W 2008 roku naukowcy z NASA wrzucili gumowe kaczki do dziur w grenlandzkim lodowcu, aby zbadać ruch wody roztopowej – badanie to miało dać odpowiedź na pytanie, jak szybko lodowiec stopnieje pod wpływem globalnego ocieplenia. Naukowcy liczyli na to, że kaczki spłyną kanałami ukrytymi wewnątrz lodowca i ostatecznie wypłyną gdzieś w morzu. Niestety tak się nie stało; prawdopodobnie gumowe kaczki utknęły pod lodem.[1] Kilka lat później zespół naukowców z Walii wpadł na pomysł, aby zamiast gumowych kaczek użyć czujnika Cryoegg, i postawił na konstrukcję QUADRO – z naprawdę dobrymi rezultatami. W tym artykule przeczytasz, jaki związek mają ze sobą wszystkie te elementy oraz że być może naukowcy nie uratują świata, ale z pewnością zrobią krok we właściwym kierunku.
Pewnego dnia w 2018 roku w skrzynce pocztowej pracownika QUADRO UK pojawiła się wiadomość od Mike’a Prior-Jonesa – naukowca z Uniwersytetu w Cardiff w Walii, który pracuje na wydziale nauk o morzach i nauk geograficznych. W związku z ekspedycją jego zespołu na Grenlandię potrzebował pomocy od QUADRO. „Nauka i badania?”, zastanawialiśmy się, czy to dobry pomysł. „Jasne, wchodzimy w to!” Klika tygodni później Mike udał się na wyspę na Morzu Arktycznym – z konstrukcją QUADRO w plecaku.
Zespół naukowców zbadał niewidoczne z zewnątrz „przewody rurowe” wewnątrz lodowca – system szpar, szczelin i kanałów wodnych. Zebrał dane dotyczące temperatury, ciśnienia i przewodności elektrycznej wody w korycie lodowca. Na podstawie tych informacji naukowcy ustalili, na ile i w jaki sposób lodowiec może się cofać w wyniku rosnących temperatur. W ten sposób można oszacować, jak mocno podniesie się poziom morza w wyniku topnienia lodowca.
Do tej pory dane były gromadzone poprzez połączone kablami czujniki, które były spuszczane na dół przez młyny lodowcowe. Młyn lodowcowy przypomina odpływ w wannie – woda roztopowa spływa ruchem kolistym z powierzchni lodowca przez swego rodzaj kanał. Nabierająca prędkości woda do tej pory powodowała plątanie się kabli, a nawet je zrywała. Aby temu zapobiec, Mike Prior-Jones i Liz Bagshaw z Uniwersytetu w Cardiff opracowali bezprzewodowy czujnik lodowcowy o nazwie Cryoegg – dosłownie „zamrożone jajo”. Czujnik przekazuje drogą radiową informacje z wnętrza lodowca, i to w czasie rzeczywistym.
Czujnik jest umieszczony w kuli wykonanej z technicznego tworzywa sztucznego i działa podobnie jak inteligentne urządzenia pomiarowe znane nam z rozwiązań grzewczych nowej generacji, których pomiary możemy odczytywać z oddali. Cryoegg znajduje się 1,3 kilometra pod ziemią i przekazuje dane do anteny umieszczonej na powierzchni lodu.
I tutaj do gry wkracza QUADRO: „Jak możemy zamocować antenę, tak aby ekstremalne warunki pogodowe, które panują na Grenlandii, jej nie zniszczyły?”, zastanawiali się naukowcy. Po krótkich poszukiwaniach w internecie stwierdzili, że najlepszym rozwiązaniem dla ich przedsięwzięcia będzie konstrukcja QUADRO. Mike napisał do nas i wspólnie zaprojektowaliśmy konstrukcję, na której można było zawiesić antenę. Zachwytom kolegów nie było końca, kiedy zobaczyli konstrukcję w akcji – a przecież z własnego doświadczenia wiedzą, że czasami trzeba improwizować, kiedy nie ma gotowych rozwiązań.
Zastosowanie konstrukcji QUADRO było strzałem w dziesiątkę: rama była dostatecznie stabilna, aby utrzymać ciężar anteny, a jednocześnie elastyczna, co w przypadku nierównej powierzchni lodu nie jest bez znaczenia. Oprócz tego konstrukcja bez problemu wytrzymywała temperatury panujące na Grenlandii. Tylko raz wystąpiła krytyczna sytuacja: silny podmuch wiatru przewrócił całą konstrukcję, ponieważ nie była ona dostatecznie silnie zamocowana w podłożu. Jednak ku dużemu zaskoczeniu Mike’a – i ku jego wielkiej uldze – dzięki klatkowej konstrukcji QUADRO antena nie została uszkodzona. Niech będzie to dowód na to, że konstrukcje QUADRO są w stanie wytrzymać naprawdę dużo!
W czasach, kiedy części QUADRO nie służyły jako zamocowania, naukowcy używali ich jako krzeseł kempingowych albo stołów roboczych – w zależności od aktualnych potrzeb. Naukowców zachwyciła wszechstronność konstrukcji wspinaczkowej QUADRO. Wniosek był jasny: chcieli, aby również ich dzieci mogły się nią bawić! Skoro konstrukcja QUADRO wytrzymała niekorzystne warunki panujące na Grenlandii, z pewnością wytrzyma też zimę w przydomowym ogródku. System, który nie ugina się pod silnymi podmuchami wiatru, bez wątpienia wytrzyma też dziecięce zabawy. My to wiemy – naukowcy z Uniwersytetu w Cardiff też już to wiedzą. Kto wie, być może któregoś dnia wypłyną jeszcze gumowe kaczki od NASA – jak wiadomość zamknięta w butelce i wyrzucona w morze?
Chcesz dowiedzieć się więcej na temat tego projektu?
Tutaj znajdziesz więcej informacji dotyczących badania Cryoegg.
Tutaj przeczytasz artykuł na blogu Mike’a.
Projektem Cryoegg i QUADRO interesowało się nawet BBC.
Interesują Cię inne projekty badawcze z wykorzystaniem QUADRO? Tutaj znajdziesz informacje na temat łodzi podwodnej QUADRO.
↑ Jonathan Amos: Explorers dive under Greenland ice. BBC, 21.12.2008.
Dokumentacja zdjęciowa
Mike Prior-Jones, Cambridge University Press
Komentarze