красота мира в каждом кадре

1. Ученые иногда шутят, что глубины Мирового океана изучены хуже, чем обратная сторона Луны. Это вполне правдивое утверждение: на сегодняшний день, по разным данным, Мировой океан изучен только на 2-5%.

2. На дне океанов существуют настоящие подводные реки, а точнее, случаи так называемого «холодного просачивания». Именно так называют участки, где сероводород, метан и другие углеводороды просачиваются через трещины на дне, смешиваются с морской водой, а затем неспешно движутся, подобно рекам. Причем слово «холодное» в названии этого феномена не означает, что жидкость в таких донных реках имеет температуру ниже, чем окружающая её морская вода. Зачастую температура бывает даже немного выше. Ученые считают, холодное просачивание приурочено к тектонически активным зонам океанов. Например, это явление зафиксировано в Японском желобе, где океаническая земная кора погружается под материковую.

3. Кроме подводных рек, в океане существуют также подводные водопады. Причем некоторые из них гораздо больше своих наземных сородичей. Всего на сегодняшний день известно 7 подобных водопадов. Причиной их возникновения становятся различия в температуре и солености разных участков океана и сложный рельеф морского дна. На границе акваторий с разными условиями и при наличии подводных склонов плотная вода стремится ко дну – заместить менее плотную воду. Самый большой из ныне известных подводных водопадов находится на дне Датского пролива, который разделяет Гренландию и Исландию. Его высота составляет приблизительно 4000 метров, и он перемешивает не менее 175 миллионов кубических футов воды.

4. Иногда в океане появляются «молочные моря». Такое «море» представляет собой обширный светящийся участок океана. Несмотря на то, что существует немало фотографий этого явления, точно не известно, как оно возникает. По одной из версий, «молочное море» появляется из-за люминесцентных бактерий Vibrio harveyi, которые создают продолжительное свечение на крупных участках океана.

5. Согласно исследованию, опубликованному в 2011 году в журнале PLOS Biology, в океане обитает около 2,2 миллиона видов организмов, из которых известно только около 194 400 видов.

6. Самая крупная рыба, обитающая в Мировом океане, – китовая акула. Отдельные особи этого вида имели длину 12,65 метра и достигали массы более 21,5 тонны. Сегодня китовые акулы обитают во всех тропических и умеренно-теплых морях. Но самый крупный обитатель Мирового океана, конечно же, синий кит. Его длина достигает 33 метров, а масса животного может превышать 150 тонн. В то же время самой маленькой рыбой в Мировом океане считается Schindleria brevipinguis, обитающая в коралловых лагунах Барьерного рифа. Рыбки этого вида могут достигать лишь 8,4 мм в длину.

7. На глубине более 1000 метров от поверхности океана, в зоне, куда не проникает солнечный свет и где мало пищи, обитают удивительные рыбы, зачастую с пугающим внешним видом. Из-за отсутствия света они имеют маленькие глаза (или вообще их не имеют), медленно плавают и никогда не гоняются за своей добычей, чтобы сохранить энергию в условиях с недостаточным количеством пищи. Эти рыбы просто ждут свою добычу или заманивают с помощью специальной «удочки». Большинство глубоководных рыб некрупные – крупным здесь не прокормиться, однако животы многих из них могут раздуваться, вмещая больше пищи, чем весит сама рыба. Наиболее распространенные глубоководные рыбы – гоностомовые и морские черти. А самой глубоководной рыбой признана абиссобротула, которая была обнаружена в желобе Пуэрто-Рико на глубине 8370 метров.

8. Известны случаи, когда в океане образовывалось «ложное дно». Впервые о нем узнали в 1942 году, когда несколько специалистов по акустическому зондированию обнаружили в океане на глубине 300-450 метров странную, отражающую звуковые волны прослойку. Позже было обнаружено, что ночью этот неизведанный слой поднимался к поверхности моря, а днем – опускался на глубину. Тогда-то стало ясно, что «ложное дно» может быть образовано живыми организмами, которые избегают дневного света. Появилось множество предположений, какие именно организмы создавали «ложное дно». Но в итоге оказалось, что это делали кальмары. Ведь в стаях они умеют распределяться равномерно и таким образом способны сформировать собой плотную массу, которая может стать препятствием для звука.

Глава ООН: мы должны добиваться «революционных изменений» в сфере научных знаний об океане 

Хотя океанографические исследования являются одной из наиболее перспективных областей прикладной науки, государства в среднем тратят на науки об океане лишь 1,7 процента своих исследовательских бюджетов – гораздо меньше, чем на другие области научных исследований. Это не поддается объяснению – ведь вклад морских индустрий в мировую экономику в 2010 году оценивался ОЭСР в 1,5 триллиона долларов, причем эта цифра, вероятно, ниже реальной. В том же году морская экономика обеспечила занятость для более чем 30 миллионов людей – и это только те, кто трудится полный рабочий день.

«Чтобы восстановить экологию океанов, нам нужны знания, нужна революция в сфере наук об океане», – подчеркнул Генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш, открывая сегодняшнее мероприятие. По его словам, только установив мир с природой, мы можем обеспечить благополучие каждого. 

Фото ЮНЕП/К.Виллемейн

Каждый год в моря и океаны попадает более восьми миллионов тонн пластиковых отходов

Крупнейший вклад океана в мировую экономику – это, конечно, рыбный промысел: океан обеспечивает средства к существованию для более чем трех миллиардов человек. Океан также играет важную роль в таких отраслях экономики, как торговля, транспортировка энергоносителей, туризм, добыча ископаемого топлива, и во все большей степени – развитие прибрежной ветроэнергетики.

От здоровья океанов и наших знаний об океане зависят наши собственные безопасность и благополучие. Исследованием океанов занимается ЮНЕСКО, точнее ее Межправительственная океанографическая комиссия, которая, среди прочего, координирует системы раннего предупреждения о цунами и занимается просвещением в области загрязнения морей и океанов пластиком.

Фото Coral Reef Image Bank/Т.Йен

Потепление и закисление океанов угрожает морским экосистемам

«В начале третьего тысячелетия океанография способна выявлять проблемы и предлагать их решения – но только при условии, что мы перестанем ею пренебрегать, – заявила Генеральный директор ЮНЕСКО Одрэ Азуле. – По мере того, как мир, охваченный коронавирусом, адаптируется к новой «нормальной» жизни, науки об океане будут играть важную роль в восстановлении после пандемии».

При том, что сегодня мы знаем об океане уже очень много, это лишь малая часть того, что таит в себе Мировой океан, покрывающий 71 процент планеты. На сегодняшний день на карту с высоким разрешением нанесено лишь около 20 процентов территории морского дна. Еще предстоит изучить обширные области, в частности арктические регионы, с точки зрения распространения видов, экосистем и океанических процессов. Необходимость более глубокого понимания океанических явлений стоит особенно остро, поскольку Мировой океан играет важнейшую роль в смягчении последствий глобального потепления, но его возможность поглощать парниковые газы почти исчерпана.

В течение следующих десяти лет международное сообщество должно вложить значительные средства в науки об океане, главным образом, в поиск новаторских решений глобальных проблем.

Читайте также:

Владимир Рябинин: мы должны начать с «нового листа»

Генеральная Ассамблея ООН утвердила семь целей Десятилетия наук об океане на период до 2030 года: 

1.    Чистый океан – источники загрязнения выявляются, сокращаются или ликвидируются;
2.    Здоровый и устойчивый океан – понимание, охрана, восстановление морских экосистем и эффективное управление ими;
3.    Продуктивный океан – устойчивое продовольственное снабжение и неистощительная морская экономика;
4.    Предсказуемый океан – общество понимает изменения состояния океана и может реагировать на них;
5.    Безопасный океан – жизнь людей и источники средств к существованию защищены от опасности, исходящей от океана;
6.    Доступный океан – открытый равный доступ к данным, информации, технологиям и инновациям;
7.    Вдохновляющий и увлекательный океан – общество понимает и ценит океан с точки зрения собственного благополучия и устойчивого развития.

По словам Исполнительного секретаря Международной океанографической комиссии ЮНЕСКО Владимира Рябинина, «необходимо революционизировать то, как мы используем океанологию. Наступающее десятилетие создает условия для такого качественного перехода благодаря изменению парадигмы получения знаний об океане, и это позволит находить более устойчивые решения на благо планеты».

План осуществления Десятилетия был разработан на основе консультаций с участием всех океанических регионов и утвержден Генеральной Ассамблеей ООН. Международное сообщество взяло на себя обязательство обеспечить устойчивое использование океана к 2030 году, утвердив Цель 14 в области устойчивого развития.

20 любопытных фактов о Мировом океане – Zagge.ru

1. Мировой океан исследован настолько плохо, что если нырнуть глубже 3500 метров, велика вероятность того, что вы столкнётесь с новым видом животного, неизвестного науке. Так же есть большой шанс, что вы наткнётесь на мусор. ^[6]

2. Океан играет колоссальную роль в формировании климата нашей планеты. Морские течения ответственны за распределение тепла по Земле, разнося тёплые или охлаждённые воды по различным широтам. Так как вода обладает огромной теплоёмкостью, расположенные вблизи океана районы имеют меньшие колебания температуры. 

[1]

3. Мировой океан покрывает более 70% земной поверхности. ^[1]

4. Талассофобия — это боязнь океана или моря. Она выражается в том, что человек панически боится морских пространств в любых их проявлениях. Это может быть купание; мысль о существах, населяющих морские воды и даже изображения с океаном.

5. На долю Тихого океана приходится более 50% всей совокупности растительных и животных организмов Мирового океана. ^[2]

6. Самой глубокой точкой океана является Бездна Челленджера в Марианском жёлобе, который находится в тихоокеанских водах рядом с Северными Марианскими островами. Её максимальная глубина составляет 11 022 метров. 

[1]

7. На воды Мирового океана приходится почти 96% всей воды Земли. Объём пресных вод по сравнению с морской водой настолько мал, что если пресную воду, поступающую в океан, распределить по поверхности воды океана, то её толщина составит всего около 1,25 метров. ^[1]

8. Благодаря тому, что вода в океане постоянно перемешивается волнами и течениями, её состав почти одинаков во всех частях океана. ^[2]

9. Во вселенной существуют разновидности планет, именуемые планеты-океаны. Они могут быть полностью покрыты жидкой водой. В настоящее время открыта только одна подобная планета — GJ 1214 b. 

[3]

10. Созданию водонепроницаемых камер, аквалангу и подводных осветительных приборов мир обязан французскому исследователю Мирового океана Жак-Иву Кусто. Его разработки значительно поспособствовали улучшению знаний о подводном мире. ^[4]

11. В 1998 году французский пловец Benoît Lecomte стал первым человеком, который переплыл Атлантический океан без лодки. Его подвиг не был зарегистрирован в «Книге рекордов Гиннесса», он сделал это, чтобы собрать деньги для исследований рака как дань уважения его отцу. В плавании его сопровождал парусник с электромагнитным полем на борту, отражающим нападение акул. Он плавал в среднем по 8 часов в день в течение 73 дней, делая передышки на паруснике. 

[5]

12. В районе Тихого океана, в Саргассовом море, имеется большое мусорное пятно, состоящее из пластика и других отходов. Оно продолжает разрастаться, формируясь благодаря океаническим течениям, которые постепенно концентрируют в одной области выброшенный в Мировой океан мусор. ^[1]

13. Когда-то люди считали, что Солнце является источником всей жизни на Земле. Открытие живых существ в экстремальных глубинах океана, куда не проникает солнечный свет, опровергло эту гипотезу. ^[6]

14. В одном литре морской воды содержится около 38 тысяч микроорганизмов. 

[6]

15. Средняя температура Мирового океана составляет 5 °C, а средняя глубина — 3700 метров. ^[1]

16. В одном только Тихом океане насчитывается около 30 тысяч подводных гор. Из них было изучено менее 1%. ^[6]

17. Существует понятие «волны-убийцы», представляющие собой гигантские одиночные волны вдалеке от суши высотой до 30 метров. В отличие от цунами, которые возникают в результате подводных землетрясений и набирают большую высоту лишь на мелководье, появление «волн-убийц» не связано с геофизикой. Примечательно, что такие волны могут быть как гребнями, так и впадинами. ^[1]

18. Самым наименьшим по площади и самым мелководным океаном является Северный Ледовитый океан. Самым большим по площади и глубине океаном является Тихий. ^[2]

19. Молния ударяет по суше чаще, чем по океану, но когда она попадает в море, вода действует как проводник, убивая морскую фауну, плавающую вблизи поверхности. ^[6]

20. Памятный день океану был учреждён в 2009 году. C той поры «всемирный день океанов» отмечается 8 июня практически всеми, кто имеет отношение к Мировому океану. ^[1]

Среднегодовая температура поверхности Мирового океана

Источники:

¹ru.wikipedia.org

² ru.wikipedia.org

³ ru.wikipedia.org

⁴ ru.wikipedia.org

⁵ en.wikipedia.org

⁶ ocean.si.edu

---

---

Оценить статью:

Загрузка…

---

2021 может стать поворотным для глубоководных исследований

Глубоководные районы мирового океана, пожалуй, одни из самых таинственных мест на Земле. За все время существования продвинутых технологических аппаратов у ученых океанологов так и не получилось перейти к регулярному масштабному изучению больших глубин. Несмотря на ежегодные миссии, мировой океан изучен всего на 2-5%. Возможно, 2021 станет поворотным для глубоководных исследований благодаря одному из проектов, американской подводной лаборатории «Элвин», которой на самом деле уже более полувека от роду. А вот российские достижения в этой передовой сфере пока рискуют отойти еще дальше в прошлое.

Белая подводная лодка

В начале марта 2020 года блестящая белая подводная лодка поднялась на поверхность недалеко от побережья Северной Каролины после 7 часов на глубине сотен метров под водой. Пилот подводной лодки и двое ученых-океанологов только что вернулись после сбора образцов вокруг места выхода метана. Это было завершающее погружение подлодки «Элвин» в месячной экспедиции, во время которой команда отправилась из Мексиканского залива на восточное побережье, чтобы исследовать массивный глубоководный коралловый риф.

Для Брюса Стрикротта, главного пилота «Элвина» и руководителя экспедиции, такого рода миссии на дно мира — обычная часть жизни. С тех пор, как он впервые начал работать над «Элвином» в качестве инженера почти 25 лет назад, Стрикротт провел более 2 тысяч часов в океанских глубинах, где научился умело ориентироваться в инопланетном ландшафте морского дна и исследовать образцы с помощью тонких роботизированных рук подводной лодки. «Элвин» совершает десятки погружений на морское дно каждый год, но миссия по утечке метана этой весной стала важной вехой в карьере Стрикротта как исследователя: это было последнее погружение на такую «небольшую» глубину.

После окончания экспедиции «Элвин» прошел серьезную модернизацию в Океанографическом институте Вудс-Холла в Массачусетсе. Когда реконструкция батискафа завершится, легендарное судно будет входить в число самых оснащенных глубоководных аппаратов в мире. Следующей осенью «Элвин» снова выйдет на воду под руководством Стрикротта для погружения в траншеи недалеко от Пуэрто-Рико. Во время этого путешествия он вместе с командой океанографов и наблюдателей ВМС США опустит подводную лодку на 6,5 тысяч метров — гораздо глубже, чем когда-либо прежде.

В декабре 2020 года Стрикротт и небольшая команда из Вудс-Хоула рассказали о ходе модернизации «Элвина» на ежегодном собрании Американского геофизического союза, которое проводилось дистанционно из-за пандемии. Пожалуй, наиболее важным усовершенствованием стали новые титановые балластные сферы и герметичное отделение, которое позволит подводной лодке перевозить до трех человек на глубине более 6 километров под водой. Одно только это обновление увеличит максимальную способность погружения лодки более чем на 1,5 километра и сделает около 99% океана доступным для исследования.

В зону хадаль

Два соединенных рычага для забора проб (с обновлением появится и третий) выходят из передней части сферы экипажа «Элвина» и используются для закачивания в корабль до 226 килограмм океанических материалов и проб. В рамках модернизации судно получит более мощные двигатели, набор сложных систем визуализации и акустическую систему передачи, чтобы его пассажиры могли по беспроводной связи отправлять изображения и метаданные со дна океана на поверхность.

Чтобы модернизировать подводную лодку, инженерам пришлось разобрать ее до металлического каркаса. Это уже привычная процедура для «Элвина», который раз в пять лет разбирается до гаек с болтами, даже если не запланировано никаких серьезных обновлений.

Адам Соул, главный научный сотрудник по глубоким погружениям в Вудс-Хоул, рассказал научно-технологическому интернет-изданию Ars Technica, что именно это скрупулезное внимание к деталям помогло «Элвину» пережить более чем 5 тысяч погружений. «Но, к сожалению, ничто не гарантирует стопроцентную безопасность: случалось и такое, что наше детище было буквально на волосок от гибели», — вспоминал Соул.

Всего через несколько лет после того, как «Элвин» был введен в эксплуатацию, технические сложности на корабле-носителе привели к тому, что подлодка упала в океан и начала тонуть с тремя членами экипажа внутри. Людям чудом удалось спастись, но на то, чтобы вытащить «Элвина» со дна океана, потребовался год.

Подлодка честно служит уже шесть десятилетий, но из-за регулярных разборок и переоборудования у нее не осталось почти ничего общего с первоначальной версией, кроме названия. Если вспомнить античность, то можно провести аналогию с кораблем Тесея, в котором доски корабля вырывались и заменялись одна за другой, пока не осталось ничего от оригинала.

До последней реконструкции «Элвин» имел доступ лишь к двум третям морского дна. Теперь возможности подводного судна и исследователей гораздо больше. После того, как весной инженеры из Вудс-Хоул нанесут последние штрихи, «Элвин» пройдет тщательную проверку и сотни испытаний, чтобы подготовиться к первому погружению на глубину 6,5 тыс. м.

В сентябре следующего года «Элвин» будет доставлен в Пуэрто-Рико, где начнутся первые «мокрые» испытания. Особую угрозу для пассажиров могут создавать вредные газы, возникающие в результате жизнедеятельности подлодки. В течение недели «Элвин» и пассажиры будут погружаться все глубже, добавляя примерно по 500 метров в день. К концу недели подводная лодка достигнет максимальной глубины и коснется морского дна в траншеях у побережья Пуэрто-Рико. Если никаких трудностей не возникнет, военно-морской флот официально разрешит «Элвину» проводить регулярные экспедиции с экипажем в течение следующих пяти лет.

Экспедиция в Пуэрто-Рико будет первой попыткой «Элвина» погрузиться в зону хадаль (или ультрабиссаль): самую глубокую — глубже 6 тыс. м и наименее изученную область океана. Зона эта темная и холодная, с давлением в 1000 раз выше, чем на поверхности. Жизни там почти нет: некоторые виды рыб могут существовать на глубине до 8 тыс. метров, но в самых дальних областях зоны хадаль обитают только беспозвоночные и микроскопические организмы. И эти самые глубокие места океана все же останутся для американского батискафа недоступными.

В целом хадальные траншеи в мире по площади больше, чем Австралия, но ученые только начали изучать, что скрывается на таких глубинах. Зона хадаль находится от 6000 до 11000 метров под поверхностью воды, и только четыре человека в истории добрались до дна.

Самое глубокое место в океане, известное как Марианская впадина, приняло первых посетителей в 1960 году и больше не исследовалась до последнего десятилетия. Тогда сначала режиссер Джеймс Кэмерон в 2012-м, а затем в 2019 году бизнесмен и путешественник Виктор Весково совершили самостоятельные погружения на дно подводной пропасти. «Элвин» станет одним из немногих кораблей с экипажем, способных опуститься на такую глубину. Чтобы добраться до дна Марианской впадины, надо проделать вертикально вниз путь длиной почти 11 км.

Зачем исследовать океан

Сейчас все океанологи гонятся за изучением морского дна, прежде чем оно будет непоправимо повреждено деятельностью человека. Характерно, что если предыдущие исследования упомянутой Марианской впадины (включая траловые, в т. ч. советского судна «Витязь») приносили улов в виде экзотических обитателей дня и образцы грунта, то Виктор Весково поднял оттуда среди прочего пластиковый пакет и обертки от конфет.

Глубокий океан поглощает значительное количество углекислого газа и тепла Земли, но этот процесс плохо исследован. Пока неясно, как рост температуры и вредных выбросов повлияет на него, поэтому сбор данных со дна океана сегодня будет иметь решающее значение для понимания того, что делать в непредвиденных ситуациях в будущем.

«Наши знания об этой глубинной зоне минимальны», — сказал Стрикротт на собрании географического союза. — «Мы можем рассчитывать на открытия новых видов и новых процессов почти каждый раз, когда мы отправляемся на эти только недавно недоступные глубины».

Но морское дно таит больше, чем просто знания. Это кладезь ценных металлов, таких как кобальт и марганец, которые используются в нашей электронике. Вполне возможно, что на морском дне этих металлов даже больше, чем на суше. Компании, занимающиеся глубоководной добычей полезных ископаемых, уже проводят разведочные работы, чтобы подготовиться к добыче этого ценного сырья в крупных масштабах. Но нынешние подходы к глубоководному промыслу невероятно разрушительны, и пагубные последствия этой деятельности для экосистемы до конца не изучены. Под руководством ООН Международный орган по морскому дну все еще разрабатывает нормативную базу, которая должна будет держать глубоководную золотую лихорадку под контролем. Главное, чтобы ученые успели получить достаточно данных до того, как капитализм захватит морское царство.

«В целом я думаю, что очень важно добраться до глубин океана, чтобы узнать больше о биоразнообразии. Невозможно управлять ресурсами и защищать окружающую среду, если вы не знаете, что там находится», — сказал Стрикротт.

Без человека никуда

Наверное, разумно будет задаться вопросом, почему Вудс-Хоул, Национальный научный фонд, ВМС США и их многочисленные сотрудники хотят потратить все время и усилия на то, чтобы привести в порядок 60-летнюю подводную лодку. В наши дни обновление транспортного средства обычно означает его оптимизацию до автопилота. Оказалось, что исследователи глубин океана все время используют автономные и дистанционно управляемые подводные лодки, которые могут изучать океаническое дно за небольшую часть бюджета проекта «Элвин» и без риска для жизни человека. Почему бы не поручить роботам грязную работу по сбору данных, а людям позволить заниматься чистой наукой?

Здесь стоит упомянуть, что в России и СССР был опыт использования глубоководных аппаратов без экипажа — «Мир-1» и «Мир-2». Один из них уже находится в музее, но за 30 с лишним лет оба проекта показали себя успешными: аппараты провели более 35 экспедиций в прошлом веке. Однако сейчас никаких миссий с использованием «Мира-1» и «Мира-2» российские океанографы не проводят. Все упирается в недостаточное финансирование и отсутствие корабля носителя — таковы суровые реалии отечественной науки. Удивительно, но российские батискафы могли погружаться на глубину до 6 км — так же, как «Элвин», названный инновационным. С такими возможностями отечественные глубоководные аппараты могли исследовать все те же 95% морского дна. Почему же мы тогда не знаем все об океане? И как изменит ситуацию американский корабль?

Подводные лодки без экипажа погружались в зону хадаль на протяжении десятилетий, но Антонина Полякова, доцент кафедры океанологии МГУ, говорит, что трудно превзойти человека, когда дело доходит до исследования морского дна: «Во-первых, люди могут видеть больше. Наши глаза — это удивительные сенсоры. Современные подводные камеры — или любые другие, если на то пошло — не могут приблизиться к их разрешению, особенно при слабом освещении глубокого океана. Им все еще далеко до того, на что способен человеческий глаз».

Люди также незаменимы при обнаружении новых объектов. Ученые, путешествующие по морскому дну в «Элвине», лучше оснащены, чтобы распознать то, чего они никогда раньше не видели, и аккуратно взять верный образец для изучения. Это также можно сделать с помощью подлодки с дистанционным управлением, которая соединена с человеком, находящимся на поверхности, с помощью длинной привязи, но удаленным операторам сложнее определить перспективные участки для сбора проб. Трос длиной в несколько миль также может создать проблемы для робота и ограничить его возможности передвижения. Не подвязанным автономным роботам все еще труднее, поскольку у них нет доступа к GPS для навигации и им сложно самостоятельно распознать места с перспективными образцами.

Полякова считает, что использование роботов зачастую мешает открытиям. Они, как правило, намного громче, чем подводные лодки, созданные для людей, и используют гораздо более яркий свет из-за ограниченного разрешения их камер. Это пугает обитателей дна, что затрудняет работу исследователей. «Одна из причин, по которой зона хадаль кажется такой пустынной, заключается в том, что к тому времени, когда эти неуклюжие роботы доберутся до дна, они отпугнут всех морских жителей. Если мы будем незаметнее, то, вероятно, сможем найти вещи, которые все это время упускали», — считает океанограф.

Вот и Стрикротт до сих пор помнит, с каким азартом он работал над «Элвином» в качестве молодого инженера-океанолога, и ему нравится сопровождать начинающих морских ученых в их первом путешествии на дно океана. «Без сомнения, это действительно интересная часть океанографии, в которой люди исследуют те части нашей планеты, которые никогда не видели раньше», — говорит Стрикротт. — «Чтобы наука об океанографии оставалась живой, нужно завлекать больше новых людей в эту сферу. Инновационные возможности изучения глубин как раз достаточно привлекательны».

Установление более тесной связи с океаном действительно имеет важнейшее значение для будущего науки. Самые глубокие его точки по-прежнему могут хранить в себе загадки, которые сейчас трудно себе представить.

Но, конечно, серьезным исследователям с помощью их удивительных аппаратов не придет в голову отправиться в океанские пучины на поиски, допустим, какого-нибудь легендарного кракена с огромными щупальцами.

А что все-таки они будут делать, встретив его там?

Как спасти океаны от загрязнений: 6 простых способов, доступных каждому :: Жизнь :: РБК Стиль

© Ivan Bandura/Unsplash

Автор Ирина Рудевич

18 декабря 2019

Мировой океан покрывает 70% Земли, а его глубины до сих пор досконально не изучены. Загрязнение водной среды может привести к необратимым последствиям, но внести вклад в ее сохранение способен каждый.

Что происходит с океаном

В 2018 году в журнале Current Biology был опубликован отчет о загрязнении мирового океана. Его создатели утверждают, что лишь 13% морских экосистем остаются нетронутыми, остальные страдают от деятельности человека и погибают. «Мы были поражены, как мало дикой природы осталось в океане», — говорит в интервью The Guardian Кендалл Джонс, сотрудник Квинслендского университета и австралийского Общества охраны дикой природы. Сотрудники Всемирного фонда дикой природы также утверждают, что люди нанесли огромный вред морям и последствия их деятельности только растут. Чрезмерное рыболовство, повышение уровня моря из-за изменения климата и загрязнение пластиком достигли глобальных масштабов, и хотя эти проблемы в некоторых странах пытаются решить на государственном уровне, но многое зависит от человека. Итак, вот что можно сделать.

 

Отказаться от пластика

Сейчас о пластике говорят больше, чем когда-либо — люди поняли, какой серьезный ущерб он наносит планете. «Пластик, который копится на пляжах и в океанах, приводит к глобальному кризису», — заявляют ученые из Центра биологического разнообразия. Они утверждают, что к 2050 году мусора станет больше, чем сейчас рыбы. Ежегодно тысячи морских черепах, птиц, дельфинов и китов гибнут, когда запутываются в пластиковых отходах или проглатывают их. Для полного разложения пакета требуется около тысячи лет, поэтому сейчас в природе существует каждый кусочек пластика, произведенный на Земле когда-либо.

Дизайнеры и художники создают из мусора мебель, одежду и обувь, предметы интерьера и произведения искусства. Но при этом каждый из нас может отказаться от пластика, заменив его экологичными альтернативами.

© Dustan Woodhouse/Unsplash

Сохранять чистоту пляжей

Многие солнцезащитные кремы, большая часть которых остается в воде во время купания, содержат октиноксат и оксибензон. Эти вещества могут стать причиной отравления рыб и гибели кораллов. Лучший способ исключить химическое воздействие — выбирать максимально натуральные косметические средства.

Вторая причина загрязнения пляжей — мусор, который оставляют отдыхающие. Даже разлагаемые пищевые отходы губительны для экосистем океана, а окурки, одноразовая посуда и упаковки наносят природе непоправимый вред. «Берите на пляж мусорные мешки и не оставляйте ничего, кроме своих следов», — призывают экологи. Популярная инициатива Take 3 For The Sea побуждает забирать с собой чужой мусор, помимо собственного. Уже сейчас это движение помогает избавить пляжи 129 стран мира от миллионов лишних вещей.

 

Сократить потребление рыбы

Неконтролируемый рыбный промысел считается самой большой угрозой для океана. Почти все рыболовные компании в мире грешат чрезмерной добычей, но отследить ее очень сложно. Миллиарды рыб и животных ежегодно умирают, случайно попадая в сети с основной массой видов, которую ловят для продажи. Эксперты прогнозируют, что к 2048 году в мировом океане не останется рыбы, потому что запросы поставщиков на морепродукты в 2-3 раза выше возможностей планеты.

Фермы не решают проблему: для выращивания 1 кг лосося требуется более 2 кг выловленной рыбы. Кроме того, содержание рыбы в искусственных условиях провоцирует распространение болезней внутри вида, что влечет использование антибиотиков. По данным Huffington Post, более 80% антибиотиков в США используются в мясной и рыбной промышленности, при этом искусственно выращенный лосось по сравнению со скотом получает больше лекарств на килограмм веса.

© Duangphorn Wiriya/Unsplash

Поддержать этичных производителей

Законы экономики таковы, что спрос рождает предложение, а определенный процент выручки в зависимости от объемов продаж идет на расширение производства. Если покупатели поддерживают экологичный бизнес, то дают предпринимателям возможность создавать нужные вещи, которые не вредят природе. Людям следует отказаться от эксплуатирующих природу предметов, которые нельзя считать вещами первой необходимости. Вместо жемчужных и коралловых украшений, аксессуаров из панциря черепахи и костей морских животных можно отдать предпочтение концептуальным вещам, созданным в поддержку океанов. Например, на Бали производятся браслеты из переработанных материалов. На один аксессуар уходит почти полкило мусора, собранного с пляжей.

 

Выбрать экологичные чистящие средства

Вещества, содержащиеся в агрессивных составах для уборки, в итоге попадают в канализацию. Их невозможно полностью устранить с помощью очистных фильтров, и в результате круговорота воды в природе часть химических соединений рано или поздно попадет в океан. «Неважно, как далеко от побережья вы живете», — пишет The Ocean Portal. Неочищенные сточные воды, мусор, удобрения, пестициды, промышленные химикаты, пластмасса — большинство загрязняющих веществ на суше в конечном итоге попадают в океан, причем иногда они намеренно туда выбрасываются.

Для минимизации вреда стоит выбирать органические чистящие средства с нетоксичными ингредиентами. Кроме того, некоторую бытовую химию можно заменить продуктами, например содой, цитрусовыми и кетчупом. Такая мера не только внесет вклад в сохранение океана, но и будет безопасна для соседей.

© Tirza Van Dijk/Unsplash

Сократить углеродный след

Глобальное потепление напрямую связано с выбросом парниковых газов: повышаются уровень моря и кислотность воды, погибают кораллы. В океане содержится в 50 раз больше углекислого газа, чем в атмосфере, поэтому поддержание его уровня важно для всего живого. Чтобы уменьшить производство газов, можно реже садиться за руль личного автомобиля, выбирать органические продукты, сажать деревья и экономить электричество. Еще один эффективный способ снизить углеродный след — уменьшить потребление мяса: животноводство генерирует больше всего парниковых газов. 

как мусор уничтожает Мировой океан

Когда невероятное количество мусора, в первую очередь пластиковых отходов, окончательно уничтожит Мировой океан, а вместе с ним, возможно, и всю жизнь на планете? По последним данным, к 2030 году общий объем пластиковых отходов в мире возрастет более чем на 40 процентов, а количество мусора, загрязняющего все океаны, вырастет вдвое.

Уже сейчас Мировой океан загрязняют дополнительно около 150 миллионов метрических тонн синтетических полимеров (пластика), попавших туда только за последнее десятилетие, и это количество ежегодно увеличивается на 12 миллионов метрических тонн, подсчитали аналитики из исследовательского центра Pew Research. С 1950 года в мире всего появилось более 6,3 миллиарда тонн пластиковых отходов. Из них переработаны были менее 10 процентов, и еще 11 процентов были сожжены – что ничуть не улучшило экологическое состояние планеты. Почти 80 процентов этого пластикового мусора было либо выброшено, либо кое-как где-то захоронено.

Дети в трущобах Манилы, столицы Филиппин, ловят маленьких рыбок для еды. Осень 2020 года

В мире всеми государствами производится каждый год около 380 миллионов тонн пластика, основная масса которого рано или поздно становится мусором, в естественных условиях не разлагающимся сотни лет. Пластиковый мусор в Мировом океане представляет огромную опасность для всего живого, от планктона до млекопитающих.

При этом распределение пластикового мусора по водам разных океанов до сих пор мало изучено и не нанесено ни на какие карты. Большая часть смертельно опасных отходов земной промышленности, попадающих в Мировой океан, вообще нигде не поддается учету – в первую очередь это касается государств Восточной и Юго-Восточной Азии, особенно Китая. На КНР приходится 7,4 процента всего пластикового мусора, выбрасываемого в океаны и моря, а также и озера и реки, воды которых также в конце концов выносят его в Мировой океан.

Страны Евросоюза в декабре 2020 года наконец смогли согласовать и законодательно принять совместное решение о запрете экспорта несортированных пластиковых отходов в страны Азии и Африки. По новым правилам импортерам и экспортерам пластикового мусора придется соблюдать в целом очень строгие правила обращения и торговли опасными отходами.

Одна из причин такого запрета – то, что пластиковый мусор обычно попадал в Мировой океан после того, как некоторые страны за деньги соглашались забрать его у богатых европейцев – якобы для правильной утилизации. К примеру, в прошлом году Евросоюз так отправил за пределы своих границ 1,5 миллиона тонн пластиковых отходов, в основном в Малайзию, Индонезию, Филиппины и даже в совсем близкую географически Турцию.

Один из каналов в Дакке, столице Бангладеш, стоящей на берегу Бенгальского залива. Январь 2020 года

За последние 18 лет отходы мировой промышленности по отношению к началу эпохи изобретения и производства синтетических полимеров почти удвоились, подчеркивает Всемирный фонд дикой природы (WWF), предупреждая, что сегодня в мире изготавливается около 53 килограммов пластиковых изделий на каждого человека в год. Причем во многих государствах пластик производят даже кустарными способами, бесконтрольно, без учета реальных потребностей, что не позволяет ни регулировать масштаб загрязнения, ни остановить его рост. В число основных стран – источников загрязнения пластиком входят КНР, Индонезия, Филиппины, Вьетнам, Шри-Ланка, Таиланд, Малайзия, Египет и Нигерия.

Загрязнение Мирового океана, помимо основной опасности для здоровья всего живого, наносит удар и по экономике и источникам средств к существованию людей. Согласно отчету Форума Азиатско-Тихоокеанского экономического сотрудничества (АТЭС) за 2020 год, ущерб, нанесенный морским мусором рыболовству и аквакультуре, морскому транспорту, судостроению и морскому туризму, только за последний год стоил экономике АТЭС 11,2 миллиарда долларов.

Морской берег в индонезийском городе Бандар-Лампунг, на юге острова Суматра. Весна 2019 года

Уже давно известно о существовании так называемого Большого тихоокеанского мусорного пятна в северной части Тихого океана. Как и другие зоны Мирового океана с высоким содержанием мусора, Большое тихоокеанское мусорное пятно было сформировано океаническими течениями, постепенно концентрирующими в одной области выброшенные в океан токсичные твердые отходы.

Точный размер этого пятна неизвестен, но приблизительные оценки его площади варьируются от 700 тысяч до 1,5 миллионов квадратных километров и более (от 0,41 до 0,81 процента общей площади Тихого океана). Вероятно, на этом участке находится более 100 миллионов тонн мусора. Мелкие частицы пластика концентрируются в поверхностном слое воды, и в итоге морские организмы, обитающие здесь же, начинают употреблять их в пищу, путая с планктоном. Таким образом, пластиковые отходы включаются в пищевую цепь – и в итоге с рыбой и морепродуктами попадают к людям на стол.

Карта Большого тихоокеанского мусорного пятна из твиттера:

Для борьбы с надвигающейся катастрофой недавно Международная финансовая корпорация развития США (DFC) запустила проект «Органический пластик», чтобы снизить сброс пластиковых отходов и морского мусора в океаны в развивающихся странах. Минувшей осенью была обнародована Федеральная стратегия США по борьбе с глобальной проблемой морского мусора, в которой описывается план глобальных усилий по борьбе с пластиковым загрязнением, и программа «Чистые города, голубой океан» Агентства США по международному развитию (USAID). В ее рамках на протяжении пяти лет США станут выделять 48 миллионов долларов для того, чтобы оказать помощь странам в Азии и в Латинской Америке, в которых наблюдается тенденция быстрой урбанизации, для «улучшения систем утилизации твердых отходов и изменения привычек населения».

Атлантический океан спрятал частицы микропластика под поверхностью

Ученые обнаружили более высокие общие концентрации частиц размером порядка 10 микрометров (990–6999 против 13-801 частиц в кубическом метре), а также более высокие концентрации частиц полиэтилена и полипропилена (64 и 29 против 0-8,5 и 0-22,5) в верхних 270 метрах Атлантического океана, чем в ранее проведенных исследованиях. Таким образом, масштабы микропластикового загрязнения Атлантического океана могут быть сильно недооценены из-за недостаточного внимания к активной миграции микропластика из поверхностных слоев в более глубокие. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Микропластик поступает в океан самыми разными способами — с речным стоком, путем атмосферного переноса из прибрежных и внутриконтинентальных областей, из-за судоходства, рыболовства, аквакультуры и размывания свалок на побережьях. В настоящее время лучше всего изучено распространение относительно крупных (более 250 микрометров) частиц микропластика в верхней толще Мирового океана. Есть свидетельство того, что более мелкий пластик (размером порядка 11 микрометров) может мигрировать в более глубокие слои, однако оно ограничивается рамками одного исследования центральной части Северного Ледовитого океана на полную глубину (в толще 8-4440 метров). 

Недостаток знаний о глубоководном пластиковом загрязнении делает невозможным оценку масштабов загрязнения Мирового океана. Проблему для такого анализа создает и неоднородный химический состав пластика: разные пластмассы неодинаково ведут себя в морской воде, с разной скоростью и в разной степени подвергаясь фрагментации, деградации, агрегации, биообрастанию и проглатыванию.

Кацярына Паборцава (Katsiaryna Pabortsava) и Ричард Лэмпит (Richard S. Lampitt) из Британского национального центра океанологии исследовали присутствие мельчайших (до 250 микрометров) частиц полиэтилена, полипропилена и полистирола на разной глубине в 12 точках на трансекте длиной 10 тысяч километров, протянувшейся с севера на юг через Атлантический океан. Ученые сосредоточились на этих полимерах, потому что они используются в упаковке и имеют короткий срок службы, что приводит к их значительному вкладу в пластиковое загрязнение морей (порядка 56 процентов).

Авторы исследования отбирали взвешенные частицы с помощью автономных насосов с трех разных глубин: 0-10 метров, 50-170 метров и 100-270 метров. При этом они всегда определяли глубину перемешиваемого слоя, которая в разных точках трансекты колебалась от 28 до 140 метров, и два из трех заборов воды производили ниже него.

Распределение микропластика в Атлантическом океане. a-c — количество частиц трех полимерных групп в кубическом метре воды. Градации цвета от бледного к насыщенному соответствуют трем исследуемым глубинам — приповерхностному слою (0-10 метров), промежуточной области (50-170 метров) и мезопелагиали (100-270 метров).

Katsiaryna Pabortsava & Richard S. Lampitt / Nature Communications, 2020.

Распределение микропластика в Атлантическом океане. d-f — массовые концентрации частиц трех полимерных групп в кубическом метре воды.

Katsiaryna Pabortsava & Richard S. Lampitt / Nature Communications, 2020.

Размер частиц на разных глубинах океана. Белыми кружочками показаны средние размеры на каждой глубине.

Katsiaryna Pabortsava & Richard S. Lampitt / Nature Communications, 2020.

Большая часть частиц микропластика имела размер менее 100 микрометров (в среднем 81 микрометр), и встречались такие частицы на всех глубинах во всех изученных широтах. По массовой концентрации количество микропластика убывало в ряду полиэтилен>полипропилен>полистирол. Авторы исследования подчеркнули, что получили более высокие числовые концентрации микропластика размерной группы более 10 микрометров в поверхностном слое океана (990–6999 частиц в кубическом метре), чем в ранее опубликованном исследовании частиц такого размера (13-801 частиц в кубическом метре). Также они отметили обнаружение более высоких концентраций полиэтилена (64 частицы в кубическом метре) и полипропилена (29 частиц в кубическом метре) размером более 250 микрометров, чем в ранних исследованиях (0-8,5 и 0-22,5 микрометра соответственно). Ученые предположили, что это может свидетельствовать о гораздо более значительном загрязнении Атлантического океана микропластиком, чем считалось ранее, так как прежние исследования недооценивали миграцию частиц из поверхностного перемешиваемого слоя на нижележащие глубины.

Недавнее исследование показало, что в океане микропластик не оседает на дно, а подхватывается термохалинными течениями и мигрирует на сотни километров через «горячие точки» биоразнообразия, представляя для них большую угрозу.

Марина Попова

Сколько океана и космоса мы исследовали?

Ответ кажется очевидным. Космос бесконечен и недосягаем, в то время как океаны конечны и ограничены нашей планетой. Мы плаваем по океанам веками, а освоению космоса меньше века.

Мы должны знать больше об океанах, верно? Как наши океаны могут таить больше загадок, чем космическое пространство?

На самом деле ответ сложен. Хотя мы путешествуем по океанам гораздо дольше, большая часть океана остается неизведанной, неизученной и невидимой для человеческого глаза.На самом деле процент исследованных океанов может вас просто шокировать.

Какую часть океана мы обнаружили?

Морские исследования стара как люди. В Библии упоминались моряки и морские торговцы, а морские путешествия и торговля были обычным явлением в древний период, поскольку римляне и греки отправлялись исследовать моря.

И сегодня мы по-прежнему привержены морским путешествиям. Каждый день по всему миру преодолеваются сотни тысяч морских миль, от мировой судоходной индустрии до чартера роскошных яхт.Тем не менее, несмотря на то, что наши океаны подвергаются большей незаконной торговле, чем когда-либо, они по большей части остаются загадкой.

Итак, какая часть океана была исследована? По данным Национальной океанической службы, это шокирующе маленький процент. Всего 5 процентов океанов Земли были исследованы и нанесены на карту, особенно океан под поверхностью. Остальное остается в основном неоткрытым и невидимым для людей.

Это не похоже на правду. Океаны составляют 70 процентов поверхности Земли. Другими словами, люди еще не исследовали и не открыли около 65 процентов площади поверхности Земли.И учитывая исследования, которые проводились в космосе за последние десятилетия — подробные изображения Луны, Меркурия и Марса — кажется, что освоение космоса продвигается быстрее, чем исследование океана.

Какую часть океана мы исследовали?

Почему мы так мало знаем об океанах? И почему ученые не исследовали 95 процентов из них?

Что ж, есть две причины, по которым исследование океана так сложно. Во-первых, технология, используемая для картографирования океанов и океанского дна, относительно нова.Океанские спутники, научные буи, глубоководные подводные лодки и современные гидролокаторы использовались для исследования океана только последние 50 с лишним лет. По мере совершенствования этой технологии ученые смогли открыть для себя больше океанов и нанести на карту большую часть дна океана.

Тем не менее, даже несмотря на совершенствование технологий, все еще остается серьезная проблема, а именно то, что океан огромен. Подумайте вот о чем: глубина океана составляет 7 миль. Эта бездна расположена в районе недалеко от Гуама, известном как Марианская впадина, недалеко от многих популярных мест для аренды яхт.

Другими словами, под поверхностью океана находится около 99 процентов пригодного для жизни пространства на планете. И это та область под поверхностью, о которой ученые очень мало знают. Так почему же подводное исследование океана так сложно?

Во-первых, спутниковые изображения можно использовать только для изучения поверхности океана. Мы можем нанести на карту температуру воды, цвет (индикатор жизни растений) и уровень воды. Но под поверхностью наши спутники не приносят много пользы.

Эта неспособность «видеть» океаны — вот что отличает исследование космоса от исследования океана.Благодаря исследованию космоса ученые могут видеть все, что находится перед ними, с помощью телескопов. С исследованием океана мы не можем видеть очень далеко. Свет не проникает глубоко в открытую воду. После 200 метров — так называемой зоны солнечного света — свет начинает значительно уменьшаться, что значительно затрудняет получение изображений.

Кроме того, океанские условия превращают исследование в битву крайностей. В самой глубокой части океана давление велико — это эквивалент 50 авиалайнеров наверху.А это давление значительно больше, чем может выдержать тело. Кроме того, океанские глубины очень холодные и темные, что затрудняет путешествие ученых. На самом деле, отправить человека в космос проще, чем на дно самой глубокой части океана.

Короче говоря, мы исследовали только 5 процентов океанов, потому что исследовать глубины так опасно и сложно.

Сколько пространства мы исследовали?

Освоение космоса намного новее, но, похоже, ученые добились большего прогресса.В космосе мы можем видеть большие расстояния, а с помощью мощных телескопов ученые могут делать открытия об огромной Вселенной вокруг нашей солнечной системы.

На сегодняшний день ученые исследовали около 4 процентов видимой Вселенной. Он состоит из видимых астрономам планет, звезд и галактик. Тем не менее, большая часть — остальные 96 процентов — ученые не видят. Многие ученые называют эту область темной материей, и они все еще только начинают изучать эту материю, которая составляет лишь большой процент видимой Вселенной.

Но даже не зная, что такое Темная Материя, процент обнаруженной Вселенной близок к проценту исследованного океана. Ты можешь в это поверить?

Как далеко мы можем видеть космос с Земли?

Видимая Вселенная представляет собой те части пространства, которые мы можем видеть в телескопы. Тем не менее, ученые считают, что Вселенная может быть больше, чем видимое.

В настоящее время мы можем видеть очень далеко в космосе. Фактически, в 2003 году телескоп Хаббла зафиксировал некоторые из самых далеких от нас галактик.Дальнейшее расстояние находилось на расстоянии 13,2 миллиарда световых лет, то есть свету, созданному галактикой, потребовалось 13 миллиардов лет, чтобы достичь нашего собственного.

Верно. 13 миллиардов световых лет ! Другими словами, вселенная кажется бесконечной. Но с помощью передовых технологий получения изображений астрономы могут быстрее делать открытия. И хотя может пройти еще 1000 лет, прежде чем мы сможем начать исследовать эти далекие планеты, поскольку мы можем их видеть, мы знаем, что они существуют.

***
Теперь вы знаете, какую часть океана мы открыли и насколько это связано с нашими познаниями в космосе.Мы очень мало знаем об этих двух мирах, и они одновременно загадочны и неизведаны.

Итак, в следующий раз, когда вы будете на воде — может быть, на чартере яхты на Багамах или в Средиземном море — вы узнаете, что, возможно, вы плывете по неизведанным глубинам.

Океан | Национальное географическое общество

Океан — это огромный массив соленой воды, который покрывает около 71 процента поверхности Земли. На планете есть один глобальный океан, хотя океанологи и страны мира разделили его на отдельные географические регионы: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океан.В последние годы некоторые океанологи определили, что моря вокруг Антарктиды заслуживают своего собственного названия: Южный океан.

Примерно 97 процентов воды в мире находится в океане. Из-за этого океан оказывает значительное влияние на погоду, температуру и питание людей и других организмов. Несмотря на свои размеры и влияние на жизнь каждого организма на Земле, океан остается загадкой. Более 80 процентов океана никогда не были нанесены на карту, исследованы и даже не видны людьми.На карту нанесен и изучен гораздо больший процент поверхностей Луны и планеты Марс, чем у нашего собственного океанского дна.

Хотя есть чему поучиться, океанологи уже сделали несколько удивительных открытий. Например, мы знаем, что в океане есть высокие горные хребты и глубокие каньоны, известные как траншеи, как и на суше. Пик самой высокой горы в мире — Эверест в Гималаях высотой 8,84 километра (5,49 мили) — даже не сломал бы поверхность воды, если бы ее поместили в Марианской впадине Тихого океана или в Филиппинской впадине, двух самых глубоких. части океана.

С другой стороны, Атлантический океан относительно неглубокий, потому что большая часть его морского дна состоит из континентальных шельфов — частей континентов, которые уходят далеко в океан. Средняя глубина всего океана составляет 3720 метров (12 200 футов).

Неизвестно, сколько разных видов называют океан своим домом. Некоторые океанологи полагают, что в связи с тем, что многие морские экосистемы страдают от повышения температуры моря, загрязнения и других проблем, количество видов сокращается.Тем не менее в предстоящие годы океанологов может поджидать много положительных сюрпризов. Может случиться так, что более 90 процентов видов океана все еще не обнаружены, а некоторые ученые считают, что их еще предстоит открыть от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов. В настоящее время ученым известно около 226 000 океанических видов.

Узнавать больше о морском дне и остальной части океана — это страсть исследователя National Geographic Марчелло Калисти.Он является экспертом в биоробототехнике, который разрабатывает подводный исследовательский аппарат, который использует «передвижение на ногах», вдохновленный тем, как осьминог движется под водой. Его долгосрочная цель — создать роботов, способных исследовать глубины, труднодоступные для человека.

Поскольку океан настолько обширен, у будущих океанологов со всех уголков земного шара есть что исследовать и открывать.

Почему мы еще не исследовали океан?

Топография мирового океана с помощью GEOSAT.Изображение: NOAA

В зависимости от того, кого вы спросите, существует не одна, а две последние границы открытий. Глубокий космос давно захватывает наше воображение, но глубокий океан прямо здесь, на Земле, остается одним из самых малоизученных мест, известных людям.

Топографически отображено только пять процентов морского дна, поэтому 65 процентов всей планеты (не считая суши) остаются относительно неизвестными. Тем не менее, с самого начала исследования космоса НАСА тщательно нанесло на карту Меркурий, карликовую планету Цереру, почти всю Венеру и даже Красную планету, находящуюся на расстоянии около 140 миллионов миль.И не забывайте потрясающе подробные спутниковые снимки всех уголков Луны.

Топографическая карта Марса с высоким разрешением. Изображение: NASA / JPL / USGS

Но теперь международная группа морских экспертов из Генеральной батиметрической карты океанов (GEBCO), океанографической организации, основанной в 1903 году, заявляет, что не хочет ничего, кроме как увидеть будущее морских исследований на равных. с космической гонкой.

На Форуме будущего картографирования дна океана на этой неделе — симпозиуме, на котором ученые, океанографы, правительственные чиновники и неправительственные организации объединились по вопросам глобального океана — некоммерческая организация объявила о своих намерениях провести миссию в масштабе НАСА, чтобы увидеть каждый дюйм морского дна. в цифровом виде.

«С 1991 года мы знаем о топографии Марса больше, чем о морском дне Земли, и океаны, безусловно, оказывают гораздо более прямое влияние на нашу повседневную жизнь, чем поверхность Марса», — сказал вице-адмирал Шин Тани, председатель GEBCO. Руководящий комитет, говорится в заявлении ранее в этом месяце.

Настроения вице-адмирала Тани перекликаются с давним соперничеством между НАСА и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA). В течение многих лет космическое агентство опережало NOAA с точки зрения финансирования, освещения в прессе, инноваций частного сектора и просто старого волнения.

«Основная причина в том, что глубокий космос — излюбленная территория НАСА — является далеким, враждебным и бесплодным местом, изучение которого дает несколько крупных открытий и множество преувеличенных заявлений», — писал социолог Амитай Этциони об явном отсутствии паритет в выпусках науки и технологий . «Напротив, океаны находятся поблизости, и их исследование является потенциальным источником открытий, которые могут оказаться полезными для решения широкого круга национальных проблем, от изменения климата до болезней.«

В своей финансовой надбавке на 2017 год комитет Сената по ассигнованиям выделил NOAA 5,7 млрд долларов, что почти на 33,5 млн долларов больше, чем получило агентство в бюджете этого года. НАСА, с другой стороны, получило только дополнительно 21 млн долларов, но было предоставлено в общей сложности 19,3 миллиарда долларов на поддержку программ 2017 года.

«Это вопрос обязательств», — сказал Ларри Майер, директор Центра морских наук и прибрежной инженерии Университета Нью-Гэмпшира BBC .«Мы могли бы нанести на карту все глубоководные океаны за 3 миллиарда долларов — не больше, чем одна миссия на Марс».

Технически большая часть дна океана уже нанесена на карту, но с разрешением всего пять километров, что в лучшем случае показывает грубую аппроксимацию подводных траншей и подводных гор. По сравнению с марсианскими картами НАСА с беспрецедентным разрешением 20 метров, почти все, что получено с помощью батиметрии, кажется, отстает на световые годы.

Батиметрия района поиска Mh470. Изображение: YouTube / Geoscience Australia

В отличие от лун и планет, морское дно не может быть нанесено на карту с помощью радара, поскольку океанская вода имеет тенденцию препятствовать радиоволнам спутника.Чтобы получить изображения дна океана с высоким разрешением, экспертам потребуется применить ряд сложных методов сонара, которые могут нанести на карту небольшой участок морского дна с разрешением около 100 метров.

Системы сонара были использованы для определения местонахождения пропавшего самолета Malaysia Airlines в 2014 году, в результате чего были обнаружены потухшие подводные вулканы, хребты и траншеи, которые ранее были неизвестны исследователям.

«Недавно полученные данные батиметрии с высоким разрешением (подводная съемка) впервые выявили многие из этих особенностей морского дна», — говорится в заявлении Австралийского бюро транспортной безопасности.«Это также выявляет мелкомасштабные особенности морского дна, которые не были видны в предыдущих батиметрических данных низкого разрешения, полученных со спутников».

Прямо сейчас амбициозные проекты, такие как Shell Ocean Discovery Xprize Challenge, пытаются использовать изобретательность людей со всего мира для нанесения на карту дна океана. Даже Джеймс Кэмерон из Голливуда вложил время, деньги и пропаганду в поиски лучших глубоководных технологий.

Станет ли подводная разведка более приоритетной, в настоящее время так же неизвестно, как и части самого океана.

Почему так много океана остается неизведанным и незащищенным?

Ученые успешно сфотографировали черную дыру, высадили марсоходы на Марсе и отправили космический корабль на темную сторону Луны. Тем не менее, одна из последних неизвестных границ — и одна из самых обманчиво знакомых — находится на нашей собственной планете.

Более 80% океана остается неизведанным. А поскольку защитить то, о чем мы не знаем, сложно, только около 7% мирового океана обозначены как охраняемые морские районы (МОР).

Имея это в виду, мы объясняем, почему водоем, покрывающий большую часть поверхности Земли, также является одним из наиболее уязвимых и наименее изученных мест во Вселенной.

Под давлением

Одна из самых больших проблем исследования океана сводится к физике. Доктор Джин Карл Фельдман, океанограф из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, объясняет, что океан на больших глубинах характеризуется нулевой видимостью, чрезвычайно низкими температурами и огромным давлением.

«В некотором смысле отправлять людей в космос намного проще, чем отправлять людей на дно океана», — сказал Фельдман Oceana. «Сильное давление в глубинах океана делает его чрезвычайно трудным для исследования».

Хотя вы этого и не замечаете, давление воздуха на ваше тело на уровне моря составляет около 15 фунтов на квадратный дюйм. Если бы вы поднялись в космос над атмосферой Земли, давление упало бы до нуля. Однако, если вы нырнули или прокатились на подводном транспортном средстве, эти силы начнут накапливаться по мере того, как вы спускаетесь.

«При погружении на дно впадины Мариана, глубина которой составляет почти 7 миль, вы говорите о более чем в 1000 раз большем давлении, чем на поверхности», — сказал Фельдман. «Это эквивалент веса 50 гигантских реактивных самолетов, давящих на ваше тело».

Конечно, подводные аппараты с участием человека — не единственный способ исследовать и изучать океан. Мы даже можем извлечь некоторые уроки из космоса. Фельдман специализируется на спутниковых технологиях, которые регистрируют цвет океана как средство измерения распределения и численности фитопланктона, которая может быстро меняться и даже удваиваться за день.

Когда эти технологии были впервые использованы в конце 70-х годов, спутники могли получать подробные изображения океана за считанные минуты, в то время как, по словам Фельдмана, кораблю требовалось 10 лет непрерывного отбора проб, чтобы собрать такое же количество измерений.

С учетом сказанного, некоторые вещи лучше измерять в воде — как бы трудно туда ни было добраться.

«Свидетельство»

Технологии исследования океана прошли долгий путь.Поплавки и дрифтеры, устройства, которые используют океанические течения для их переноса во время сбора данных, в последние годы были дополнены постоянно совершенствовавшимся парком подводных аппаратов. Сюда могут входить транспортные средства, занимаемые людьми (HOV), дистанционно управляемые (ROV), а также автономные и гибридные.

На недавнем вебинаре, организованном Океанографическим институтом Вудс-Хоул, кинорежиссер и энтузиаст океана Джеймс Кэмерон призвал к подходу «все вышеперечисленное», но также подчеркнул важность продолжения погружения людей в великое неизведанное.В 2012 году Кэмерон установил рекорд, посетив Марианский желоб — самую глубокую часть океана — на подводной лодке с вертикальной торпедой.

«Я называю это свидетельством», — сказала Кэмерон. «Есть что-то очень захватывающее в том, чтобы присутствовать физически и задействовать все свои чувства. Кроме того, вы можете вернуться и рассказать историю, и это заинтересует аудиторию. На мой взгляд, наиболее важным аспектом исследования является возвращение и рассказ ».

Oceana использует комбинацию технологий в своих экспедициях, которые нанесли на карту ранее неизведанные воды, в том числе районы у южной Калифорнии, несколько подводных гор на Канарских островах и глубокую траншею к югу от Мальты.Другая подводная гора недалеко от Марокко, которая также ранее не была исследована, привела к открытию глубоководного кораллового рифа — единственного в своем роде, который все еще растет в Средиземном море.

В горячих точках биоразнообразия Европы в результате экспедиций была впервые обнаружена живая рыба-призрак с коричневой мордой, а также документально подтверждены два вида морских звезд, один черный коралл и один каменистый коралл, которые ранее считались обитающими только в Атлантике. Океан.

А в Чили, после экспедиций Oceana, которые зафиксировали богатую и уникальную морскую жизнь на островах Десвентурадас и Хуан Фернандес, правительство убедили сделать эти места морскими парками.Многофункциональный MPA был также создан в коммуне Калета Тортел после нескольких экспедиций в океан.

Хотя преимущества неоспоримы, экспедиции дороги, а отсутствие подробных карт и данных делает их еще более сложной задачей.

Рикардо Агилар, руководитель экспедиций Oceana в Европе, сказал, что они не могут полагаться на батиметрическую информацию, которая может служить ориентиром для подводного ландшафта области, потому что в большинстве случаев ее не существует.

«У нас есть достоверная информация только о 5% Мирового океана и, возможно, скудная информация еще о 10%», — сказал Агилар.«Следовательно, как мы можем защитить районы, о которых мы понятия не имеем?»

В этом и кроется уловка-22: нам нужны исследования, чтобы собрать больше информации, но многие агентства по всему миру неохотно финансируют проекты, в которых слишком много неизвестных.

«Похоже, наблюдается растущая тенденция к предотвращению риска любой ценой, а это означает, что вам часто приходится доказывать, что вы знаете все ответы, прежде чем вы сможете даже начать свое расследование», — сказал Фельдман.«Но это неправильный подход. Наука — это не только ответы. Наука действительно о том, чтобы задавать вопросы ».

Доказательства, а не оправдания

Oceana на сегодняшний день защитила почти 4 миллиона квадратных миль океана, и экспедиции сыграли решающую роль в этом успехе. Экспедиции дают фотографии, видеоматериалы, научные данные и рассказы, которые можно использовать в качестве подкрепления аргументов в пользу новых или расширенных средств защиты.

«Исследуя ранее неизведанные районы, мы смогли обнаружить новые виды и новые среды обитания, а также выявить уязвимые среды обитания или находящиеся под угрозой исчезновения виды, которые были защищены« на бумаге », но поскольку никто не знал, что их можно найти в этих местах, там не было мер для их эффективной защиты », — сказал Агилар.

«Одно из самых распространенных оправданий, которые правительства используют для того, чтобы не предпринимать никаких действий, — это отсутствие информации, чтобы выбрать, какие области защищать и как ими управлять. Кроме того, сопротивление различных заинтересованных сторон созданию новых МОР было связано с отсутствием данных ».

Oceana поддерживает планы по защите 30% океана к 2030 году, цель, известная как 30×30. Хотя миру еще предстоит пройти долгий путь, дальнейшие исследования океана могут предоставить доказательства, необходимые для защиты океана и множества ресурсов, которые он предоставляет.

Несмотря на то, что данные полезны, Фельдман говорит, что убедительные доводы в пользу МОР все же могут быть представлены, когда верно обратное. Поскольку у ученых нет полного понимания того, как одно изменение в океане влияет на всю экосистему — и какое из этих изменений может стать переломным моментом, вызывающим коллапс, — здравый смысл заключается в том, что районы должны быть определены для защиты и дальнейших исследований.

«Поскольку мы не знаем, насколько все элементы сочетаются друг с другом, отложить области, в которых мы просто говорим:« Мы оставляем их в покое »или« Мы собираемся минимально вмешиваться », — это, пожалуй, самое безопасное, что можно сделать до тех пор, пока мы знаем лучше », — сказал Фельдман.«Идея отложить в сторону экологически важные и уникальные области, вероятно, будет действительно разумным шагом, пока мы не научимся лучше управлять океаном».

Будьте героем океана. Сделайте пожертвование в Oceana сегодня

Deep Sea Exploration откроет огромный неизведанный мир — прямо сейчас.Powered by Northrop Grumman

Хотя на Земле, по-видимому, осталось немного неоткрытой твердой земли, авантюристам пока не следует включать свои компасы.

Пять океанов мира практически не исследованы. Поскольку океаны покрывают 71% поверхности планеты, это означает, что большая часть Земли еще предстоит исследовать людям. С учетом того, что пилотируемые и беспилотные подводные аппараты и другие подводные технологии увеличивают темп, предстоящие годы должны стать отличительной чертой глубоководных исследований.

Ожидайте узнать больше об океанских средах обитания, которые до сих пор ускользали от наблюдений, и ожидайте, что вы будете поражены подводными открытиями ранее невиданных существ и других водных организмов, которые, несомненно, проиллюстрируют работу глубокого синего моря и то, как это в значительной степени неизвестная среда формирует планету.

Обширный подводный мир для исследования

Часто говорят, что 95% океанского дна Земли не исследовано. Национальная ассоциация океанических и атмосферных исследований (NOAA) оценивает этот показатель более чем в 80%.Профессор морской экологии из Саутгемптонского университета в Великобритании утверждает, что, хотя спутниковые технологии позволили нанести на карту лишь около 100% дна океана с определенным разрешением, менее 0,05% было нанесено на карту с максимально возможным разрешением и еще меньше поверхности было нанесено на карту. на самом деле исследованы.

Как бы вы ни нырнули в это, на значительной полосе моря все еще не видела экспедиция под руководством человека. Хотя их относительно мало, прошлые открытия намекают на красоту и чудеса, которые ждут исследователей.В то время как другие были до него, Жак Кусто, несомненно, вызвал интерес у поколений исследователей, запечатлев свои глубоководные путешествия на пленку. Кусто сделал изучение океана мечтой, которой может заняться почти любой, у кого есть подходящее оборудование. И благодаря ему у них было необходимое оборудование: он изобрел автономный подводный дыхательный аппарат (более известный как SCUBA).

В 2012 году режиссер Джеймс Кэмерон совершил одиночное погружение на подводной лодке почти на семь миль в долину Тихого океана, известную как Бездна Челленджера, самое глубокое исследованное место на Земле, которое раньше посещалось только один раз, но с подводным аппаратом для двух человек.(Рекорд Кэмерона в этом году был побит на 52 фута.)

В глубоком синем море есть жизнь

Другие подводные исследователи не смогли сравниться с наследием Кусто (Кто мог?) И не смогли привлечь столько внимания средств массовой информации, как Кэмерон, но многие из них сделали важные подводные открытия в науке. Считайте, что работа ведется прямо сейчас.

NOAA и несколько правительственных агентств недавно изучили глубоководные среды обитания у побережья Средней и Южной Атлантики в США в рамках проекта под названием «Deep Search 2019.Исследователи впервые наблюдали за трубчатыми червями в этой части океана, и это открытие расскажет больше о существе, которое использует хемосинтез для превращения сероводорода в пищу.

Другая инициатива NOAA, «Windows in the Deep 2019», способствовала многолетнему исследованию просачивания метана с морского дна в северной части Атлантического океана в США. Наблюдая за метановыми шлейфами, исследователи надеются узнать, как динамика газовых гидратов влияет на экологию океана.

Между тем, у юго-восточного тихоокеанского побережья Чили и Перу три новых вида рыб были обнаружены на глубине 7500 метров под поверхностью.Эта рыба, получившая временное название «розовая, синяя и пурпурная рыба-улитка Атакама», обитает в траншеях Хадала, одном из самых глубоких мест на Земле, где сталкиваются тектонические плиты.

Более крупные инициативы, такие как Международная программа открытия океана, объединяют исследователей со всего мира для изучения горных пород и отложений морского дна, чтобы понять историю Земли.

Знания для информирования о сохранении

Эти и многие другие путешествия не были бы осуществлены без технологий, которые могут выдержать давление огромных глубин океана и последствия коррозии морской воды.Исследователи полагаются на подводные аппараты, такие как дистанционно управляемые аппараты (ROV), которые представляют собой привязанных к кораблю роботов, которые могут достигать больших глубин. Они также используют автономные подводные аппараты (АПА), которые представляют собой предварительно запрограммированных роботов, которые также глубоко ныряют. Транспортные средства, занимаемые людьми (HOV), доставляют людей на дно океана и оснащены роботизированными руками, которые собирают животных и отложения.

Технологии и неутолимое, объективное любопытство морских исследователей продолжат стимулировать глубоководные исследования в то время, когда такие исследования помогут нам понять, как Земля может справиться с изменением климата.Поскольку кораллы и другие виды океана находятся под угрозой исчезновения из-за потепления воды, исследователям необходимо знать больше, чтобы они — и мы — могли лучше защитить и без того хрупкие подводные экосистемы.

Тайн океанов остаются необъятными и глубокими

Июнь был объявлен Национальным месяцем океанов на основании постановления Белого дома несколько дней назад, и на этой неделе сообщества по всей планете будут отмечать Всемирный день океанов.

Шквал признания кажется уместным для региона, который покрывает 70 процентов поверхности Земли и обеспечивает примерно половину воздуха, которым мы дышим, благодаря микроскопическому, производящему кислород фитопланктону, плавающему в нем.

Однако многое в океанах планеты остается загадкой. По оценкам Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) на 2000 год, до 95 процентов мирового океана и 99 процентов океанского дна не исследованы.

Изучение этих регионов глубоко под поверхностью океана является трудным, трудоемким и дорогостоящим. Что не мешает людям пробовать и делать невероятные открытия на этом пути.

Свет преломляется от гребневика, вида, обитающего в Арктике, образуя полосы радужного цвета.Полярные воды являются домом для многих видов, которых больше нигде на земле не встретишь. (Изображение предоставлено Кевином Раскоффом, MBARI, NOAA / OER.)

Известные неизвестные

Более мелкие части океана и те, что ближе к береговой линии, по понятным причинам получили львиную долю исследований.

Достаточно хорошо изучен один памятник Вашингтону, расположенный внизу в океане — около 170 метров, — сказал Майк Веккионе, ветеран-ученый из NOAA и Смитсоновского института.

Впечатляет, но, тем не менее, средняя глубина Мирового океана составляет 13 120 футов (4 000 м), это высота многих пиков в Скалистых горах и Альпах.[Инфографика: от самой высокой горы до самой глубокой океанской впадины]

«Мы все еще исследуем глубокий океан, и, честно говоря, это большая часть планеты, на которой мы живем. И мы все еще находимся на этапе исследований», — сказал Веккионе OurAmazingPlanet .

Хотя точные цифры трудно определить, океан занимает более 90 процентов жизненного пространства на планете, возможно, даже 99 процентов, сказал Веккьоне, а это означает, что сухопутные обитатели, такие как люди, попугаи или броненосцы, являются редким исключением в мире. мир обитателей океана.

Глубоководный морской огурец, плавающий в холодных водах бездны на глубине примерно 10 500 футов (3200 метров). (Изображение предоставлено: NOAA Okeanos, INDEX-SATAL 2010.)

Глубоководные открытия

Люди знакомы со всеми видами прибрежных морских обитателей (от крабов до водорослей), обитателями коралловых рифов (от рыб-клоунов до самих кораллов) и более крупная харизматическая морская фауна (дельфины и киты). Но картина целого странного мира жизни в глубоких темных водах мирового океана постепенно вырисовывается.

«Раньше люди думали, что биоразнообразие сокращается по мере того, как вы становитесь все глубже и глубже в океане, но это было просто потому, что все труднее и труднее улавливать, когда вы становитесь глубже», — сказал Рон О’Дор, профессор Университета Далхаузи. в Канаде, и один из ведущих ученых в рамках Переписи морской жизни, десятилетнего международного исследования океанов планеты, в ходе которого было обнаружено более 1200 новых видов, не считая микробов, с момента начала проекта в 2000 году. Существа из Переписи морской флоры и фауны]

Морские роботы подпитывают некоторые из этих открытий.По словам О’Дора, дистанционно управляемые аппараты (ROV), которые привязаны к кораблям, а в последнее время автономные подводные аппараты (AUV), которые свободно перемещаются, собирая изображения и образцы во время прогулок, продиктованные компьютерными программами, сделали исследования более эффективными.

Однако, как сказал О’Дор OurAmazingPlanet, даже самые лучшие роботы не могут полностью заменить людей.

Картинки на экранах компьютеров великолепны, «но это все равно не то же самое, что когда кто-то возвращается из морских глубин и заставляет их описывать это вам», — сказал О’Дор.

Люди в глубинах

Вечионне могут это сделать. В 2003 году он был одним из первых людей, спустившихся в одно из самых глубоких мест на Земле, зону разлома Чарли-Гиббса, брешь в среднеатлантическом дне, глубина которой составляет 14 760 футов (4500 метров).

Во время погружения он краем глаза заметил кое-что — осьминога-думбо.

«Я смог приказать пилоту развернуться, и мы получили действительно отличное видео», — сказал Вечионне, чего бы не случилось без людей на борту.

Хотя он был свидетелем чудес морских глубин воочию, Вечионне сказал, что важно использовать все доступные инструменты для исследования, потому что многое скрывается из виду в темноте. Например, новый вид кальмаров.

Vechhione указал на открытие большого кальмара около 10 лет назад, бледного, длинноногого существа, которое может достигать до 7 метров в длину и выглядело бы как дома в B-фильме 1960-х годов.

«Это было захватывающе, когда мы впервые обнаружили их», — сказал Вечионне.«Я прыгал в своем офисе».

Кальмары были пойманы на пленку благодаря ROV. И если до недавнего времени такие огромные существа ускользали от обнаружения, как Вечхион, так и О’Дор говорили, что еще есть?

Тем не менее, отправка чего-либо в глубины океана, людей или машин, стоит дорого, и оба ученых заявили, что финансирование — это постоянная проблема.

Погружения в частном секторе?

Познакомьтесь с британским магнатом Ричардом Брэнсоном, объявившим в начале этого года о планах отправить людей на борту новомодных подводных аппаратов в пять самых глубоких точек на Земле.

Самая глубокая — Марианская впадина в западной части Тихого океана, потрясающая глубина на 36 200 футов (11 030 метров) под поверхностью — более чем на милю глубже, чем высота Эвереста. Люди посетили эту траншею только один раз, в 1960 году, когда глубоководное судно «Триест», купленное ВМС США, простояло около 20 минут на дне океана.

«Триест», подготовка к операциям в Тихом океане в 1959 г. (Изображение предоставлено Командованием по истории и наследию ВМС США).

На борту «Триеста» находились два человека: У.Лейтенант военно-морского флота Дон Уолш и швейцарский ученый Жак Пикар, соавторы этого замечательного судна. По сей день их погружение не имеет себе равных.

Больше людей, всего 12, ходили по Луне, чем побывали в самых глубоких частях нашей планеты.

О’Дор сказал, что открытие важно само по себе, но люди кровно заинтересованы в том, что происходит с океанами, от которых мы зависим в плане воздуха, пищи и транспорта, среди прочего.

«Не только многое предстоит открыть, но и многое, что меняется, и нам нужно более или менее регулярно отслеживать эти изменения», — сказал О’Дор.«Чтобы количественно оценить и задокументировать их».

Андреа Мастейн — штатный автор OurAmazingPlanet , сайта-партнера LiveScience. Свяжитесь с ней по телефону [email protected] . Следуйте за ней в Twitter @AndreaMustain .

Картографирование глубин и реальная история «95% неизведанных» океанов

В конце этого месяца мы будем запускать обновление нашего бесплатного массового открытого онлайн-курса («МООК») на тему «Изучение наших океанов», предназначенного для всех, кто хочет узнать больше о нашем водном мире, не имея предыдущего опыта. в науке требуется.

Одна из тем, которую мы рассмотрим на неделе 1 курса «Скрытый ландшафт», — это то, как мы наносим на карту дно океана и сколько карт было нанесено на карту с разным уровнем детализации. Так что публикация на этой неделе новой карты дна океана, созданной на основе спутниковых данных Дэвидом Сэндвеллом из Института океанографии Скриппса в Сан-Диего и его коллегами, является очень своевременной.

Нам часто говорят, что мы знаем больше о поверхности Марса / Луны / Венеры (удалить по прихоти), чем о глубинах океана, и что 95 процентов океана «неисследованы».Из этого получается отличный мем, и в социальных сетях есть хорошая инфографика, чтобы проиллюстрировать это:

Но это еще не все: в некотором смысле мы продвинулись намного дальше, чем «нанесение на карту пяти процентов», но в других отношениях нам еще далеко. Все сводится к тому, что мы подразумеваем под «исследованным» и как мы наносим на карту дно океана. Итак, давайте рассмотрим некоторые факты, лежащие в основе мема «95 процентов неизученных», и эти сравнения с нашими небесными соседями.

Все дно океана теперь нанесено на карту с разрешением до ~ 5 км, что означает, что мы можем видеть на этих картах большинство объектов размером более ~ 5 км в поперечнике. Таково разрешение новой глобальной карты морского дна, в которой используются хитрые приемы со спутниками для оценки ландшафта морского дна и даже показаны некоторые особенности земной коры, скрывающиеся под донными отложениями. А предыдущая глобальная карта дна океана, созданная с использованием тех же методов и опубликованная в 1997 году, имела разрешение ~ 20 км.

В отличие от картографирования суши, мы не можем измерить ландшафт морского дна напрямую со спутников с помощью радара, потому что морская вода блокирует эти длины волн электромагнитного излучения. Но спутники могут использовать радар для очень точного измерения высоты морской поверхности. И если есть достаточно измерений, чтобы вычесть влияние волн и приливов, спутники действительно могут измерять неровности и провалы на поверхности моря, которые возникают из-за ландшафта, лежащего на дне океана.

Например, там, где есть большая подводная гора или хребет, небольшое локальное увеличение силы тяжести в результате его массы вытягивает морскую воду в небольшой бугорок над ней.Если вместо этого есть океанический желоб, более слабая местная гравитация приведет к сравнительному падению поверхности океана.

Это поразительный подвиг в области точных измерений, включающий в себя лазеры для отслеживания траектории движения измерительного спутника, калибровку с использованием локальных измерений силы тяжести, выполненных с судов, и, конечно же, довольно много математики при обработке данных. Новая карта использует данные со спутников Cryosat-2 и Jason-1 и показывает особенности, которых не было на более ранних картах с использованием данных со старых спутников.Здесь вы можете самостоятельно изучить последнюю карту, включая файлы для загрузки, чтобы показать ее в Google Планета Земля.

Итак, у нас действительно есть карта на 100 процентов дна океана с разрешением до ~ 5 км; в этом смысле это, конечно, не просто «карта на пять процентов». Но эта глобальная карта дна океана, по общему признанию, менее детализирована, чем карты Марса, Луны или Венеры, из-за водяной пелены нашей планеты.

Космический аппарат НАСА Magellan нанес на карту 98 процентов поверхности Венеры с разрешением ~ 100 м.Вся поверхность Марса также была нанесена на карту с разрешением ~ 100 м, и чуть более 60 процентов этой планеты теперь нанесено на карту с разрешением ~ 20 м. Между тем, селенографы нанесли на карту всю лунную поверхность с разрешением ~ 100 м, а теперь даже с разрешением ~ 7 м.

Чтобы картографировать дно океана дома более подробно, мы должны использовать гидролокатор вместо спутников. Многолучевые гидролокаторы на борту кораблей могут отображать дно океана с разрешением ~ 100 м, но только на трассе ниже корабля. Эти более подробные карты теперь покрывают около от 10 до 15 процентов океанов, что по размеру примерно равно Африке.И наряду со старыми данными однолучевого эхолота с кораблей, пересекающих океан (которые были источником данных для более ранней известной «Карты дна Мирового океана» Мари Тарп и Брюса Хизена), у нас есть «зондирования», в общей сложности, возможно, около 20 процентов дна океана.

Вы можете изучить некоторые из недавних покрытий судовой многолучевой карты для себя в GeoMapApp: если вы полностью увеличите масштаб карты, вы можете увидеть следы кораблей, которые нанесли на карту области с более высоким разрешением, чем спутниковая базовая карта (но, пожалуйста, не (не ошибочно интерпретируйте иногда сетчатые узоры линий обзора корабля как улицы Атлантиды).

Картографирование на уровне детализации, достижимом с помощью судовых гидролокаторов, по-прежнему преподносит множество сюрпризов. Первый этап поиска рейса Mh470 Malaysian Airlines в Индийском океане, который включал картографирование с кораблей для планирования будущих исследований с помощью подводных аппаратов, выявил новые подводные горы и другие объекты, которые не были видны на спутниковых картах этого района.

И от себя лично, в 2009 году я был на борту экспедиции около Южных Сандвичевых островов в Южном океане, когда гидролокатор нашего корабля обнаружил кратер на морском дне диаметром 4 км и шириной 1 дюйм.Глубина 6 км, чего не было ни на одной спутниковой карте. Позже мы обнаружили несколько очень необычных глубоководных жерл и «китовый водопад» на дне этого кратера, но это уже история для другого раза.

Однако, если мы хотим обнаружить объекты размером всего несколько метров на дне океана, такие как минеральные шпили глубоководных жерл или обломки пропавшего самолета, нам нужно поднять наши гидролокаторы намного ближе к морскому дну, используя подводные аппараты или буксируемые инструменты.