Dr. Tia Anderlini & Dr. Jay Cullen
Photo caption: Dr. Tia Anderlini on the Canadian Antarctic Research Expedition, March 2025 / Cpl. Connor Bennett, Canadian Armed Forces
Author: Jamie Contos
On the precedent-setting expedition of a Canadian naval vessel into Antarctic waters, a cross-country collaborative research effort furthered Canada’s scientific understanding of polar waters and climate
Within days of completing her PhD at the University of Victoria, chemical oceanographer, Dr. Tia Anderlini, joined the team of Canadian scientists aboard the Canadian Naval vessel, HMCS Margaret Brooke, to conduct first-of-its-kind research in the Antarctic. The findings from the March 2025 expedition will be a huge step to furthering Canadian understanding of polar waters and climate change.
Dr. Anderlini’s research focuses on the distribution, sources and transport of trace metals such as iron, manganese, cadmium, and lead in Canadian coastal waters. Trace metals can act as either essential micronutrients or harmful toxins, significantly impacting marine ecosystems and the communities that rely on them.
During this groundbreaking expedition, Dr. Anderlini’s goal was to investigate how regional warming affects the mobility of trace metals in coastal zones, particularly in relation to glacial melt and coastal erosion.
“Wasting of tidewater glaciers and coastal erosion may be an important source of trace metals from the South Shetland Islands to the Southern Ocean, with implications for biological productivity,” Dr. Anderlini explained.
Obtaining the samples necessary to complete this research is challenging, especially aboard a large metal ship like The Margaret Brooke, and specialized equipment was necessary for Dr. Anderlini to conduct her field work.
The research team onboard The Margaret Brooke brought together scientists from universities across Canada – University of Calgary, Dalhousie University, University of Quebec, Université de Sherbrooke, University of New Brunswick, University of Victoria, and will even bring back samples to a lab at the University of Ottawa– as well as scientists from three government departments – Environment and Climate Change Canada (ECCC), Natural Resources Canada (NRCan), and Fisheries and Oceans Canada / Pêches et Océans Canada(DFO).
The Marine Environmental Observation, Prediction and Response Network (MEOPAR) coordinated the national academic delegation and provided essential research equipment alongside NRCan and DFO.
Having previously completed similar work in the Canadian Arctic Archipelago and Baffin Bay, Dr. Anderlini was uniquely positioned to draw comparisons between the two polar regions to aid in the overall understanding of trace metal distributions and ocean productivity.
Working with Dr. Jay Cullenout of the University of Victoria, whose research lab currently focuses on understanding how ongoing and rapid climate change is impacting the marine system in the Canadian Arctic, Dr. Anderlini’s research on the expedition can offer important insights to add to their findings.
“The opportunity to study coastal Antarctic systems, which are also experiencing rapid warming and ongoing change, on the HMCS Margaret Brooke, allows us a southern hemisphere analog to compare and contrast with our Arctic Ocean,” said Dr. Cullen.
Testing for trace metals is precise work and Dr. Anderlini had to conduct her research carefully during the expedition. She explains her process in her own words:
“While sampling at sea we work within a “clean-lab bubble” – an enclosure made of plastic drop sheets and filled continuously with HEPA-filtered air from a laminar flow hood."
“Seawater samples are collected from Teflon-lined GO-FLO water samplers which are secured on a synthetic Kevlar line and closed at our desired water depths by weighted Teflon-messengers.
“My work in the Antarctic has required the use of Multi-Role Rescue Boats (MRRBs) in order to get as near to glacier fronts as safely possible. From the MRRB I sample from the GO-FLO water samplers at various depths, and collect a surface sample from a plastic 6.5 m pole sampler. This avoids collecting water which has been contaminated by the MRRB itself.”
These samples will be studied back at the University of Victoria, where Dr. Anderlini and Dr. Cullen can work to assess their findings and gain a greater understanding of the role trace metals play in polar marine ecosystems.
To learn more about the Canadian academic delegation, as well as the important research that came out of the Antarctic expedition, follow MEOPAR: Marine Environmental Observation, Prediction and Response Networkon LinkedIn.
Lors de cette expédition sans précédent d’un navire canadien dans les eaux antarctiques, un effort de recherche collaboratif à l’échelle nationale a considérablement enrichi la compréhension scientifique du Canada concernant les eaux polaires et le climat.
Peu après avoir obtenu son doctorat à l’Université de Victoria, la chimiste océanographe Dr Tia Anderlini a intégré une équipe de scientifiques canadiens à bord du navire HMCS Margaret Brooke. Cette mission a marqué le début de recherches inédites en Antarctique. Les résultats de l’expédition de mars 2025 représentent une avancée significative pour approfondir la connaissance canadienne des eaux polaires et des enjeux liés au changement climatique.
Les travaux du Dr Anderlini se concentrent sur la distribution, les sources et le transport de métaux traces tels que le fer, le manganèse, le cadmium et le plomb dans les eaux côtières canadiennes. Ces métaux peuvent agir à la fois comme micronutriments essentiels et comme toxines nuisibles, influençant ainsi de manière déterminante les écosystèmes marins et les communautés qui en dépendent.
Au cours de cette expédition innovante, Dr Anderlini s’est fixé pour objectif d’explorer comment le réchauffement régional affecte la mobilité des métaux traces dans les zones côtières, en particulier en lien avec la fonte des glaciers et l’érosion côtière.
« La fonte des glaciers de marée et l'érosion côtière pourraient constituer une source importante de métaux traces des îles Shetland du Sud vers l'océan Austral, avec des implications pour la productivité biologique », a-t-elle déclaré.
L’obtention des échantillons nécessaires à cette recherche représente un défi, surtout à bord d’un grand navire en métal comme le Margaret Brooke. Il était donc crucial de disposer d’un équipement spécialisé pour permettre à Dr Anderlini de mener à bien son travail sur le terrain.
L’équipe de recherche à bord du Margaret Brooke rassemblait des scientifiques de plusieurs universités canadiennes, notamment l’Université de Calgary, l’Université Dalhousie, l’Université du Québec, l’Université de Sherbrooke, l’Université du Nouveau-Brunswick et l’Université de Victoria. Des échantillons seront également rapportés à un laboratoire de l’Université d’Ottawa. De plus, des chercheurs issus de trois ministères gouvernementaux – Environnement et Changement climatique Canada (ECCC), Ressources naturelles Canada (RNCan) et Pêches et Océans Canada (MPO) – ont contribué à cette initiative.
Le Réseau d’observation, de prévision et de réponse environnementale marine (MEOPAR) a coordonné la délégation académique nationale et fourni l’équipement de recherche essentiel en collaboration avec RNCan et MPO.
Ayant déjà réalisé des travaux similaires dans l’archipel arctique canadien et dans la baie de Baffin, Dr Anderlini était particulièrement bien placée pour établir des comparaisons entre ces deux régions polaires, contribuant ainsi à une meilleure compréhension des distributions de métaux traces et de la productivité océanique.
En collaborant avec Dr Jay Cullen de l’Université de Victoria, dont le laboratoire se concentre sur l’impact du changement climatique rapide sur le système marin de l’Arctique canadien, Dr Anderlini a pu enrichir ses recherches lors de l’expédition.
« L'opportunité d'étudier les systèmes côtiers antarctiques, également affectés par un réchauffement rapide et des changements en cours, à bord du HMCS Margaret Brooke, nous permet d'établir un parallèle dans l'hémisphère sud pour comparer et contraster avec notre océan Arctique », a souligné Dr Cullen.
L’analyse des métaux traces exige une grande précision, et Dr Anderlini a dû mener ses recherches avec rigueur durant l’expédition. Elle décrit son processus de manière détaillée :
« Lors de l’échantillonnage en mer, nous travaillons dans une “enceinte de laboratoire stérile”, qui est constituée de feuilles de plastique et continuellement alimentée en air filtré HEPA provenant d’une hotte à flux laminaire.
Les échantillons d’eau de mer sont prélevés à l’aide de bouteilles d’échantillonnage GO-FLO doublées de téflon, fixées à une ligne en Kevlar synthétique et fermées à nos profondeurs d’eau souhaitées par des messagers en téflon lestés.
Mon travail en Antarctique a nécessité l’utilisation de petits bateaux de sauvetage polyvalents pour nous rapprocher le plus possible des fronts glaciaires en toute sécurité. Depuis ces embarcations, je prélève des échantillons à différentes profondeurs et prends un échantillon de surface à l’aide d’un échantillonneur en plastique de 6,5 m. Cela permet d’éviter de prélever de l’eau contaminée par le bateau lui-même. »
Ces échantillons seront analysés à l’Université de Victoria, où Dr Anderlini et Dr Cullen pourront évaluer leurs résultats et approfondir leur compréhension du rôle des métaux traces dans les écosystèmes marins polaires.
Pour en savoir plus sur la délégation académique canadienne et sur les recherches significatives issues de l’expédition antarctique, suivez le MEOPAR sur LinkedIn.
