FoodPro Preloader

Stasjoner i havene: permanente undervannsobservatorier


For å studere havene er forskerne avhengige av et nettverk av banebrytende satellitter og overflatefartøy. Men rombårne instrumenter kan ikke trenge inn i den blanke overflaten, og skiptidene er fortsatt dyre og knappe. Disse frustrasjonene, forsterket av det voksende behovet for å forstå globale endringer, har spurt forskere til å designe Ocean Observatories Initiative (OOI) -a 330 millioner dollar prosjekt som lover å heraldere neste generasjon av oceanografisk studie. I hje

For å studere havene er forskerne avhengige av et nettverk av banebrytende satellitter og overflatefartøy. Men rombårne instrumenter kan ikke trenge inn i den blanke overflaten, og skiptidene er fortsatt dyre og knappe. Disse frustrasjonene, forsterket av det voksende behovet for å forstå globale endringer, har spurt forskere til å designe Ocean Observatories Initiative (OOI) -a 330 millioner dollar prosjekt som lover å heraldere neste generasjon av oceanografisk studie.

I hjertet av OOI ligger en infrastruktur som forventes å fungere i 25 til 30 år. Å virkelig forstå verdens farvann og hvordan de reagerer på klimaendringer krever observasjoner som strekker seg over tiår, sier Uwe Send, en fysisk oceanograf på Scripps Institution of Oceanography i La Jolla, California. Men fordi mange viktige hendelser skje plutselig, for eksempel stormer, røde tidevann og jordskjelv, permanente sensorer må være klare til å fange dem.

Det planlagte systemet kombinerer stasjonære enheter med mobile sensorer. Forankringer forankret til havbunnen vil støtte oppgraderbare instrumentpakker som beveger seg vertikalt langs stramme kabler, og måler ulike forhold fra overflaten til bunnen. Autonome undervannsfarkoster vil glide utover fra disse fortøyningene langs forhåndsprogrammerte baner, fange opp detaljer om fysikk, kjemi og biologi av brede områder rundt fortøyningen.

Etterforskerne planlegger å forankre tre arrays i polarområdene, der klimaendringer kan påvirke isdannelsen og globale havstrømmer dramatisk. Rundt Cape Cod vil et lignende utvalg overvåke økosystemene som er avgjørende for lokalt fiske i opptil fem år, hvoretter fortøyningene blir flyttet for å studere andre kystøkosystemer, inkludert Mexicogolfen.

Kanskje det mest ambisiøse aspektet av prosjektet er planlagt for Stillehavet Nordvest, hvor en hel tektonisk plate, Juan de Fuca-platen, vil bli koblet med sensorer for å overvåke bevegelsene og den resulterende vulkanske aktiviteten og jordskjelvene. Ved hjelp av kraft- og toveiskommunikasjon vil fiberoptiske kabler installert langs havbunnen tillate at forskere sitter i laboratoriene for å justere målinger øyeblikkelig når hendelsene utfolder seg på platen.

For første gang vil etterforskerne kunne observere de ekstreme hendelsene som formler planeten i sanntid, sier John Delaney, en fysisk oceanograf ved University of Washington. Gjennom disse robottene, sensorpakker og HD-kameraer, legger han til, forskere vil etablere en hidtil uset telepresens i selv de mest farlige miljøene i det dype hav.

Videre vil data fra nettene være umiddelbart og fritt nedlastbare via et "iTunes-lignende" grensesnitt, sier Scripps geofysiker John Orcutt, som mener at tilnærmingen vil oppmuntre virtuelle laboratorier til å sprenge seg over Internett. I et felt gjennomsyret av en kultur av proprietære data, kunne slik åpen tilgang være vanskelig å godta, forteller Holly Given, direktør for OOI ved konsortiet for havsledelse i Washington, DC. Håpet er imidlertid at dataene som er tilgjengelige for alle, vil føre til nye algoritmer for modellering av endringer i havene. Arrangørene håper også at lesingene, som kan brukes til å lage interaktive spill, vil gi et vindu gjennom hvilket publikum kan lære om havene.

Selv om OOI stammer fra en grøntrodsbevegelse som startet i slutten av 1980-tallet, hersker en følelse av brådskelse nå om USA håper å holde seg i forkant av den oceanografiske forskningen. "I de siste 10 årene gjør nesten alle utviklede nasjoner med kapasitet til å komme inn i havet, eller gjør seg klar til å gjøre det, sier Delaney. Faktisk har kanadiske forskere allerede flyttet frem med planer om å plassere sensorer langs den nordlige tredjedel av Juan de Fuca-platen, og Kina har nylig kommet inn i ambisiøse planer for observatorier i kystvannet.

USA begynte forarbeidet i løpet av august, nemlig kartlegging av havbunnen av Stillehavet Nordvest for å identifisere steder for fiberoptisk kabelinstallasjon. Faktisk konstruksjon kan starte om et par år, i påvente av forventet inkludering i National Science Foundation 2010 budsjett. Med permanente observatorier under sjøen, kan forskerne snart bokstavelig talt bruke fingertuppene til å tappe inn i havets hemmeligheter.

Merk: Denne artikkelen ble opprinnelig skrevet med tittelen "Stasjoner i havene".

Tordenvær hjelper med å bringe ozon ned til jorden10 måter Climate Science har avansert siden en ubeleilig sannhetHar Kina nok vann til å brenne kull?Continental Telescope Array kan bruke Usher Astronomy Revolution i AfrikaDe miljømessige farene ved Backyard Fire PitsPlast-Eating Worms kan inspirere Avfalls-nedbrytende verktøySolar Plane's Route for Around-the-World Flight RevealedKan raske reaktorer raskt løse plutoniumproblemer?