Tre glasglas fyldt med søpindsvin på størrelse med satsumaer står på Dr. Hugh Carters skrivebord på Naturhistorisk Museum. Disse eksemplarer, der blev indsamlet i det Sydlige Ocean af polarekspeditioner ledet af Ernest Shackleton, Robert Falcon Scott og Carsten Borchgrevink for over et århundrede siden, repræsenterer både heroisk udforskning og videnskabelig opdagelse.
Nu håber Carter – museets kurator for marine hvirvelløse dyr – at disse 50 konserverede antarktiske søpindsvin kan hjælpe med at afsløre en mere presserende moderne historie: hvordan ændringer i det Sydlige Ocean påvirker havlivet.
I januar gennemgik Carter de tidligere ekspeditioners ruter under en seks ugers lang forskningsrejse. Hans rejse, der var en del af en større videnskabelig indsats ledet af New Zealands National Institute of Water and Atmosphere (Niwa), besøgte steder, der blev undersøgt af Borchgrevinks Southern Cross, Shackletons Discovery og Scotts ulykkelige Terra Nova mellem 1898 og 1913. Scott og fire andre, inklusive chefvidenskabsmand Edward Wilson, døde i isen blot uger efter at have indsamlet nogle af de eksemplarer, der nu står på Carters skrivebord.
Antarktis opvarmes dobbelt så hurtigt som gennemsnittet globalt, men mangel på historiske data gør det svært at spore langsigtede ændringer. Carter mener, at en sammenligning af disse hundrede år gamle søpinsvins skaller (eller "tests") med moderne prøver kan kaste lys over havforsuring – en stor konsekvens af klimaforandringer. Når kuldioxid opløses i havvand, sænkes pH-værdien, hvilket gør det sværere for havliv at bygge kalciumcarbonatskaller.
Tidlige resultater om bord på Carters forskningsskib, RV Tangaroa, syntes at bekræfte hans bekymringer. "Vi ved, at havet bliver mere surt, men vi forstår ofte ikke den fulde effekt," siger han. "Vi mistænkte, at forsuring ville reducere mængden af kalciumcarbonat i vandet, hvilket gør det sværere for organismer, der er afhængige af det, at overleve."
Væsener som koraller, havsnegle, østers og små plankton kaldet foraminifera er alle afhængige af kalciumcarbonat til deres skaller. Men da det opløses let i syre, truer stigende surhed deres overlevelse. Ny forskning viser, at 60% af verdens have allerede har overskredet sikre forsuringgrænser – en "tikkende tidsbombe" for marine økosystemer.
Mens de hundrede år gamle søpindsvin på Carters skrivebord har stærke, sunde skaller, var de moderne eksemplarer indsamlet i januar tyndere og mere skrøbelige – så skrøbelige, at nogle knasede under det vandtryk, der blev brugt til at rense dem.
"Alle de nye, vi indsamlede, var skrøbelige, og nogle kollapsede," siger Carter. "Ved første øjekast virker de moderne skaller svagere end de historiske, men vi har brug for yderligere analyser for at være sikre. Vi prøver stadig at forstå nøjagtigt, hvor meget og hvad der specifikt forårsager dette. Der er selvfølgelig andre faktorer involveret, men det faktum, at de nye skaller er tyndere, er bekymrende," siger Carter.
Han tilføjer, at havforsuring kunne have enorme biologiske konsekvenser: "Det kunne gøre havene ubeboelige for væsener med kalciumbaserede skeletter."
Under ekspeditionen var klimaets krisers effekter tydelige – nogle forskningssteder var kun tilgængelige på grund af smeltende is. Turen faldt også sammen med alarmerende rapporter om, at den globale havis havde nået et rekordlavt niveau, endnu et tegn på vores opvarmende planet.
Men der var også lyspunkter. Carter så op til 150 hvaler og hvad han kaldte "utrolige mængder" af dyreliv nær Coulman Islands vestlige kant, hvor der blev fundet 17 arter af søstjerner på blot 100 meter – det samme antal som i hele Storbritanniens lavvandede områder.
"Det er spændende at se, at nogle dele af verden ikke er så beskadigede, som de kunne være," siger han. "Dette er et af de få steder tilbage, hvor man ikke ser plastikforurening eller tegn på fiskeri."
Professor Craig Stevens, en oceanograf fra Niwa, der medledte ekspeditionen, beskrev deres fund som "bittersød."
"Tabet af is påvirker ikke kun det lokale hav, men hele planeten. Dette arbejde er både givende og alvorligt. Mens det er utroligt at skubbe videnskaben fremad, får vi også glimt af en fremtid, vi desperat har brug for at undgå. Det gør det smertefuldt klart, hvor presserende det er at reducere drivhusgasudledninger."