Чешская антарктическая станция имени Й. Г. Менделя ( чеш . Česká vědecká stanice Johanna Gregora Mendela ) — чешская научно-исследовательская станция в Антарктиде на побережье острова Джеймса Росса . Она была основана чешским полярным исследователем Павлом Прошеком. Официальная церемония открытия состоялась в феврале 2007 года и сделала Чешскую Республику 26-й страной [2] , имеющей собственную научную базу на континенте. Станция является собственностью Университета Масарика в Брно и была названа в честь отца современной генетики , метеоролога Грегора Иоганна Менделя . Благодаря исследованиям, проводимым на станции, Чешская Республика является одной из стран, имеющих право голоса в Системе Договора об Антарктике .
План строительства чешской полярной станции впервые появился в 1960-х годах. [3] Он был обусловлен отчасти политическими интересами Советского Союза , [3] но в основном стремлением расширить биологические , гляциологические , климатологические и геологические исследования в Чехословакии. Однако усилия по строительству станции прекратились в начале 1970-х годов из-за отсутствия финансирования. [3] В то же время интерес к инвестированию в исследования в столь отдаленном и необычном месте начал угасать.
Интерес снова начал расти в 1980-х годах со стороны Чешского геологического института (ныне Чешская геологическая служба). [3] В то же время они выбрали место, где должна была быть построена база: в восточной части Антарктиды в заливе Прюдс . (Позже Австралия, Россия и Китай построили свои станции в этом районе.) Однако проект снова был отменен, несмотря на достаточное финансирование. На этот раз не удалось найти федеральное учреждение, готовое поддержать его и представить план на утверждение Федеральному собранию , как требовалось; даже Академия наук Чешской Республики вынесла отрицательное решение. [3]
В 1994 году группа чешских исследователей из Университета Масарика , Академии наук Чешской Республики , Университета Южной Богемии в Ческе-Будеёвице и Чешского гидрометеорологического института отправилась на остров Кинг-Джордж для проведения исследований на польской станции, которая является одной из восьми станций, расположенных в этом районе. Это сотрудничество продолжалось до 1997 года. Однако работа на зарубежной станции оказалась неподходящей из-за конфликтов между отдельными исследовательскими группами. [4] После этого было предложено построить общую станцию стран Вышеградской группы ( Чешская Республика , Словакия , Польша и Венгрия ). Однако это предложение было впоследствии отклонено из-за проблем с распределением финансирования между странами. [3]
Научно-исследовательская деятельность Масарикова университета и Академии наук Чешской Республики в Антарктиде продолжалась в период с 1999 по 2004 год. Поскольку чешской станции еще не было (хотя подготовка к ее строительству уже велась), исследования проводились на станциях Великобритании и Украины .
Первым местом, выбранным для будущей чешской станции, был мыс Туррет , расположенный недалеко от залива Кинг-Джордж на острове Кинг-Джордж , [5] примерно в 200 километрах (120 милях) к северу от нынешнего местоположения. В 2001 году предлагаемое местоположение было представлено Комитету по охране окружающей среды на конференции в Санкт-Петербурге . Однако предложение было отклонено, в первую очередь из-за количества существующих станций в этом районе и предложения, представленного другими странами, объявить территорию охраняемой. Также был вариант использования одной из законсервированных британских станций, но ни одна из них не отвечала потребностям чешской научной экспедиции. [5] Поэтому было выбрано новое место, которое было представлено на следующей конференции Комитета, которая состоялась в Варшаве . На этот раз предлагаемое местоположение станции было одобрено без дальнейших проблем. Местоположение находилось на северной оконечности острова Джеймса Росса , и именно там станция была окончательно построена. Свободное ото льда окружение и большое расстояние от других станций — ближайшая из них — аргентинская база Марамбио [5] , более 70 километров (43 мили) к юго-востоку — были наиболее очевидными преимуществами этого местоположения. Проектная документация станции была завершена на следующей конференции Комитета по охране окружающей среды в 2003 году, но она была отклонена из-за изменений, внесенных после крайнего срока. Она была одобрена в следующем году, почти без изменений в объеме строительства, на конференции в Кейптауне . Транспортировка материалов к будущему месту расположения станции началась уже осенью 2004 года. [5]
Структура станции должна была отвечать двум требованиям: минимальное потребление энергии и минимальная экологическая нагрузка на окружающую среду. Основные принципы строительства станции включали: [5]
Станция расположена в точке с координатами 63°48′02.3″ ю.ш., 57°52′59.9″ з.д. [6] на острове Джеймса Росса недалеко от побережья Антарктического полуострова . Этот полуостров выступает из материковой Антарктиды на север в сторону южной оконечности Южной Америки. Первым моряком, достигшим острова Джеймса Росса, был, вероятно, Джеймс Кларк Росс в 19 веке, который назвал его «Землей Хаддингтона». [примечание 1] Только зимой 1902/1903 года экспедиция под руководством Отто Норденшельда выяснила, что Земля Хаддингтона на самом деле является островом, и назвала его островом Джеймса Росса в честь его первооткрывателя. Они также назвали пролив, отделяющий его от материка, каналом Принца Густава . [7] Это район с низкой концентрацией полярных станций; ближайшая станция — аргентинская база Марамбио на острове Сеймур . [5] Здание и сооружения полярной станции Мендель расположены на северном побережье острова Джеймса Росса, на слегка каменистом пляже примерно в 80–100 метрах (260–330 футов) от береговой линии на высоте 9 метров (30 футов) [6] [8] между мысами Бибби-Пойнт и Кейп-Лахман . [5] Он выходит на пролив Принца Густава, длина которого составляет 10–20 километров (6,2–12,4 мили), и который раньше был покрыт постоянным слоем льда , который распался летом 1994 года. Однако он все еще полон льдин и кусков айсбергов, поэтому транспортировка на судах остается сложной (по состоянию на 2010 год). [9]
Вся северо-западная часть острова – полуостров Улу [10] – представляет собой одну из крупнейших свободных ото льда областей Антарктиды. [5] До 80% площади острова свободно ото льда. [11] Благодаря дождевой тени, отбрасываемой Антарктическим полуостровом, годовое количество осадков невелико – около 300 миллиметров (12 дюймов) [12] – а случайные снегопады быстро тают и впитываются в землю. Это связано с тем, что станция расположена на морской террасе, образованной плотным мелким песком ( реголитом ). [8] В 2008 году минимальная температура составляла −35 °C (−31 °F), а максимальная температура 12,5 °C (54,5 °F) (среднее значение −4,6 °C (23,7 °F)); минимальная влажность составляла 71,2%, а максимальная влажность 88,1% (среднее значение 81%). [13]
Конкретное место расположения станции было выбрано на основе трех основных критериев: [8]
Конструктивные элементы и части инфраструктуры, необходимые для станции, были произведены в 2001–2002 годах в Чешской Республике . На этапе подготовки некоторые части были собраны и опробованы, чтобы сократить время строительства на месте и устранить потенциальные проблемы. Транспортировка строительных материалов началась в ноябре 2004 года. Материал был отправлен сначала в Гамбург , а затем в порт Пунта-Аренас в Чили . [4] План состоял в том, чтобы перевезти все оттуда напрямую на остров Джеймса Росса , но транспортировка была сопряжена с проблемами: первое судно, Antarctic Dream , [2] вообще не смогло отправиться в путь из-за плохого технического состояния, а второе, Porvenir I. , [2] потерпело аварию недалеко от порта по пути к месту погрузки. [4] Третья попытка, в которой использовался чилийский военный ледокол Oscar Almirante Viel , наконец увенчалась успехом. [2]
Ледокол приблизился к строительной площадке утром 24 февраля 2004 года. В течение двух последующих дней с судна было выгружено восемь контейнеров общим весом 130 тонн (286 601 фунт). [14] Строительные работы начались сразу после разгрузки судна. Эта первая поставка материалов использовалась для строительства почти всего главного здания, которое затем использовалось для хранения материалов для дальнейшего строительства. Строительство велось ближе к концу антарктического лета и длилось семь дней. [15] Поскольку первая поставка не содержала всех необходимых строительных материалов и систем, главное здание и окружающие его контейнеры были утеплены, и строительные работы продолжились в следующем году. [14] Для Антарктиды погодные условия во время строительства были очень благоприятными, но температура все еще была в пределах от −8 до +6 °C (от 18 до 43 °F), а скорость ветра достигала 120 километров в час (75 миль в час), иногда дуя непрерывно в течение нескольких дней. [4]
После всех необходимых приготовлений станция была открыта и освящена 22 февраля 2007 года. На церемонии присутствовали члены научной группы, представитель посольства Чехии в Аргентине и декан факультета естественных наук Масарикова университета. [16] [17]
Проект финансировался Министерством образования, молодежи и спорта Чешской Республики и принадлежал Университету Масарика. Весь комплекс был построен компанией PSG-International из Злина , которая была выбрана в результате тендера. Стоимость строительства станции составила около 60 миллионов чешских крон (€2,1 млн по состоянию на февраль 2007 года). [ необходима цитата ]
По сравнению с другими старыми антарктическими базами, станция довольно мала и выделяется среди часто слишком больших зданий, ранее построенных в Антарктиде другими странами. [6] Проект всего комплекса вращается вокруг климатических условий в этом районе. Главное здание представляет собой одноэтажную деревянную конструкцию (26,5 на 11,5 метров (87 футов × 38 футов), 2,8–3,6 метра (9,2–11,8 футов) в высоту) [8], используемую для проживания, приготовления пищи и приема пищи, а также для досуга и исследовательской деятельности. Здесь есть двенадцать одноместных или двухместных комнат [8] , два общих кабинета, столовая, небольшая кухня, санитарные помещения и сушильная комната. [6] В неглубокий фундамент здания встроена решетка из дубовых железнодорожных шпал ; эта конструкция находится не менее чем в 40 сантиметрах (16 дюймов) над землей, чтобы уменьшить потери тепла, вызванные холодной антарктической почвой. Стены имеют толщину 265 миллиметров (10,4 дюйма) и построены с использованием системы K-Kontrolsystem. Они состоят из двух ориентированно-стружечных плит с изоляционным заполнением между плитами. Внешняя поверхность стен покрыта фанерой для защиты конструкции от неблагоприятного воздействия окружающей среды ( аэрозоль морской соли , периодические пылевые бури ). [8] Пол и потолки построены аналогичным образом, но они толще — 320 миллиметров (13 дюймов). Крыша имеет уклон на юг под углом 5% и покрыта ПВХ- панелями, которые защищают здание от ультрафиолетового излучения. [8]
Вокруг главного здания расположено девять контейнеров размером 6 на 2,5 на 2,6 метра (19,7 футов × 8,2 футов × 8,5 футов), [8] которые были переоборудованы в места хранения генераторов двигателей и запасных частей, гаражи, мусоросжигательный завод и электрогенератор. К контейнерам прикреплены ветряные турбины, которые можно сложить, если ветер слишком сильный. [6] Тот факт, что отдельные конструкции разбросаны по территории, снижает риск пожара или экологической катастрофы. [5]
Станция сезонная и работает только в летние месяцы, на станции работает около 20 человек. [1] [6] Отопление и получение питьевой воды было бы затруднено вне летнего сезона: воду пришлось бы получать путем таяния снега, что потребовало бы большого количества дизельного топлива. [6] На станции имеется продуманная система альтернативных источников энергии , которая снижает потребление дизельного топлива в летние месяцы. Солнечные тепловые коллекторы, покрывающие площадь стены в 36 квадратных метров (390 квадратных футов), установлены на северной стороне здания, которая получает больше всего солнечного излучения, и способны нагревать воздух до 55 °C (131 °F). [8] Горячий воздух нагнетается внутрь здания, поддерживая температуру в помещении на уровне 17–19 °C (63–66 °F). [5] Первоначально также были установлены плоские пластинчатые коллекторы, нагревающие воду для кухни и ванной в теплые дни, прикрепленные к стене. Однако мощность этих коллекторов оказалась недостаточной; их демонтировали и вместо них установили солнечные батареи , вырабатывающие электроэнергию. [18] Электроэнергию также вырабатывают восемь ветряных турбин мощностью 1,5 кВт; вырабатываемая ими энергия может храниться в NiCd аккумуляторах . Остальная необходимая электроэнергия вырабатывается дизельными генераторами. [8] В зависимости от погоды, источники возобновляемой энергии обеспечивают 60–90% потребляемой станцией энергии. [18] Станция использует аргентинское время UTC−3 . [19]
Воду получают из близлежащего ручья; однако, поскольку ручей иногда замерзает в феврале и марте, вода также хранится в специальных контейнерах внутри здания. Связь с внешним миром возможна благодаря спутниковой технологической системе Bender, основанной на сети Inmarsat и разработанной в сотрудничестве с факультетом электротехники Чешского технического университета в Праге . [8] Она позволяет обмениваться данными со скоростью до 492 Кбит/с. [5] Оборудование станции также включает в себя рампу и систему утилизации сточных вод, сбрасывающую очищенные сточные воды в море. Конструкция станции и всех ее систем полностью соответствует всем экологическим требованиям и нормам, перечисленным в приложении к Договору об Антарктике ( Протокол об охране окружающей среды в Антарктике ).
Годовые расходы на эксплуатацию станции составляют 11 миллионов чешских крон и в основном покрываются Министерством образования, молодежи и спорта Чехии ; остальное оплачивает Университет Масарика . [18] В случае внезапного изъятия средств или сокращения бюджета — как в 2015 году, когда на станцию смогли отправиться только шесть исследователей [20] — недостающее финансирование должно быть предоставлено Чешским антарктическим фондом, который был основан в 2014 году и возглавляется основателем чешской полярной станции Павлом Прошеком. [21]
Местоположение станции не было исследовано до ее строительства, хотя эта область привлекательна для проектов того типа, которые являются фокусом чешских исследований в Антарктиде. С геологической точки зрения, это область меловых отложений, богатых окаменелостями, с редкими вторжениями магматических пород . Вулканическая активность часто происходила под ледниками . Последствия изменения климата наблюдаются в этой области с середины 20-го века в отступлении ледников и колонизации открытой поверхности несосудистыми растениями . Многие организмы являются совершенно новыми для науки, и существует высокая доля эндемичных видов. Пресноводные озера в окрестностях содержат интересные и до сих пор неисследованные сообщества водорослей , цианобактерий и простых видов животных. [10]
Научно-исследовательские проекты в этом районе начались еще до строительства станции и включали геологические исследования, проводимые Чешской геологической службой, а также климатологические и геоморфологические исследования, проводимые факультетом естественных наук Масарикова университета. Когда строительство приближалось к завершению, факультет естественных наук Южночешского университета в Ческе-Будеёвице и Институт ботаники Академии наук Чешской Республики начали совместный ботанический проект по исследованию цианобактерий. Факультет естественных наук MU также подготовил исследовательский проект, посвященный ультрафиолетовому излучению в этом районе; помимо ультрафиолетового излучения, проект также изучал озоновые слои . Геологическое картирование территории вокруг станции также проводилось Чешской геологической службой. [10] Также проводились основные орнитологические исследования; однако сезон гнездования большинства птиц начинается в середине ноября, в то время как орнитологи обычно прибывают на станцию только в начале января. [22] Ихтиологические исследования были сосредоточены на рыбах в прибрежных водах и их паразитах, а также было проведено исследование рода Gammarus , посвященное тому, как животные обнаруживают магнитное поле . Бактериологические исследования описали новые виды бактерий . Один из проектов оценивал стресс полярных исследователей во время их пребывания на станции и степень, в которой их тела приспособились к условиям Антарктиды, [23] в то время как другой проект изучал старение пластиковых материалов в экстремальных погодных условиях Антарктиды. [24] Учреждения из других стран, такие как Instituto Antártico Argentino , Instituto Nacional Antártico Chileno, British Antarctic Survey , Servicio Meteorológico Nacional Argentina и Nederlands Instituut voor Ecologie, также принимают участие в исследовании. [10] Доступные места на станции предлагаются исследователям и студентам как чешских, так и зарубежных университетов и научно-исследовательских институтов. [25]
На острове Нельсон , одном из Южных Шетландских островов , находится полярная станция Эко-Нельсон [26], основанная в 1988 году [26] другим чешским полярным исследователем Ярославом Павличеком. Однако эта станция принимает международные исследования [27] и поэтому не считается чешской станцией.