهد در زیر آب نیز برخی گونه‌های زیستی در معرض خطرات جدی قرار دارند. ستاره‌های دریایی غول‌پیکر و عنکبوت‌های دریایی ازجمله گونه‌هایی هستند که در صورت تداوم این فرآیند به قربانیان فراموش شده تبدیل خواهند شد.

قطب جنوب از نگاه دانشمندان منطقه‌ای ایده‌آل برای بررسی تغییرات جوی و اثرگذاری آن بر زندگی روزمره بشر به شمار می‌آید. محققان پایگاه اسکات ـ آموندسن پروژه‌های مطالعاتی نیز درباره وضعیت لایه ازن زمین در دست انجام دارند. آنها به این لایه به عنوان سپر زمین در برابر پرتوهای مرگبار ماورای‌بنفش خورشید نگاه می‌کنند. طی چند دهه اخیر قطب جنوب واکنش‌های جدی نسبت به فرآیند گرمایش زمین نشان داده است. یک قرن پیش یعنی زمانی که پای بشر برای نخستین بار به قطب جنوب باز شد، حضور در این نقطه صرفا به خاطر این‌که بشر توانسته محدودیت‌های پیش رو را بردارد و خود را به بدآب و هواترین نقطه زمین برساند از جذابیتی خاص برخوردار بود، اما اکنون محققانی که در طول سال برای مدتی کوتاه حضور در پایگاه‌های تحقیقاتی آن را تجربه می‌کنند از این فرصت برای کمک به آینده زمین استفاده می‌کنند. آنها رفتار اقیانوس‌ها در برابر گرمایش بدون توقف زمین را بررسی می‌کنند. محققان اسیدی شدن آب اقیانوس‌ها و جدا شدن تدریجی توده‌های عظیم یخ از یخچال‌های قطبی را واکنش طبیعی و البته نگران‌کننده قطب جنوب نسبت به تداوم این روند عنوان می‌کنند.

قطب جنوب به دلیل سرمای کشنده دور از دسترس بودن همیشه برای محققان جذاب بوده است. به همین‌دلیل گاهی گروه‌های مختلفی از دانشمندان سراسر جهان راهی این منطقه می‌شوند تا با کشف احتمالی گونه‌های جدید زیستی به برملا ساختن رازهای نهفته در این نقطه کمک کنند. دانشمندان شیلیایی از جمله این دانشمندان هستند که به واسطه نزدیکی نسبی با قطب جنوب گاهی راهی آنجا می‌شوند. حدود 6 ماه پیش گروهی از زیست‌شناسان این کشور راهی این منطقه شدند و با دستی پر به کشورشان برگشتند. تحقیقات آنها در قطب جنوب نشان داد تنوع گسترده‌ای از جانداران در قطب جنوب وجود دارد که با شرایط غیرعادی این منطقه سازگار شده‌ و می‌‌توانند دمای بسیار زیاد و بسیار پایین و سطوح بالای تشعشع گاما و فرابنفش را تحمل کنند. بدون شک بعید است کسی انتظار مشاهده باکتری‌های زنده را نه در میان یک قالب یخ و نه در یک کتری آب در حال جوش داشته باشد، ولی به نظر می‌رسد دانشمندان شیلیایی در سفر اکتشافی اخیرشان چنین چیزی را به چشم دیده‌‌اند. این پژوهشگران توانستند بیش از 200 گونه جدید از موجودات ذره‌‌بینی را که با شرایط بسیار سخت سازگار شده بودند، کشف کنند.

جنی بلیمی، زیست شیمیدان و مدیر بنیاد علوم زیستی در سانتیاگوی شیلی است که هدایت این گروه از دانشمندان را به عهده داشته است. بنیاد علوم زیستی شیلی نتیجه تلاش گروهی از دانشمندان زیست‌شناس است. هدف از راه‌اندازی این مرکز، شناسایی ذخایر زیستی با احتمال کاربرد زیست فناوری در محدوده قطب جنوب بوده است. جنی بلیمی درخصوص کشفیات به عمل آمده می‌گوید: ما بیش از 300 گونه موجودات ذره‌‌بینی را در این ماموریت پیدا کردیم که بیش از 70 درصد آنها گونه‌های جدید بوده‌اند. او و همکارانش بخشی از یک پروژه بزرگ اکتشاف علمی قطبی موسوم به 47 ECA به شمار می‌آیند که از سوی موسسه قطب‌‌شناسی شیلی در پونتاس آرناس این کشور ترتیب داده شده و شامل چندین پروژه تحقیقی در تابستان جنوبی (همزمان با زمستان نیمکره شمالی) 2011-2010 بوده است.

تمرکز کار اعضای گروه بلیمی روی جستجو و یافتن موجودات ذره‌بینی جان ‌سخت در جزایر شتلند جنوبی بوده است و از نتایج تحقیقات آنها چنین برمی‌‌آید که ناامید نشده‌اند. همان‌گونه که انتظار می‌رفت، اعضای گروه موفق به کشف چندین گونه جاندار سرما دوست شدند (موجوداتی که در شرایط دمایی کمتر از 15 درجه سانتی‌گراد زندگی می‌کنند) و نیز گونه‌هایی از جانداران شوراب دوست (که در غلظت‌های بالای نمک هم زنده می‌‌مانند). همچنین جانداران اسید دوست و باز دوست (که می‌‌توانند در pH خیلی کم یا خیلی زیاد نیز دوام بیاورند) بخشی هیجان‌انگیز از یافته‌های آنها بوده‌اند.

ولی پژوهشگران علاوه بر این موارد تعداد زیادی از موجودات گرمادوست (موجوداتی که می‌توانند در دمای بالاتر از 50 درجه زندگی کنند) را هم یافته‌اند از جمله میکروبی که به‌رغم این که بخش عمده زندگی‌اش در یخ می‌‌گذرد می‌‌تواند در دمای بالاتر از 95 درجه سانتی‌گراد هم زنده بماند. به گفته آنها چنین جانداری در زمان دیگری تکامل یافته، یعنی زمانی که قطب جنوب تا این اندازه سرد نبوده است. یافته عجیب دیگر آنها یک دینوکوکوس است. دینوکوکوس‌ها خانواده‌ای از باکتری‌ها هستند که بیشترین قابلیت تحمل پرتوهای گاما را بین جانداران دارند و می‌توانند تا 5000 برابر بیش از نزدیک‌ترین رقبای خود در معرض این اشعه قرار بگیرند و زنده بمانند. نکته جالب توجه این که این باکتری در زیر 15 متر از لایه یخ‌های دائمی قطب زندگی می‌کند. این سطوح تشعشع هرگز روی زمین دیده نشده‌اند در نتیجه منبع مقاومت اعجاب‌برانگیز این باکتری یک معماست. میان نظریه‌هایی که تاکنون در این مورد ارائه شده یکی بیش از سایر موارد جلب توجه می‌کند. براساس این نظریه این باکتری ریشه زمینی ندارد. دقیقا به خاطر مطرح شدن چنین نظریه‌های هیجان‌انگیزی است که قطب جنوب همواره برای دانشمندان از اهمیت و جذابیت خیره‌کننده‌ای برخوردار بوده است. از این رو بی‌دلیل نیست که قطب جنوب به عنوان آخر زمین شناخته می‌شود. بلیمی معتقد است که آنها به دنبال کشف مکانیسم مولکولی هستند که موجب چنین سطحی از مقاومت می‌شود.

مترجم: مهدی پیرگزی

منابع: LiveScience/ Gizmag