Od ponad 20 lat dr inż. Małgorzata Korczak-Abshire bada ekosystemy Antarktyki. Obserwuje cofające się lodowce, zmieniający się krajobraz i spadek liczebności populacji pingwinów, ich wędrówki oraz zależność od zasobów morskich. Łączy wieloletnie obserwacje terenowe z nowoczesnymi metodami monitoringu, dostarczając wiedzy potrzebnej do ochrony antarktycznej przyrody. Badaczka z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN opowiada o swojej drodze naukowej, współpracy ponad granicami i znaczeniu polskich badań w tym regionie.

Academia: Zaczynała pani jako genetyczka zwierząt gospodarskich. Jak z laboratorium trafiła pani w Antarktykę?

Dr inż. Małgorzata Korczak-Abshire: Podczas doktoratu zajmowałam się genetyką zwierząt gospodarskich, przede wszystkim drobiu, wykorzystując metody biologii molekularnej. W 2005 roku zdecydowałam się jednak obrać nowy kierunek i dołączyłam do Zakładu Biologii Antarktyki. Początkowo badałam różnorodność biologiczną Antarktyki i wpływ warunków środowiskowych na organizmy, wykorzystując metody genetyczne. Następnie zainteresowały mnie zależności między organizmami a środowiskiem, szczególnie rola pingwinów jako gatunków wskaźnikowych. Ich biologia pozwala nam wiele powiedzieć o zmianach zachodzących w ekosystemie morskim. Można więc powiedzieć, że pozostałam wierna ptakom — zmieniły się natomiast skala i perspektywa moich badań. Praca terenowa otworzyła przede mną nowe możliwości poznawcze. Od tamtej pory uczestniczyłam w pięciu wyprawach antarktycznych.

Pamięta pani pierwszy raz, kiedy dotarła do Stacji Antarktycznej im. Henryka Arctowskiego? Było „wow, jak tu pięknie”, czy raczej „rany boskie, co ja zrobiłam”?

To było tuż po obronie doktoratu. Przypłynęliśmy statkiem na Wyspę Króla Jerzego w archipelagu Szetlandów Południowych, gdzie znajduje się polska stacja. Moje pierwsze wrażenie dość mocno odbiegało od wyobrażeń. Antarktyka kojarzyła mi się z lodem, śniegiem i bielą aż po horyzont. Tymczasem stacja znajduje się w oazie antarktycznej na obszarze wolnym od pokrywy lodowej. Zastałam surowy, skalisty krajobraz którego piękno odkrywałam stopniowo.

Potem zaczęła się codzienność wyprawy: rozładunek, zapoznawanie się z infrastrukturą stacji, poznawanie pozostałych uczestników i ich badań. Dopiero wyjścia w teren, obserwacje zwierzęta i rozpoczęcie własnych badań pozwoliły mi poznać bogactwo tego miejsca. Zachwyciłam się Antarktyką na tyle, że zostałam przy niej na następne dwie dekady. Antarktyka nadal pozostaje dla mnie źródłem pytań badawczych. Chciałabym rozwijać metody obserwacji, które pozwalają lepiej poznawać ten ekosystem przy możliwie niewielkiej ingerencji w środowisko. Równie ważne jest dla mnie zachowanie ciągłości wieloletnich badań i rozwijanie współpracy międzynarodowej. To właśnie dzięki tej ciągłości możemy dostrzegać zmiany, których pojedyncza wyprawa nie pozwoliłaby uchwycić.

A jak bardzo zmieniła się sama Antarktyka przez tych 20 lat? Na razie zostawmy nową stację. Bardziej interesuje mnie to, co dzieje się za jej oknami.

Bardzo się zmieniła. Właściwie możemy mówić o niemal 50 latach zmian, ponieważ Polska Stacja Antarktyczna im. Henryka Arctowskiego rozpoczęła działalność w 1977 roku. Mamy dostęp do danych zbieranych od samego początku jej istnienia. Kiedy porównujemy to, co zastaliśmy wtedy, z obecną sytuacją, różnice są ogromne.

Szczególnie interesują mnie trzy gatunki pingwinów z rodzaju Pygoscelis, które lęgną się w okolicy stacji. Pingwin maskowy, białooki i białobrewy. Kryl antarktyczny, Euphausia superba, odgrywa istotną rolę w ich diecie, a jego dostępność w ekosystemie wpływa na ich kondycję, sukces lęgowy i przeżywalność. Wieloletnie obserwacje wskazują na głębokie zmiany w liczebności populacji pingwinów. W niektórych koloniach lęgowych w sąsiedztwie stacji odnotowaliśmy spadki sięgające 70–80 proc. Jednocześnie poszczególne gatunki reagują odmiennie: pingwin białobrewy zwiększa liczebność i rozszerza zasięg występowania na południe. Jego wzrost nie rekompensuje jednak strat obserwowanych u pozostałych gatunków. Łączna liczebność pingwinów w monitorowanych koloniach wyraźnie się zmniejszyła.

Zmieniają się nie tylko populacje zwierząt, lecz także krajobraz. Cofanie się lodowców, widać gołym okiem. Od niemal 50 lat regularnie monitorujemy zachodnie wybrzeże Zatoki Admiralicji poruszając się wyznaczonymi trasami. Warunki na tych trasach również bardzo się zmieniają. Pamiętam ten teren z mojej pierwszej wyprawy w 2006 roku. W wielu miejscach wyglądał zupełnie inaczej niż obecnie. Wraz z ustępowaniem lodu odsłaniają się nowe fragmenty wybrzeża, a niektóre odcinki brzegu stają się łatwiej dostępne. Jednocześnie dostęp do innych miejsc odcinają powstające jeziora, zasilane wodą roztopową spływającą z lodowców.

Do tego dochodzą zmiany w całym ekosystemie morskim. Zmieniają się zasięgi występowania gatunków. Obserwujemy choćby pingwiny królewskie, które wcześniej nie były charakterystyczne dla tego regionu. Od kilku lat podejmują próby lęgów na Wyspie Króla Jerzego. Coraz częściej widujemy je w okolicy polskiej stacji, w naszej bazie terenowej w sąsiedniej zatoce i w innych miejscach na wyspie.

Współpracujemy z naukowcami z wielu państw, którzy prowadzą obserwacje w różnych częściach Antarktyki. Porównujemy wyniki i niestety w przypadku gatunków zależnych od kryla w regionie zachodniej części Półwyspu Antarktycznego bardzo często dochodzimy do podobnych wniosków.

Co oznacza ubytek morskiego lodu?

Na Antarktydzie brakuje lodu o powierzchni większej niż Francja

Współpraca w Antarktyce to chyba nie tylko kwestia wymiany danych. Wyprawy antarktyczne często porównuje się do lotów kosmicznych. Jeśli zabraknie paliwa, lekarstw albo zepsuje się generator, trudno czekać, aż ktoś przyśle części z Polski.

W Antarktyce naprawdę jesteśmy od siebie zależni, zarówno w sprawach naukowych, jak i tych zupełnie codziennych: logistycznych, technicznych czy zdrowotnych. Warto pamiętać, że Antarktyka jest obszarem poświęconym pokojowi i nauce.

Brzmi to trochę niedzisiejszo.

Antarktyka jest miejscem, w którym znaczenie współpracy międzynarodowej staje się szczególnie wyraźne. Wymagające warunki terenowe, ograniczenia transportowe i odległość od zaplecza medycznego sprawiają, że wzajemna pomoc jest podstawą codziennego funkcjonowania. Polska stacja od wielu lat uczestniczy w tej współpracy — naukowej, logistycznej i technicznej. Jest również miejscem spotkań, które budują zaufanie i trwałe relacje między przedstawicielami różnych państw. Od tej współpracy zależy bezpieczeństwo uczestników wypraw, ale również ochrona środowiska, w którym prowadzą badania. Można powiedzieć, że to nasza nieformalna ambasada w Antarktyce.

Wróćmy do środowiska. Powiedziała pani, że zmienia się także morze. Czy byłoby dużym nadużyciem stwierdzenie, że cała Antarktyka „wisi” na krylu?

To obrazowe określenie dobrze oddaje znaczenie kryla dla wielu antarktycznych ekosystemów morskich. Kryl antarktyczny, jest kluczowym ogniwem łączącym producentów pierwotnych z drapieżnikami wyższych poziomów troficznych. Odżywia się między innymi fitoplanktonem, w tym okrzemkami, oraz glonami związanymi z lodem morskim. Sam stanowi pokarm dla licznych gatunków pingwinów, płetwonogich i wielorybów. Umożliwia więc przepływ energii od producentów pierwotnych do dużych drapieżników przez stosunkowo krótki łańcuch pokarmowy. Lód morski ma szczególne znaczenie dla przetrwania larw kryla, zapewniając im dostęp do pokarmu i schronienie przed drapieżnikami. Zmiany jego zasięgu i sezonowości mogą zatem wpływać na populacje kryla, a pośrednio również na zależne od niego drapieżniki.

Kryl jest dzisiaj podwójną presją: z jednej strony zmian klimatu, z drugiej – przemysłowych połowów. To ogromna populacja, ale nie niezniszczalna.

Żeby zrozumieć obecną sytuację, warto spojrzeć na historię wykorzystywania żywych zasobów Antarktyki. Przez miliony lat ten ekosystem rozwijał się bez ingerencji człowieka. Potem zaczęliśmy go intensywnie eksploatować. Już od XVIII wieku polowano na uchatki. Później doszło do masowych polowań na wieloryby, co mocno zmniejszyło ich populacje i miało konsekwencje dla całego ekosystemu. Wieloryby konsumowały ogromne ilości kryla, więc kiedy ich liczebność gwałtownie spadła, znaczna część tego pokarmu pozostała niewykorzystana. Pod koniec lat 70. rozpoczęły się komercyjne połowy kryla. Początkowo prowadzono je praktycznie bez kontroli. Dopiero z czasem zaczęliśmy rozumieć, że nie możemy traktować kryla jak niewyczerpanego zasobu. W 1980 roku przyjęto Konwencję o zachowaniu żywych zasobów morskich Antarktyki. Na jej podstawie powstała Komisja CCAMLR (Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources), która zarządza połowami na wodach Oceanu Południowego.

Jej podejście jest bardzo interesujące, ponieważ od początku chodziło nie tylko o same zasoby rybne czy kryl, lecz o ochronę całego ekosystemu. Możemy prowadzić połowy, ale w taki sposób, żeby nie zagrażać naturalnie występującym tam populacjom. Komisji doradza Komitet Naukowy. To właśnie naukowcy dostarczają danych, na podstawie których ustala się limity, obszary i terminy połowów.

Polska ma w tej dziedzinie wieloletni dorobek. Prowadziliśmy szeroko zakrojone badania kryla, jego biologii i znaczenia dla ekosystemu. Mieliśmy znakomite statki badawcze, między innymi statek badawczy „Profesor Siedlecki” na którym pracowały zespoły z wielu polskich ośrodków naukowych. Uczestniczyły one między innymi w międzynarodowym programie BIOMASS, w tym w eksperymentach FIBEX i SIBEX, poświęconych poznaniu funkcjonowania antarktycznych ekosystemów morskich i ich żywych zasobów.

Decyzja o powstaniu stacji Arctowskiego było częściowo związana właśnie z tymi badaniami. Polska prowadziła wówczas również połowy kryla, a stacja miała zapewniać wsparcie naukowe i logistyczne między innymi naszej flocie rybackiej. Chodziło o rozpoznanie zasobów i doradztwo naukowe, ale także o wsparcie logistyczne, w tym zapewnienie zapasów paliwa i zaplecza medycznego. Dziś kontynuujemy tę tradycję badawczą, choć sytuacja w Antarktyce bardzo się zmieniła, a Polska nie prowadzi już połowów.

Jak kryl odmierza czas w ciemności?

Zegar biologiczny steruje aktywnością kryla antarktycznego

Co obecnie najbardziej niepokoi naukowców?

Nakładają się na siebie dwa procesy. Pierwszy to zmiany klimatu. Szczególnie istotny jest ubytek morskiej pokrywy lodowej, ponieważ lód odgrywa bardzo ważną rolę w cyklu rozwojowym kryla. Kiedy go ubywa, zmieniają się zasięgi występowania kryla, rozmieszczenie jego ławic i struktura wiekowa populacji. Zachodnia część Półwyspu Antarktycznego jest pod tym względem miejscem szczególnym. To jeden z regionów, w których temperatury powietrza atmosferycznego rosną bardzo gwałtownie, zwłaszcza zimą, a zmiany w ekosystemie są wyjątkowo wyraźne.

Drugi proces to ponowny wzrost zainteresowania komercyjnymi połowami kryla.

Zmienił się również sposób jego wykorzystywania. Dawniej pozyskiwano go w innych celach, dziś dwa najważniejsze to produkcja suplementów diety zawierających kwasy omega-3 oraz pasz dla łososi hodowlanych. Duża część hodowli łososia znajduje się w rejonie południowych wybrzeży Ameryki Południowej. Z punktu widzenia przedsiębiorstw zajmujących się połowami korzystne jest więc operowanie w tej części Oceanu Południowego, z której transport kryla jest najkrótszy.

Do tego doszedł ogromny postęp technologiczny. Współczesne statki poławiające kryl są znacznie bardziej wydajne niż te sprzed kilkudziesięciu lat. Niektóre państwa zainwestowały bardzo duże środki w modernizację floty. W rezultacie obserwujemy coraz większą koncentrację połowów w określonych rejonach, między innymi w Cieśninie Bransfielda i na obszarach oznaczanych przez CCAMLR jako 48.1 i 48.2.

W latach 90. zainteresowanie krylem wyraźnie spadło, między innymi w związku z rozpadem Związku Radzieckiego, który wcześniej dysponował jedną z największych flot połowowych. Od około 2010 roku ponownie obserwujemy jednak wzrost presji, a w ostatnich latach połowy koncentrują się na stosunkowo niewielkich obszarach. W sezonie 2024/2025 po raz pierwszy osiągnięto ustalony dla regionu limit 620 tys. ton, co doprowadziło do zamknięcia obszaru dla połowów. To bardzo wyraźny sygnał, jak duże jest obecnie zainteresowanie krylem. A przecież równocześnie zmieniają się warunki, w których żyją zwierzęta zależne od tego pokarmu.

Wspomniała pani o nowych technologiach. Kiedy zaczynała pani pracę w Antarktyce, podstawowym wyposażeniem badacza były chyba jeszcze notes, ołówek i lornetka. Dzisiaj macie do dyspozycji satelity, nadajniki i drony. Jak bardzo zmieniło to waszą pracę?

Przeszliśmy od tradycyjnych obserwacji terenowych, od tego przysłowiowego zeszytu z ołówkiem, do wykorzystania teledetekcji, telemetrii, danych satelitarnych i bezzałogowych samolotów dalekiego zasięgu. Co ważne, Polska ma w rozwoju i wykorzystywaniu tych technologii bardzo duży udział. Dla mnie, jako biologa, szczególnie istotne jest to, że wiele z tych metod pozwala prowadzić badania bez niepokojenia zwierząt. Antarktyczny ekosystem jest bardzo wrażliwy i staramy się ograniczać naszą ingerencję do minimum.

Nowe technologie pozwalają nam również docierać do miejsc, do których wcześniej nie mogliśmy dotrzeć albo w których ze względów bezpieczeństwa nie mogliśmy przebywać wystarczająco długo.

Koordynuję zadanie realizowane w ramach międzynarodowej sieci kamer CEMP (CCAMLR Ecosystem Monitoring Program) w podobszarze 48.1. W okolicy polskiej stacji kamery wykonujące zdjęcia w regularnych odstępach pozwalają nam śledzić przebieg sezonu lęgowego pingwinów, również wtedy, gdy obserwatorzy nie mogą przebywać w terenie. Dzięki temu możemy analizować zmiany w fenologii i sukcesie lęgowym tych zależnych od kryla gatunków wskaźnikowych. Obecnie usprawniamy analizę zgromadzonego materiału, wykorzystując metody głębokiego uczenia do automatycznego wykrywania obiektów na obrazach. W ten sposób nowe technologie uzupełniają wieloletni monitoring.

Bardzo rozwinęły się też badania telemetryczne. Zakładamy pingwinom nadajniki satelitarne, które pozwalają śledzić ich przemieszczanie się po oceanie, także na bardzo dużych odległościach. To dla nas zupełnie nowa perspektywa badawcza. Kiedyś obserwowaliśmy pingwiny przede wszystkim wtedy, kiedy przebywały na lądzie, w koloniach lęgowych. Wiedzieliśmy, co robią latem, ale znacznie mniej wiedzieliśmy o tym, co dzieje się z nimi później. Teraz możemy śledzić ich wędrówki za pomocą systemów satelitarnych i dowiadywać się rzeczy, o których jeszcze niedawno nie mieliśmy pojęcia.

Szczególnie bliskim mi przykładem współpracy interdyscyplinarnej są badania prowadzone z ekspertami: zespołem prof. Mirosława Rodzewicza z Politechniki Warszawskiej, który skonstruował bezzałogowy samolot dalekiego zasięgu PW-ZOOM, oraz dr Anną Zmarz z Uniwersytetu Warszawskiego, specjalistką w dziedzinie teledetekcji. Podczas misji badawczych w Antarktyce samolot pokonał łącznie ponad trzy tysiące kilometrów, pozyskując dane obrazowe. Możliwość realizacji pojedynczych lotów na dystansie do około 300 kilometrów pozwalała nam objąć badaniami trudno dostępne obszary. Loty prowadzono na wysokości 250–550 metrów nad poziomem morza, z uwzględnieniem potrzeby ograniczenia oddziaływania na zwierzęta. Współpraca ta zaowocowała licznymi opracowaniami dotyczącymi fauny i flory oraz zagadnień glacjologicznych i geologicznych.

Pracuję w Antarktyce od ponad 20 lat. Uczestniczyłam w pięciu wyprawach, współpracuję z kolegami ze Stanów Zjednoczonych, Argentyny i Chile, a mimo to są miejsca, do których nigdy nie udało mi się dotrzeć. Dzięki temu samolotowi możemy je wreszcie badać. To fascynujące. Technologia pozwala nam zadawać pytania, na które wcześniej nie mieliśmy możliwości szukać odpowiedzi.

Nauka pomaga chronić antarktyczne ekosystemy

Nauka i globalne interesy w krainie lodu

Nowa stacja Arctowskiego na zdjęciach wygląda trochę jak statek kosmiczny. Co ta inwestycja właściwie nam daje, poza tym, że polscy naukowcy będą pracować w znacznie lepszych warunkach?

Nowa infrastruktura pozwala przede wszystkim zabezpieczyć ciągłość polskich badań w Antarktyce. W ekologii wieloletnie serie danych mają szczególną wartość: pozwalają odróżniać krótkotrwałe wahania od trwałych zmian środowiska. Stacja zapewnia zaplecze do prowadzenia takich obserwacji, rozwijania nowych projektów i współpracy międzynarodowej. Wyniki tych badań stanowią również podstawę naszego udziału w dyskusjach dotyczących ochrony i przyszłości regionu. Polska jest stroną Układu Antarktycznego i należy do państw uczestniczących w podejmowaniu decyzji dotyczących tego kontynentu i Oceanu go otaczającego.

Mówimy przecież o ogromnej części naszej planety – o obszarze, który ma znaczenie dla całej Ziemi, a którego przyszłość jest przedmiotem międzynarodowych ustaleń.

Dotyczy to zarówno prowadzenia badań i ochrony środowiska, jak i zasad korzystania z zasobów naturalnych. Działalność związana z zasobami mineralnymi, z wyjątkiem badań naukowych, jest obecnie zakazana. Polska uczestniczy w międzynarodowych dyskusjach dotyczących przyszłości Antarktyki, a wyniki naszych badań dostarczają wiedzy potrzebnej do podejmowania odpowiedzialnych decyzji.

Przez kilka lat reprezentowałam Polskę w Komitecie Naukowym Komisji ds. Zachowania Żywych Zasobów Morskich Antarktyki. Uczestniczyłam też w pracach dotyczących monitorowania ekosystemu i zarządzania nim. Jednym z ciekawszych doświadczeń był dla mnie udział w pracach związanych z tworzeniem morskich obszarów chronionych. Na Morzu Rossa powstał jeden z największych takich obszarów na świecie, obejmujący ponad 1,5 mln km². Dane i analizy przygotowywane przez naukowców, również przez grupę, w której pracowałam, przyczyniły się do podjęcia tej decyzji.

Oczywiście ostatecznie decydują przedstawiciele państw. W Komisji CCAMLR decyzje podejmowane są na zasadzie konsensusu. To jednak naukowcy dostarczają danych, które pozwalają ocenić, jakie rozwiązania są potrzebne. Właśnie dlatego nasza obecność w Antarktyce jest tak ważna. Dzięki prowadzonym badaniom możemy uczestniczyć w tych procesach, przedstawiać własne wyniki i współkształtować decyzje dotyczące przyszłości Antarktyki.

Gdyby mogła pani dzisiaj otrzymać odpowiedź na dowolne pytanie związane ze swoimi badaniami, czego chciałaby się pani dowiedzieć?

Im lepiej poznaję ten ekosystem, tym więcej pojawia się pytań. Nasze badania dostarczyły nowych informacji o zimowych wędrówkach pingwinów, pozwalając określić wykorzystywane przez nie obszary i miejsca żerowania. Ta wiedza otwiera kolejne kierunki badań.

Dotychczas wiele uwagi poświęcaliśmy okresowi lęgowemu i dostępności pokarmu w sąsiedztwie kolonii. Wypracowano rozwiązania ograniczające tam połowy kryla latem. Tymczasem ubytek lodu morskiego umożliwia statkom dostęp do wcześniej niedostępnych akwenów, również zimą. Szczególnie interesuje mnie więc, w jakim stopniu zimowe żerowiska pingwinów pokrywają się z obszarami intensywnych połowów i jakie konsekwencje może mieć ta zbieżność dla ich przeżywalności.

Chciałabym lepiej zrozumieć, jak pingwiny reagują na zmieniające się warunki środowiskowe i dostępność pokarmu w całym cyklu rocznym. Równie istotny jest dla mnie rozwój metod pozwalających zdobywać tę wiedzę przy minimalnej ingerencji w środowisko i z zachowaniem bezpieczeństwa zespołów terenowych. W nauce każda odpowiedź staje się początkiem kolejnych pytań. Chciałabym nadal łączyć różne perspektywy badawcze i rozwijać współpracę interdyscyplinarną. Możliwość wspólnego poszukiwania odpowiedzi na pytania wykraczające poza jedną dziedzinę jest dla mnie ważną motywacją do dalszej pracy naukowej.

Dr inż. Małgorzata Korczak-Abshire – badaczka z Zakładu Biologii Antarktyki Instytutu Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii Nauk. Ukończyła Szkołę Główną Gospodarstwa Wiejskiego, a doktorat przygotowała w Instytucie Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN w Jastrzębcu. Od 2005 roku zajmuje się badaniami ekosystemów antarktycznych, w szczególności populacji gatunków wskaźnikowych zależnych od kryla w zachodniej części Półwyspu Antarktycznego. Uczestniczyła w pięciu wyprawach antarktycznych. W latach 2013–2018 reprezentowała Polskę w Komitecie Naukowym Komisji ds. Zachowania Żywych Zasobów Morskich Antarktyki (CCAMLR), a w latach 2016–2018 przewodniczyła grupie roboczej zajmującej się monitoringiem ekosystemu i zarządzaniem nim.