Оригінал на «DIVOCHE. MEDIA» від 26.12.2024
Автор: Анастасія Вишневська
За 15 тисяч кілометрів від України, на острові Галіндез в Антарктиді, розташована станція «Академік Вернадський». Це — важливий центр вивчення унікальної екосистеми континенту. Серед тих, хто творить науку на станції, — талановиті українські науковиці. Вони беруть участь у річних і сезонних експедиціях, висувають та перевіряють гіпотези, співпрацюють із міжнародними проєктами й руйнують гендерні стереотипи.
Про двох українок, які досліджують Антарктиду, — метеорологиню Анастасію Чигареву та мікробіологиню Євгенію Прекрасну-Квятковську — розповідають організація INSCIENCE разом із DIVOCHE.MEDIA у межах проєкту «НАУКОВИЦІ».
Навіщо досліджувати хмари й опади в Антарктиді? Історія Анастасії Чигаревої
Українська метеорологиня Анастасія Чигарева працює над тим, щоб краще зрозуміти атмосферні процеси, які впливають на кліматичну систему планети. Її дослідження переважно фокусуються на утворенні хмар і опадів в Антарктиді — одному з найменш вивчених регіонів світу.
«Формування хмар та опадів залишаються “білою плямою” в кліматичних моделях. Ми досі багато чого не знаємо про ці процеси, але краще розуміння їх допоможе вдосконалити прогнози погоди й довгострокові кліматичні прогнози», — зауважує Анастасія.
Антарктида та полярні райони загалом є своєрідними драйверами погоди. Метеорологічні процеси в Антарктиці можуть запускати ланцюги подій, які впливають на циркуляцію атмосфери й погодні умови в помірних широтах, зокрема в Україні.
«Наприклад, опади в регіоні можуть посилювати танення льодовиків, сприяти опрісненню вод навколо континенту та викликати інші зміни, що мають довготривалі наслідки для кліматичної системи планети, — пояснює науковиця. — Тож розуміння, як формуються хмари й опади, важливе для кліматичних змін не лише в Антарктиді, а й у світі загалом».
Експедиції до Антарктиди та великі міжнародні проєкти
Антарктида завжди була мрією для Анастасії. Ще під час навчання в університеті вона захопилася дослідженнями полярних регіонів. «Мені здається, що люди бувають двох типів: ті, для кого Антарктида — це мрія, і ті, які не розуміють, що ми там забули та навіщо туди їхати», — ділиться метеорологиня.
Уперше науковиця потрапила до Антарктиди у 2021 році в межах сезонної експедиції на станцію «Академік Вернадський», щоб підготуватися до міжнародного проєкту Year of Polar Prediction (YOPP). Метою проєкту було дослідити опади в Антарктиді протягом року, щоб вдосконалити прогнозування погоди в регіоні. У межах Year of Polar Prediction низка антарктичних станцій об’єднала зусилля для проведення спільних досліджень за допомогою додаткових, узгоджених метеорологічних спостережень, зокрема радіозондування. Анастасія відповідала за підготовку системи радіозондування на українській станції.
Радіозонди — це прилади, які підіймаються завдяки кулям, наповненим гелієм, та дозволяють отримувати вертикальні характеристики атмосфери на висоті приблизно до 20 кілометрів залежно від метеорологічних умов. Набір датчиків кожного радіозонда в реальному часі передає інформацію про температуру, атмосферний тиск, вологість та інші параметри атмосфери.
«Завдяки радіозондам учені можуть отримувати точну інформацію про стан атмосфери на великих висотах, — розповідає науковиця. — Ці дані мають високу цінність, оскільки отримати їх іншими методами неможливо».
У 2022 році, під час своєї другої сезонної експедиції в Антарктиду, Анастасія координувала проведення радіозондування зі станції «Академік Вернадський». До того запуск радіозондів востаннє із цього району проводили понад 30 років тому.
Методом радіозондування вдалося зібрати більше інформації про атмосферні ріки. Це вузькі й довгі потоки вологого повітря, що переносять величезні обсяги вологи з тропічних широт до полярних регіонів. Атмосферні ріки спричиняють різке потепління та інтенсивні опади у вигляді дощу, які можуть значно посилювати танення льодовиків.
«Частота атмосферних рік в Антарктиді зростає, і це впливає на всю кліматичну систему. Ми намагаємося зрозуміти, як ці процеси взаємодіють із регіоном, щоб краще прогнозувати наслідки для планети надалі», — пояснює метеорологиня.
Анастасія продовжує підтримувати систему радіозондування, яку впроваджувала під час попередніх експедицій. Це одне з пріоритетних завдань її третьої поїздки в Антарктиду у 2024 році.
Також метеорологиня долучилася до міжнародного дослідницького проєкту, присвяченого вивченню поширення в Антрактиці метилсилоксанів. Це — група силіконових сполук, що широко використовуються для виготовлення косметичних засобів (шампунів, дезодорантів, кондиціонерів для волосся тощо) та різних промислових продуктів (наприклад, хімічних розчинників та мийних засобів). Зона відповідальності Анастасії та її колег-метеорологів включала встановлення й обслуговування фільтрів для збору зразків повітря на островах в акваторії навколо станції та їх подальший демонтаж для мінімізації людського впливу на природу Антарктиди. Результати замірів покажуть, чи переносяться метилсилоксани на великі дистанції, та допоможуть зрозуміти рівень розповсюдження цих сполук у довкіллі.
Виклики та натхнення Антарктиди
«В Антарктиді неможливо працювати самотужки, кожне завдання вирішується командно. Тому ці експедиції не лише про науку, а і про людей, які ділять із тобою цей досвід», — говорить Анастасія. Інколи учасники й учасниці експедиції проводять на станції лекції та розповідають одне одному детальніше про свої основні наукові дослідження.
Метеорологічна робота в Антарктиді залежить від погоди, адже вчених найбільше цікавлять погані погодні умови. А от у гарну погоду, після виконання базових завдань, може залишатися трохи вільного часу. У такі моменти Анастасія часто долучалася до роботи колег-біологів, які виходили на воду для своїх досліджень. «Це була чудова нагода трохи змінити звичну діяльність і побачити щось нове», — згадує метеорологиня. В одній із таких мандрівок науковиця вперше в житті побачила кита — це досі один із найяскравіших спогадів про експедиції.
Анастасія мріє також про можливість вивчати хмари в Арктиці, зокрема в районі Гренландії. Метеорологиня пояснює, що південний та північний полярні регіони мають принципово різні характеристики хмар через природу утворення, тому вивчення обох полюсів може дати цілісну картину змін у кліматичній системі планети.
«Метеорологія — цікава і водночас нескінченна тема, адже наш об’єкт дослідження постійно змінюється. Це справжній виклик для науки», — наголошує вона.
Гендерні стереотипи в науці
Анастасія згадує, як упередження і гендерні стереотипи зустрічалися на її шляху ще з університету: «Коли я хотіла писати дипломну роботу з одним викладачем, він прямо сказав, що йому з хлопцями працювати простіше. Інший професор зазначав, що немає сенсу витрачати на мене час, бо все одно я за рік одружуся та піду в декрет».
На щастя, Анастасії вдалося зустріти викладачок та викладачів, які підтримували її мрії. Однією з таких стала Світлана Краковська — українська кліматологиня та метеорологиня, яка брала участь у річній експедиції в Антарктиду понад 25 років тому.
Анастасія закликає дівчат і жінок, які мріють про кар’єру в науці, не боятися стереотипів і сміливо рухатися вперед: «Стереотипи — це лише чиїсь уявлення, а не доведені факти. Якщо вас щось цікавить, не вагайтеся “ламати двері” упереджень, йти до своєї мети та вивчати те, що вас захоплює. Навіть якщо ваш вибір інтуїтивний, це може стати початком захопливої подорожі. Просто дайте собі шанс досліджувати».
Про дослідження найменших мешканців Антарктиди: історія Євгенії Прекрасної-Квятковської
Одні з найцікавіших мешканців Антарктиди невидимі для людського ока: це мікроорганізми, які живуть у найекстремальніших середовищах. Саме вони й опинилися у фокусі уваги української мікробіологині Євгенії Прекрасної-Квятковської, яка бере участь у дослідженнях на станції «Академік Вернадський».
«Мій основний напрям роботи — це екологія мікроорганізмів. Я досліджую, які мікроорганізми заселяють різні ніші, як вони функціонують і яку роль відіграють у довкіллі», — пояснює мікробіологиня.
Зокрема, нині Євгенія досліджує ендофіти — бактерії, що живуть всередині рослинних тканин. Її робота спрямована на розуміння взаємодії цих бактерій з антарктичними рослинами.
Мікроорганізми в умовах екстремального холоду
В Антарктиді є лише два види квіткових рослин, які змогли адаптуватися до жорстких кліматичних умов — щучник антарктичний (Deschampsia antarctica E.Desv.) та перлинниця антарктична (Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl.). Євгенія припускає, що значну роль у цьому відіграють симбіотичні мікроорганізми — бактерії, які живуть у тісному зв’язку з рослинами.
«Дослідження вже показали перші позитивні результати: дійсно є бактерії, які покращують ріст рослин за певних умов. Найбільш виражений ефект спостерігається за нижчих температур — тобто в більш стресових умовах ці бактерії демонструють свою ефективність краще, ніж за оптимальних умов», — розповідає Євгенія.
Це відкриття може мати значний потенціал для створення нових біотехнологій, наприклад, для поліпшення росту сільськогосподарських культур у складних умовах.
Проте робота з мікроорганізмами — це складний і часто непередбачуваний процес. Наприклад, одна й та сама бактерія може мати абсолютно різний вплив на рослини, зібрані з різних місць, що ускладнює аналіз даних і потребує великої кількості експериментів. «Одна рослина, зібрана з одного острова, почала активно рости, а інша — гинути. Ми спостерігали цей ефект декілька разів, але потім він зник. У науці бувають і такі загадки», — ділиться науковиця.
Антарктида — мрія, яка стала реальністю
«Мікробіологія — це майже випадковість. Та я вважаю, що дуже вдала», — говорить Євгенія. В університеті вона вивчала екологію, проте її завжди цікавили різноманітні мікроорганізми. Викладачка порадила Євгенію як перспективну аспірантку майбутньому науковому керівнику, який спеціалізувався на мікробіології, і це визначило подальший науковий шлях.
Мрія про Антарктиду народилася з прагнення досліджувати щось незвичне. «Мені здається, що багато вчених, коли чують про щось унікальне, відчувають бажання дослідити це. Антарктида — саме таке місце», — зазначає мікробіологиня.
Уперше Євгенія серйозно замислилася про участь в антарктичній експедиції в 19 років. Проте на той час (2007–2008 роки) була негласна заборона брати участь жінкам у річних експедиціях на станцію «Академік Вернадський». А потрапити до сезонних літніх експедицій було надзвичайно складно, і це вдавалося лише одиницям.
«Тоді я навіть хотіла написати листа в Національний антарктичний науковий центр, щоб висловити, як сильно мрію потрапити туди. Сподівалася, що для мене зроблять виняток. Проте так і не наважилася це зробити», — ділиться Євгенія.
У 2018 році заборону на участь жінок в експедиціях скасували, й Антарктида стала доступною для всіх, незалежно від статі чи гендеру. Відтоді чимало талановитих українських науковиць узяли участь у сезонних та річних дослідженнях на цьому континенті. Зокрема, учасницею двох сезонних експедицій стала і Євгенія Прекрасна-Квятковська.
Мікроорганізми та зміни клімату
У 2020 році Євгенія вперше вирушила до Антарктиди, де разом із морською мікробіологинею Марією Павловською досліджувала морську мікробіоту. Робота науковиць була зосереджена на вивченні сезонних змін антарктичних мікроорганізмів.
«Морські мікроорганізми відіграють важливу роль у біохімічних циклах океану та чутливо реагують на зміни клімату», — пояснює дослідниця. Тривалі спостереження за антарктичними мікроорганізмами допомагають ученим зрозуміти, як змінюється їхня кількість і склад, а також спрогнозувати, як кліматичні зміни можуть впливати на екосистему регіону загалом.
Вплив кліматичних змін на полярний регіон досліджують і через вивчення наземних мікроорганізмів. Зокрема, Євгенія аналізувала зміни в мікробіомі торфових субстратів під впливом зростання популяції пінгвінів.
«Через потепління клімату субантарктичні пінгвіни, які полюбляють м’якіші умови, розмножуються дедалі інтенсивніше, зокрема й біля станції “Академік Вернадський” на острові Галіндез. Їхня чисельність суттєво впливає на екосистему: продукти життєдіяльності пінгвінів у великій кількості токсичні для мохових банків», — пояснює дослідниця.
Мохові банки — це величезні зелені «килими», сформовані одним або двома видами моху. Їхній вік може сягати сотень, а подекуди й тисячу років. Такі банки є осередками біорізноманіття та слугують домівкою для різноманітних мікроорганізмів.
Утім, велика кількість гуано (екскрементів) пінгвінів негативно впливає на ці екосистеми. У результаті зелені масиви зникають, а разом із ними й цілі мікробні групи; натомість з’являються та активно розвиваються інші бактерії. Ці зміни мікробіому й досліджувала Євгенія.
Про гендерні стереотипи в науці
«Чоловіків, які приходять у певну сферу, сприймають компетентними апріорі, — зазначає Євгенія. — Водночас жінка має докласти чимало зусиль, щоби переконати інших у своїй професійності. Це стосується не лише науки, а й багатьох інших напрямів».
Мікробіологиня також згадує про упереджене ставлення, з яким стикалася в аспірантурі: «Група мого наукового керівника складалася переважно із жінок, і він постійно принижував наші здібності, стверджував, що ми “не такі”, та не соромився використовувати образливі епітети. Він вважав нормальним запитати, чи якась істеричність не пов’язана з місячними, при тому, що істеричності не було. Усе це створювало дуже сильний емоційний дискомфорт. Щодня я боролася з думками про те, щоби покинути науку, і ставила собі запитання: чи дійсно це те, чого я хочу?»
Після захисту дисертації Євгенія на деякий час залишила науку, але повернулася завдяки підтримці колег — науковиць та науковців, — які високо оцінили її знання та досвід. Спочатку це були дослідження Чорного моря, а згодом — Антарктиди, що стало новим етапом в її науковій кар’єрі.
Дівчатам і жінкам, які тільки розпочинають свій науковий шлях, науковиця радить: «Працюйте наполегливо й не бійтеся невдач. Кожна невдача — це частина досвіду, яка допомагає зростати. З часом ви досягнете своїх цілей і побачите разючі результати. Вірте в себе і свої можливості, це найголовніше».
Проєкт НАУКОВИЦІ реалізується громадською організацією INSCIENCE в рамках програми «ЄС за гендерну рівність: разом проти гендерних стереотипів та гендерно-зумовленого насильства» (фаза 2), що фінансується Європейським Союзом та реалізується спільно структурою «ООН Жінки» та ЮНФПА.
Ця публікація розроблена за фінансової підтримки Європейського Союзу. Її зміст — відповідальність структури «ООН Жінки» та ЮНФПА, та не обов’язково відображає погляди Європейського Союзу.