Twoja wyszukiwarka

SŁAWOMIR SWERPEL
MAŁA FLOTA POLSKIEJ NAUKI
Wiedza i Życie nr 9/1996
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 9/1996

Pływające laboratoria, niegdyś samotne, a obecnie wprzęgnięte w wielkie systemy pomiarowe naszego globu wciąż są, mimo rozwoju techniki satelitarnej, jednym z ważnych źródeł poznawania zjawisk i procesów rządzących środowiskiem ziemskim. W badaniach mórz mają swój skromny udział również statki polskie.

Pływające laboratorium
"Polar Stern"
Koordynacja badań i przechowywanie wyników

Początek nowożytnych badań oceanów wyznaczyła ekspedycja "Challengera" w latach 1872-1876, niewątpliwie epokowa i pierwsza na tak wielką skalę. Angielska korweta "Challenger", przerobiona na statek naukowo-badawczy, opłynęła wówczas kulę ziemską. Oprócz wnikliwych badań wód i dna morskiego prowadzono regularne obserwacje meteorologiczne, magnetyczne, aktualizowano mapy. Szukano odpowiedzi na podstawowe pytania: Czy istnieje życie w głębinach oceanów i czym pokryte jest ich dno? Wyniki badań zawarto w olbrzymim, 54-tomowym opracowaniu.

W POLSCE

Szybki rozwój nowoczesnej oceanografii zaczął się u nas dopiero w latach dwudziestych naszego wieku. W 1920 roku ORP "Pomorzanin", okręt Urzędu Hydrograficznego, rozpoczął regularną służbę pomiarową na Bałtyku, powołano Morskie Laboratorium Badawcze na Helu, a Polska przystąpiła do Międzynarodowej Rady Badań Morza w Kopenhadze.

Trudno rozsądzić, czy za pierwszy polski statek badawczy należy uznać kuter rybacki "Ewa", zakupiony w 1928 roku przez Morski Instytut Rybacki, czy dopiero lugrotrawler "Birkut", zaadaptowany do badań prowadzonych przez instytut w 1954 roku? Tak naprawdę dopiero druga połowa lat sześćdziesiątych przyniosła Polsce flotę badawczą. Były to, przystosowane do potrzeb badań, trawlery "Wieczno", "Hydromet" i "Doktor Lubecki". Pracowały głównie na Bałtyku i Morzu Północnym. Natomiast w 1970 roku nauka polska otrzymała "Profesora Siedleckiego", pierwszą jednostkę z prawdziwego zdarzenia.

AŻ PO ANTARKTYDĘ

W możliwościach tego statku pokładano duże nadzieje. Tylko skute lodem wody były dla niego niedostępne. Przystosowano go głównie do badań na rzecz rybołówstwa dalekomorskiego.

W latach siedemdziesiątych coraz popularniejszy był antarktyczny kryl - skorupiak dominujący na łowiskach mórz południowych. "Profesor Siedlecki" wyruszył na drugą półkulę, aby rozpoznać możliwości połowowe. Jesienią 1975 dotarł na wody antarktyczne. Ponownie trafił w te rejony dwa lata później, razem z całą polską flotą badawczą (4 statki, 20 trawlerów), poszukującą nowych łowisk po wprowadzeniu przez wiele krajów w 1977 roku stref ekonomicznych. Rozpoczęła się wówczas niemal rabunkowa eksploatacja łowisk na wodach antarktycznych. W tej sytuacji niezbędna stała się jak najszybsza ocena zasobów żywnościowych i ich odnawialności - uważane za niewyczerpane zasoby mórz dalekiego południa mogły nagle okazać się ograniczone. Kraje członkowskie Traktatu Antarktycznego podjęły więc w latach 1981-1984 badania pod nazwą BIOMASS. Jednym z najważniejszych statków biorących w nich udział był "Profesor Siedlecki".

"Hydromet" - brał udział w wielu programach badania Bałtyku

Pod koniec lat osiemdziesiątych los statku, który w ciągu dwudziestu lat swej kariery odbył 33 rejsy i przepłynął prawie 500 tys. mil morskich, stał się niepewny. Kryzys w rybołówstwie i wysokie koszty utrzymania spowodowały wycofanie go z eksploatacji. W swój ostatni rejs "Profesor Siedlecki" wypłynął 24 lutego 1992 roku. Dzisiaj o jego historii wciąż przypomina dzwon okrętowy. Zdjęty z pokładu i zawieszony w konferencyjnej Sali Demela w budynku Morskiego Instytutu Rybackiego w Gdyni uświetnia każde większe tamtejsze wydarzenie. Gdy "Profesor Siedlecki" kończył swą morską karierę, przesądzony był także los innego statku polskiej floty badawczej.

NAJDŁUŻSZA KARIERA

W latach pięćdziesiątych na łowiskach Morza Północnego zaczęły tonąć polskie lugrotrawlery z serii "ptaszków". Wywracały się podczas sztormowej pogody. Gdy stwierdzono ewidentne błędy konstrukcyjne, statki wycofano z eksploatacji i pomyślano o przebudowaniu, dobalastowaniu i innym zastosowaniu. I tak, na przełomie lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych, morskie instytuty badawcze otrzymały do dyspozycji kilka niewielkich jednostek. Jedną z nich był "Skowronek", któremu morze oszczędziło tragicznego losu "Cyranki" i "Czubatki". Pod nową nazwą - "Hydromet"- zaczął służbę na morzu w 1971 roku, biorąc od razu udział w wielkim międzynarodowym przedsięwzięciu, zwanym "Rokiem Bałtyku". Głównym armatorem statku został Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej.

"Rok Bałtyku" zapoczątkował udział "Hydrometu" w dużych programach. Później przyszły kolejne: BOSEX (Baltic Open Sea Experiment) w 1977 roku, PEX-86 (Patchiness Experiment) - w 1986 i SKAGEX (Skagerrak Experiment) w 1990. Podstawowe zadania statku wiązały się jednak głównie z monitoringiem Bałtyku - okresowymi pomiarami wykonywanymi zgodnie z zaleceniami HELCOM-u, helsińskiej komisji, zajmującej się ochroną środowiska morza. Na podstawie parametrów wody morskiej w wyznaczonych punktach można było ocenić, jak zmienia się stan środowiska morza i opracować sposoby jego ochrony.

"Profesor Siedlecki" - pierwszy polski statek badawczy z prawdziwego zdarzenia

Powtarzane w stałych punktach pomiary były monotonne, chociaż czasami zdarzały się niespodzianki. W roku 1992, w dwóch kolejnych punktach pomiarowych w pobliżu Rozewia, temperatura wody zmieniła się nagle o 10°C. Ekipa była przekonana, że to awaria sprzętu. Uszkodzenia jednak nie znaleziono. Dopiero otrzymane później zdjęcia satelitarne potwierdziły ową zaskakującą zmianę temperatury, spowodowaną gwałtownym wypłynięciem na powierzchnię wód głębinowych. Pod koniec 1992 roku "Hydromet", którego kadłub miał już czterdzieści lat, zakończył swoją karierę naukową. Sprzedany, miał po kolejnej przebudowie stać się bazą dla nurków pracujących na Morzu Śródziemnym.

Najstarszym statkiem polskiej floty naukowej jest obecnie "Doktor Lubecki", będący od 1968 roku w służbie Instytutu Morskiego w Gdańsku. Gdańska Stocznia Remontowa, wykorzystując kadłub rybackiego trawlera, wybudowała statek, który miał być przeznaczony do badań ichtiologicznych i oceanograficznych na Morzach Północnym i Bałtyckim. Z czasem okazało się, że "Doktor Lubecki" ma szczególną zaletę. Niewielki, zwrotny, o bardzo małym zanurzeniu, stał się bardzo przydatny w badaniach geologicznych. Wyspecjalizował się w profilowaniu geologicznych struktur, pobieraniu osadów z dna morza oraz w podwodnych pracach nurków. Mimo "sędziwego wieku" ma on jeszcze jedną, istotną zaletę - jest tani. Koszty jego eksploatacji są znacznie mniejsze niż "Oceanii" i "Baltici" - statków należących do następnej generacji floty polskiej nauki.

POD ŻAGLAMI

Podczas eksperymentu PEX-86, jednego z największych, jakie przeprowadzono na Bałtyku, nowy statek badawczy Polskiej Akademii Nauk r/v "Oceania" został obwołany królową floty naukowo-badawczej na Bałtyku. Smukły, pięćdziesięciometrowy kadłub i trzy wysokie, trzydziestometrowe maszty upodabniały go do statku Wikingów.

Po raz pierwszy na polskim żaglowcu do sterowania żaglami zastosowano system hydrauliczny - pracę wielu żeglarzy mógł wykonać teraz jeden człowiek. "Oceania" ma jednak swój słaby punkt. Jest nim silnik o mocy zaledwie 300 KM, który z trudem pozwala na utrzymywanie sterowności przy 10 stopniach w skali Beauforta.

Program badawczy BALTEX (Baltic Sea Experiment) to przykład współczesnej struktury badań oceanicznych. W badaniach procesów klimatycznych prowadzonych w ramach Programu Badań Światowego Klimatu (WCRP) konieczne było przeprowadzenie szczegółowych badań obiegu wody i energii. Powstał zatem specjalny podprogram GEWEX (Global Energy and Water Cycle Experiment). Dwa eksperymenty badawcze przeprowadzono w dorzeczu rzek Missisipi i Mackenzie. Trzeci obejmuje całe zlewisko Bałtyku (łącznie z nim samym). Mapa obejmująca sieć włączonych do programu stacji synoptycznych i aerologicznych obrazuje złożoność przedsięwzięcia

W ramach przygotowań do uczestnictwa w wielkim międzynarodowym eksperymencie badawczym - Greenland Sea Project w roku 1986 "Oceania" wypłynęła na Morze Norweskie. Od 1987 roku rejsy północne "Oceanii" wchodzą do programu badawczego Morza Grenlandzkiego. Jednakże z czasem zbyt duże koszty oceanicznych rejsów i coraz większe i ważniejsze dla nas problemy bałtyckie powodują, że "Oceania" coraz częściej zaczyna przebywać na Bałtyku. Statek wykorzystywany jest między innymi do badań nakreślonych przez Komisję Helsińską. Tak prawdopodobnie będzie też w najbliższej przyszłości. Zanieczyszczenie Morza Bałtyckiego to coraz poważniejszy problem, powodujący zwrot programów badawczych wielu instytutów naukowych ku temu morzu. Ich realizacją zajął się także najnowszy polski statek naukowo-badawczy - "Baltica".

"BALTICA"

Idea budowy tego statku zrodziła się z konieczności wypełnienia luki, jaką w badaniach Morskiego Instytutu Rybackiego oraz Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej spowodowało wycofanie "Profesora Siedleckiego", "Profesora Boguckiego" i "Hydrometu". Zespolono wysiłki oraz środki pieniężne i wiosną 1993 roku "Baltica" opuściła stocznię Nauta w Gdyni, wypływając w próbny rejs. Jest to statek przeznaczony głównie do badań na Morzu Bałtyckim, na tyle nowy, że o jego zaletach czy wadach niewiele można jeszcze powiedzieć.

Płynie miękko nawet na dużej fali. Ma przestronne laboratoria, nie do porównania z ciasnotą "Hydrometu". Lepszego sprzętu pomiarowego nie ma chyba żaden polski statek. A wady? Chyba zbyt mały, spowodowany połączeniem interesów dwóch instytutów, pokład pomiarowy. Konieczna jest naprawa wadliwie funkcjonującego napędu hydraulicznego wind. To opinie za i przeciw uczestników pierwszych rejsów "Baltici".

KTÓRE JESZCZE?

Oprócz wymienionych "Oceanii", "Baltici" i "Doktora Lubeckiego" jest też "Kaszubski Brzeg" - statek Centralnego Muzeum Morskiego w Gdańsku, służący głównie archeologom. Biuro Hydrograficzne Marynarki Wojennej ma (na swoje potrzeby) "Heweliusza" i "Arctowskiego" - okręty hydrograficzne wybudowane na początku lat osiemdziesiątych i o dziesięć lat starszego od nich "Kopernika". Wszystkie mają już za sobą dalekie rejsy - od Spitsbergenu po Antarktydę, a "Kopernik" - nawet poszukiwania surowców (konkrecji) na Oceanie Spokojnym. Jeszcze do niedawna nasza Marynarka Wojenna była potentatem - miała pięć dużych okrętów hydrograficznych. W roku 1991 "Planetę" i "Zodiaka" przejęło nowo utworzone Biuro Hydrograficzne Rzeczypospolitej Polskiej.

NAJBLIŻSZA PRZYSZŁOŚĆ

Wydaje się, że badania bałtyckie zdominują inne. Planowanie budowy dużej i kosztownej jednostki, z przeznaczeniem do badań całego wszechoceanu, byłoby irracjonalne. Nowe statki będą projektowane najczęściej w celu wykonania określonych zadań. Najbliższym będzie najprawdopodobniej statek-katamaran dla Instytutu Morskiego i Instytutu Geologii Morza. Zastąpi on staruszka "Doktora Lubeckiego". Wybór katamaranu został podyktowany specyfiką prac geologicznych, w których jednym z najważniejszych problemów jest utrzymanie statku w stabilnej pozycji podczas pobierania prób.

Brak dużego, uniwersalnego statku badawczego nie przekreśla udziału polskiej nauki w wielkich oceanicznych ekspedycjach. Tworzą je bowiem nie tylko statki, ale i ludzie - powiązani nićmi współpracy w międzynarodowych programach badawczych. Dzięki temu możemy uczestniczyć w rejsach nawet największych laboratoriów badawczych, takich jak "Polar Stern".


PŁYWAJĄCE LABORATORIUM

Współczesny statek badawczy to złożone laboratorium, badające zarówno ocean, jego dno, jak i rozpościerającą się nad nim atmosferę. Jest zabudowany i obwieszony skomplikowaną aparaturą pomiarową. Są to między innymi: czujniki do specjalnych pomiarów parametrów powietrza, standardowa stacja meteorologiczna, zestaw butli do poboru prób wody i czujników STD (mierzących zasolenie, temperaturę i głębokość), prądomierz, sieci do prób biologicznych, sonda do pobierania osadów z dna morza, zestaw do pomiarów geofizycznych. Dodatkowym wyposażeniem ułatwiającym prowadzenie badań jest ponton lub łódź, coraz częściej helikopter i zestaw do łączności satelitarnej. Dzięki temu dane pomiarowe mogą być przesyłane do centralnego komputera w instytucie.
Do początku artykułu...

"POLAR STERN"

Zbudowany w 1982 roku "Polar Stern" czyli "Gwiazda Polarna" nadal jest jednym z najdoskonalszych statków naukowo-badawczych świata. Rejon prowadzenia prac - praktycznie nieograniczony (w 1991 roku dotarł do bieguna północnego). Jego armatorem jest Instytut Badań Polarnych im. Alfreda Wegenera w Bremenhaven. "Polar Stern" prowadzi większość badań na wodach Arktyki i Antarktyki, należących do najsłabiej poznanych i najtrudniej dostępnych rejonów kuli ziemskiej. Podwójny stalowy kadłub pozwala mu pracować w temperaturach spadających poniżej -50°C i pokonywać półtorametrowej grubości lód z prędkością 5.5 węzła. W czasie rejsów wspomagają go startujące z pokładu statku helikoptery, co znacznie rozszerza zakres prac i ułatwia współpracę z grupami pracującymi na stacjach lądowych i lodzie morskim. Możliwości badawczych jest tak wiele, że nawet w czasie dużych ekspedycji naukowcy nie są w stanie wykorzystać ich w pełni. A sami mają komfortowe warunki do pracy i wypoczynku - jest nawet basen kąpielowy.
Do początku artykułu...

KOORDYNACJA BADAŃ I PRZECHOWYWANIE WYNIKÓW

Badania oceanu światowego są bardzo kosztowne. Środki finansowe przeznaczone na niektóre z nich są porównywalne do nakładów ponoszonych na badania kosmosu. Aby połączyć wysiłki powstały liczne międzynarodowe organizacje, których głównym celem jest nakreślanie ogólnej strategii badań wszechoceanu przy wykorzystaniu prac prowadzonych w różnych jednostkach naukowo-badawczych świata. Już w 1902 roku powstała Międzynarodowa Rada Badań Morza z siedzibą w Kopenhadze. Po wojnie, w miarę rozwoju badań i współpracy, powstawały inne. Takie organizacje jak SCOR (Scientific Committee on Oceanic Research) czy IOC (International Oceanografic Commission) swoją działalnością obejmują cały ocean światowy. Inne, jak na przykład AOSB (Arctic Ocean Sciences Board) pracują w określonym rejonie. W programach pomiarowych Bałtyku, zwanych ogólnie monitoringiem Bałtyku, uczestniczą wszystkie kraje nadbałtyckie.

Badając wiele zjawisk i procesów w środowisku morskim zespoły naukowców z całego świata wymieniają doświadczenia. Dochodzi wówczas bardzo często do powstania wspólnego projektu badawczego. Jednostki naukowo-badawcze uczestniczące w programie powołują specjalny sztab, ktory czuwa nad jego przygotowaniem, realizacją i opracowaniem wyników. Jest to sekretariat projektu badawczego mieszczący się najczęściej w jednym z instytutów, oraz zespół kierujący (Steering Group) i zespoły robocze (Working Groups).

Epoka, w której cały program badawczy realizowano tylko z jednego statku badawczego, należy do przeszłości. Oprócz naukowej flotylli, złożonej z wielu statków, do badań wprzęga się satelity, boje pomiarowe dryfujące lub zakotwiczone oraz stacje pomiarowe automatyczne bądź obsługiwane przez ekipy naukowców. Są one rozmieszczone na różnych wyspach i na lądzie okalającym badany akwen.

Olbrzymia ilość zbieranych danych wymaga przechowywania w specjalnych bankach danych. Na potrzeby badań oceanicznych stworzono trzy: w Kopenhadze, Maryland (USA) i Moskwie. Jednakże zbieranie wszystkich danych przekracza możliwości banków. W latach osiemdziesiątych wprowadzono więc specjalne druki informacyjne ROSCOP (The Report of Observations/Samples Collected by Oceanographic Programmes). Zawierają one najważniejsze informacje o zebranych danych pomiarowych i miejscu ich przechowywania. I dopiero one przechowywane są w bankach danych.
Do początku artykułu...