Новый отчет рекомендует приоритеты исследований для науки об Антарктике и Южном океане
Инициатива по изучению вклада тающих ледниковых щитов в повышение уровня моря, усилия по расшифровке геномов организмов для понимания эволюционных адаптаций и эксперимент нового поколения по изучению реликтового излучения для решения фундаментальных вопросов о происхождении Вселенной — таковы главные исследовательские цели, рекомендованные в новом отчете Национальных академий наук, инженерии и медицины США.
Отчет предлагает стратегическое видение для руководства Программой США в Антарктике (U.S. Antarctic Program) Национального научного фонда (NSF) на ближайшие 10 лет. Он также рекомендует NSF продолжать поддерживать основную программу исследований, инициируемых учеными, и укреплять логистическую и инфраструктурную поддержку для приоритетных направлений.
«Открытия, появляющиеся в Антарктике и Южном океане, углубляют наше понимание того, как работает наша планета и как сформировалась наша Вселенная, — сказала Робин Белл, со-председатель комитета, проводившего исследование. — Продолжение исследований в этих регионах даст новые знания, которые будут критически важны по мере адаптации общества к глобальным последствиям происходящих там изменений».
Основываясь на обширных консультациях с научным сообществом, комитет выбрал три масштабные цели, руководствуясь критериями научной значимости, потенциального влияния на общество, срочности, готовности и осуществимости, а также возможностей для лидерства США и NSF.
В отчете предлагается новая крупная инициатива Changing Antarctic Ice Sheets Initiative для изучения масштабов и скорости вклада тающих ледниковых щитов в рост уровня моря. Ее компоненты включают междисциплинарную кампанию по изучению взаимодействий между льдом, океаном, атмосферой и климатом в ключевых зонах Западно-Антарктического ледникового щита, а также исследования ледяных и морских осадочных кернов нового поколения.
Второй стратегический приоритет — понять с генетической точки зрения, как жизнь адаптируется к экстремальным условиям Антарктики. В течение более 30 миллионов лет изолированные экосистемы эволюционировали, адаптируясь к замерзающим условиям, а теперь должны адаптироваться к современным изменениям, таким как изменение климата, закисление океана и коммерческий промысел. Секвенирование геномов и транскриптомов ключевых популяций, от микробов до морских млекопитающих, раскроет масштабы их генетического разнообразия и способности к адаптации.
Антарктика также предлагает идеальные условия для астрофизических наблюдений благодаря сухой и стабильной атмосфере. Отчет рекомендует экспериментальную программу нового поколения для наблюдения космического микроволнового фона — «ископаемого света» ранней Вселенной. Это будет включать установку новых телескопов на Южном полюсе в рамках глобальной сети для высокочувствительных измерений, способных обнаружить сигнатуры гравитационных волн.
«Хотя эти регионы и удалены, изменения, происходящие в Южном океане и Антарктике, могут напрямую влиять на Соединенные Штаты, — отметил со-председатель комитета Роберт Уэллер. — Но проведение исследований в этих областях сложно, поэтому существует насущная необходимость расставлять приоритеты в распределении ресурсов».
Для поддержки приоритетных исследований отчет рекомендует:
- Расширенный доступ к удаленным полевым объектам, включая базовый лагерь в глубине континента, возможности снегоходных traverses и улучшенный всепогодный авиадоступ.
- Проектирование и приобретение нового тяжелого ледокола и ледокольного полярного исследовательского судна.
- Поддержку долгосрочных наблюдений через координацию существующих сетей.
- Улучшение коммуникаций и технологий для передачи данных.
- Усилия по облегчению открытого и скоординированного сбора, обмена и интеграции данных.
Все приоритетные инициативы требуют сотрудничества между подразделениями NSF, с другими агентствами США и с другими странами. NSF также может играть важную роль в разработке образовательных ресурсов на антарктическую тематику.