Pět set průduchů nově objevených u západního pobřeží USA, z nichž každý probublává metan z břicha Země, je na vrcholu dlouhého seznamu odhalení o „potopené Americe“, kterou oslavují přední mořští průzkumníci, kteří se setkali v New Yorku.
„Zdá se, že celé pobřeží u Washingtonu, Oregonu a Kalifornie je obří metanový průsak,“říká objevitel RMS Titanic Robert Ballard, který na své lodi Nautilus našel nové průduchy pro vědu na letních expedicích.
Objevy zdvojnásobují počet takových průduchů, o kterých je nyní známo, že existují podél kontinentálních okrajů USA, na přibližně 1 000. Tento šumící metan (video: http://bit.ly/2egtF7F) je silný skleníkový plyn, pokud unikne do atmosféry; čisté hořící palivo, pokud je bezpečně zachyceno.
"Toto je oblast zralá k objevu," říká Dr. Nicole Raineault, ředitelka vědeckých operací s Dr. Ballard's Ocean Exploration Trust. "Nevíme, kolik průsaků existuje, dokonce i ve vodách USA, jak dlouho jsou aktivní, jak jsou trvalé, co je aktivovalo nebo kolik metanu, pokud vůbec nějaký, se dostane do atmosféry."
Další výzkum a měření pomohou vyplnit důležité mezery ve znalostech, včetně toho, jak se uhlovodíky chovají v hloubce pod vodou a v geologické struktuře dna oceánu.
Mezi letošní expedice patří také hloubkový průzkum Mariánského příkopu od NOAA – 59denní plavba s 22 ponory do nejhlubších známých kaňonů planety v Tichém oceánu poblíž Guamu.
Průzkumníci NOAA přidali do světového inventáře tři nové hydrotermální průduchy a nové vysokoteplotní větrací pole „černého kuřáka“složené z komínů vysokých až 30 metrů – výška devítipatrové budovy.
Také odhaleno: maličká skvrnitá sopka (první vůbec objevená ve vodách USA), nová bahenní sopka, husté zahrady hlubokomořských korálů a hub, vzácná komunita košatých hvězd a krinoidů s vysokou hustotou (a žijící fosílie) a historické trosky z druhé světové války. (Foto, video log:
Podivná fialová zvířata
Skóre velkolepých, vzácných a někdy matoucích neznámých druhů, se kterými jsme se setkali na letošních prvních cestách do nových oblastí hlubokého oceánu, zahrnují několik fialových zvířat, jako jsou:
- Podivné fialové „bahenní monstrum“: „žaludový červ“. Foto: http://bit.ly/2dytSnW, video: http://bit.ly/2d6FQ6a, kredit: NOAA
- Plavoucí fialová mořská okurka, připomínající létající Mary Poppins. Foto: http://bit.ly/2dQdURC, video: http://bit.ly/2d6FQ6a, kredit: NOAA
- Tajemná fialová koule, kterou jeden vědec přirovnal k disko kouli, která se může ukázat jako nová pro vědu. Foto: http://bit.ly/2dBQDoC, video: http://bit.ly/2cXM5Ho, kredit: Ocean Exploration Trust
- Vzácná fialová upíří chobotnice (Vampyroteuthis infernalis), hlubokomořský tvor přezdívaný pro svou sytou barvu a červené oči (ne proto, že by se živil krví). Foto: http://bit.ly/2dlk2mo video: http://bit.ly/2ctAimv, kredit: Ocean Exploration Trust
- Zavalité "googly-eyed" fialové zvíře, které vypadá jako kříženec chobotnice a chobotnice. Foto: http://bit.ly/2d8UWHn, video: http://bit.ly/2cYoQ13 Kredit: Ocean Exploration Trust
Kromě toho, že jsou tato zvířata úžasně fotogenická, pomáhají vědcům lépe porozumět síti života, která udržuje všechny druhy, včetně lidí.
Stejně jako pochopení toho, jak „extremofilní“formy života v takových podmínkách přežívají (piezofilům se například daří ve vysokém tlaku; pyschrofilové, neboli kryofilové, žijí ve vodě studené až -20 °C, např. slaná solanka obklopená mořským ledem), je užitečná pro potravinářské a farmaceutické konzervační technologie, lékařskou technologii, nanotechnologii a energetickou vědu.
Průzkum oceánu prochází historickou transformací
Dr. Ballard a asi 100 dalších předních osobností mořské vědy se setkali 20. až 21. října, aby porovnali myšlenky o budoucnosti mořského průzkumu na 2016 National Ocean Exploration Forum, "Beyond the Ships: 2020-2025", pořádaném v New Yorku The Rockefeller Univerzita ve spolupráci s Monmouth University. Fórum je také podporováno Monmouth-Rockefeller Marine Science and Policy Initiative, NOAA, Schmidt Ocean Institute a James A. Austin, Jr.
Průzkum oceánu dospěl k historickému bodu, říkají organizátoři fóra, přičemž díky novým technologiím probíhá hluboká transformace v čele se stále dostupnějšími „roboty“– autonomními nebo dálkově ovládanými vozidly, která se ponoří do oceánu nebo brázdí po hladině s nákladem se senzory sbírajícími informace z přístrojů zavěšených pod nimi.
ROV SubBastian je například nová ekologická hlubinná výzkumná platforma o hmotnosti 3 100 kg (6 500 liber) pro R/V Falkor institutu Schmidt Ocean Institute, vybavená kamerami s ultra vysokým rozlišením 4K, mechanická ramena, která se pohybují sedmi způsoby a mohou odebírat vzorky do hloubky 4 500 metrů (2.8 mil), se systémem osvětlení ekvivalentním lampám 150 dálkových světel automobilů. (Video o zkouškách na moři SubBastian: http://bit.ly/2dn17as; fotografie ve vysokém rozlišení, b-roll:
Wendy Schmidt, spoluzakladatelka Schmidt Ocean Institute, říká: „S ROV SubBastian pomůžeme, aby byl život na dně oceánu skutečný pro lidi, kteří nikdy nenavštíví moře, takže i oni mohou začít oceňovat důležitosti zdraví oceánů a vytvoření spojení mezi životem v hlubokém moři a životem na souši."
"Nemusíte být vědcem na moři, abyste poznali důležitost mořského prostředí, a jsme teprve na začátku našeho chápání. Nikdy jsme nepředpokládali, že objevíme nejhlubší žijící rybu na světě, ghostfish (video: http://bit.ly/2cNNvSo), v roce 2014 a jsme nadšení ze života, který objevíme příště."
ROV SubBastian bude mít tuto příležitost letos v prosinci během své první vědecké plavby v Mariana Back-Arc v západním Pacifiku. (Podrobnosti o plavbě: http://bit.ly/2dXOMvA. Všechny ponory budou živě přenášeny na stránce YouTube Schmidt Ocean Institute:
Přispíváme také k transformaci: Moderní komunikační a vzorkovací techniky, včetně eDNA, analýzy velkých dat a dalších high-tech pokroků, které automatizují a výrazně urychlují práci a otevírají cestu pro odborníky a veřejnost, viz., mapujte, vzorujte a sledujte dříve tajné hlubiny moří.
Stavba „zvědavých“robotických člunů
Inovace zahrnují přenosné observatoře pro podvodní monitorování a „zvědavý průzkumný robot“, naprogramovaný tak, aby se soustředil na vše, co jeho mozek databanky nezná (foto: http://bit.ly/2dXV9fz, video: http:// bit.ly/2dq4eA3, kredit WHOI).
Podle inovátora Yogeshe Girdhara z oceánografického institutu Woods Hole objevil plavecký robot o velikosti kufru při nedávném testu u pobřeží Panamy překvapivě obrovskou populaci krabů.
Jiní inženýři mezitím vyvíjejí „game change“bezpilotní podmořská a povrchová vozidla vybavená řadou sofistikovaných senzorů k provádění řady podvodních úkolů, které díky nedávným vylepšením technologie baterií umožňují provozovat měsíce.(Viz video například 51stopého Echo Voyageru Boeingu:
Takové „roboty“lze naprogramovat tak, aby prováděly průzkum hlubin moře nebo prohledávaly pomocí vzoru sekačky na trávu, pravidelně se vynořovaly, aby hlásily data zpět na pevninu přes satelit, nebo aby hlídkovaly pobřežní oblast a po jedné nebo dvou se vracely do přístavu měsíců na dobití a opětovné nasazení.
Tyto technologie umožní dnešní generaci „prozkoumat více planety Země než všechny předchozí generace dohromady,“předpovídá Dr. Ballard, jehož slavná kariéra bude oceněna na fóru šampionem oceánů z institutu Urban Coast Institute Monmouth University. ocenění.
Technologie nepomohou pouze objevovat a monitorovat nové nerostné a živé zdroje, mohly by pomoci zajistit zájmy životně důležité pro světovou ekonomiku nebo identifikovat nejlepší cesty pro komunikační kabely, které se klenou přes dno oceánu – žíly internetu.
Lodě přecházející na výzkumné úly s více plavidly
Donedávna zahrnoval průzkum oceánů lodě provozované jako rybářská plavidla, ponořující senzory a shromažďování dat.
Účastníci fóra, jako je John Kreider z Oceaneering International, si představují, že takové lodě budou v budoucnu sloužit jako úly, z nichž budou vypouštěny flotily a eskadry autonomních podvodních, povrchových a vzdušných vozidel – robotů vedených odborníky na palubě nebo vzdáleně, např. vzdálený univerzitní kampus prostřednictvím „teleprezence“, vracející se s obrázky a daty o řády větší než kdykoli předtím.
Díky moderním komunikačním technologiím mohou nyní školáci, jejich učitelé a skutečně všichni zájemci z řad veřejnosti sledovat expedice online v reálném čase a také to dělají.
Mezi mnoha přesvědčivými zájmy a činnostmi námořních vědců a historiků ve veřejném, soukromém a vojenském sektoru:
- Měnící se arktické prostředí, včetně dopadu tvorby vln na okraji mořského ledu na nově otevřené vodě a nových průniků teplé vody ze sousedního Atlantického a Tichého oceánu, což také narušuje stratifikaci vodního sloupce Severního ledového oceánu
- č
- Lepší porozumění potravnímu řetězci – sledování distribuce a množství mořského života, vyhledávání druhů, které jsou pro vědu nové, a odhalování invazivních nebo ohrožených druhů.
- techniky eDNA (environmentální DNA), vzorek vody lze nyní použít k rozlišení toho, jaké druhy nedávno prošly, na základě DNA, která zůstala v metabolických odpadech, kožních buňkách a poškozených tkáních (předmět článku od Oceánská průzkumnice Shirley Pomponi financovaná NOAA. A díky novým akustickým technikám mohou mořští biologové také rozeznat úroveň biologické rozmanitosti na korálových útesech pouhým nasloucháním (předmět příspěvku, který pro fórum připravila Jennifer L. Miksis-Olds z University of New Hampshire a Bruce Martin, Dalhousie University, k dispozici na
- Nalezení historických vraků letadel a lodí, jako je nedávný objev 2800 stop pod vodou letadlové lodi USS Independence z dob 2. světové války (foto: http://bit.ly/2d4leYD), jaderný test na atolu Bikini cíl byl naposledy viděn, když byl potopen u břehů San Francisca před 65 lety. Mezi další významné nedávné nálezy patří USS Conestoga, nalezená v hloubce 200 stop poblíž San Francisca, která ukončila 95leté vojenské tajemství o osudu její 56členné posádky; Lodě Terror a Erebus sira Johna Franklina, ztracené při hledání Severozápadní cesty; velrybářské lodě ze 70. let 19. století nalezené rozdrcené u pobřeží Aljašky; a kostry 2 000 let starých námořníků ve vodách u Řecka
- Identifikace umístění a stavu potopených jaderných materiálů a odpadu a zbraní 20. století, včetně chemického nervového plynu a velkých výbušnin zlikvidovaných po válce na moři. Vědci tvrdí, že dodnes exploze vyřazené světové válečné munice u pobřeží Evropy způsobují občasné otřesy – některé se rovnají zemětřesení o síle 2 na Richterově stupnici
- Umístění nových útvarů na dně oceánu, testování nových oceánografických zařízení a charakterizace zdrojů zvuku v měnícím se oceánu. Výsledek: větší šance na nalezení nebo ukrytí ponorky nebo vyhnutí se mořské mině.
Říká vědec James (Jamie) A. A. Austin, Jr. z Texaské univerzity, „pomalý, časově náročný a nákladný způsob, jakým jsme navždy prováděli průzkum oceánů – jedna loď dělá jeden úkol po druhém – je uvolňují cestu autonomním systémům, které propojují masivní přenosy dat, s pokroky v analýze velkých dat, které vědcům umožňují rychle to pochopit."
Dr. Austin si představuje instalace na mořském dně – měření otřesů nebo pomáhá vědcům odhadnout rychlost, jakou Země polyká uhlík do svého pláště například prostřednictvím deskové tektoniky – s daty dodávanými zařízením, které periodicky létá nahoru a dolů k povrchu.
Gurgle Earth
Prosté zmapování dna oceánu je důležitý cíl. Zatímco satelity plně zmapovaly mořské dno v nízkém rozlišení, pouze 10 % je zmapováno podrobně.
Při odhadovaných nákladech 2,9 miliardy dolarů – tedy asi 9 dolarů za kilometr čtvereční (23 dolarů za čtvereční míli) – by mohla být dokončena mapa hlubokých oceánů „Gurgle Earth“ve vysokém rozlišení pomocí vícepaprskových sonarů podobných pásům.
Nebezpečí nezmapovaných oceánských hor, příkopů, sopek a dalších útvarů bylo dramaticky zdůrazněno v roce 2005, kdy jaderná útočná ponorka USS San Francisco narazila vysokou rychlostí na podmořskou horu v Pacifiku a zabila jednoho člena posádky a zranila 97.
Více než 50 % území USA leží pod hladinou oceánu a takové mapování by také mohlo rozšířit americké územní nároky a nároky na zdroje.
S dokumentací o kontinentálním šelfu by se Exkluzivní ekonomická zóna Ameriky, dnes o rozloze 11,3 milionu km čtverečních, mohla rozšířit o dalších 2,2 milionu km čtverečních – 20% rozšíření, což představuje podmořskou oblast větší než Aljaška. (Viz
Přední světové objevy oceánů
Podle Dr. Ballarda mezi dosavadní klíčové mořské objevy patří:
- V Galapágské trhlině, hydrotermální průduchy, „které mohou dobře vysvětlit původ života na Zemi“
- Na vzestupu východního Pacifiku jiní černí kuřáci, „což vysvětlilo chemii světových oceánů a jejich polymetalických sulfidových ložisek mědi, olova, stříbra a zlata“
- Na středoatlantickém hřebeni, ztraceném městě s karbonátovými komíny tyčícími se 60 metrů, „které odhalily hloubku cirkulace mořské vody do země“
- Podél kontinentálních okrajů světa prosakuje masivní metan, „který nebyl zahrnut do našeho modelování globální změny“
- V Černém moři vysoce zachovalé dřevěné lodě, „které ukázaly, že hluboké moře je největším muzeem na zemi“, a
- Poblíž Newfoundlandu, RMS Titanic, „který vyvolal obrovský zájem o historii lidské rasy skryté pod mořem.“
Další nedávné nálezy starověkých vraků lodí a dokonce i starověkých lidských pozůstatků, dodává, odhalují, že první námořníci neobjímali pouze pobřeží, ale odvážně se plavili na velké vzdálenosti od pobřeží, a umožnili tak určit, kdo to byl.
I když tyto a bezpočet biologických objevů představují věci objevené pod vodou, záměrem budoucích průzkumných kampaní bude více měření, více odběrů vzorků a lepší pochopení fyzikálních, geologických a živých procesů – znalosti zásadního významu pro bezpečnost, zodpovědné využívání oceánů a udržitelné řízení zdrojů.
Na otázku, co by podle něj mohlo být ještě objeveno pod vodou, to Dr. Ballard přirovnává k otázce Lewise nebo Clarka, co si myslí, že najdou na své historické cestě Amerikou. Odpověď, říká, by byla: "Nevím. Nasedám do kánoe a jdu pádlovat."
V jednom z několika článků napsaných pro Fórum mezitím americký velvyslanec Cameron Hume dodává, že kromě průzkumu a počáteční charakteristiky oceánské oblasti musí lidstvo také pokračovat v následném výzkumu a dlouhodobém pozorování.
Ve svém článku Dr. Jerry Schubel z Aquarium of the Pacific, který si stěžuje na relativně nízkou úroveň pozornosti veřejnosti připisované průzkumu oceánů, poukazuje na nové příležitosti pro zvyšování povědomí, které vytvářejí sociální média.
„Porozumění životu na jiných planetách,“říká, „může nám pomoci porozumět původu života ve vesmíru, ale nemůže odpovídat relevanci a důležitosti průzkumu oceánů pro budoucnost života na této planetě."
Skryto v mořích: Milion neznámých druhů, milion vraků lodí
Říká organizátor prof. Jesse Ausubel, člen fakulty na Rockefellerově univerzitě: „SuBastian and the Roboats zní jako rocková kapela, ale je to budoucnost oceánského průzkumu. Jeden milion mořských druhů a jeden milion vraků lodí může zůstat být objeven. Použijme nové přístupy ke znásobení průzkumu."
Říká organizátor fóra viceadmirál Paul Gaffney, bývalý prezident Monmouth University a Urban Coast Institute Ocean Policy Fellow: „Amerika je největším námořním národem v historii světa, přesto sotva známe ponořenou Ameriku a jen asi 10 % světových oceánů. Na tomto fóru povzbuzujeme vedoucí oceánské technologie, aby se připojili k diskusi a podpořili komplexnější průzkumné kampaně, které jsou nezbytné pro udržitelné využívání oceánů a inspirující správu oceánů."
Fórum použije tři příklady prioritních oblastí oceánského průzkumu k uvedení nových nápadů:
- atlantický záliv jihovýchodních USA
- Mexický záliv a
- Arktida
Mapy ve vysokém rozlišení: http://bit.ly/2e2lIQ7; kredit Matt King a Mashkoor Malik
Konečný cíl: formulovat přesvědčivé, proveditelné kampaně, které budou účastníci provádět v časovém rámci 2020–2025.
Na fóru bude Dr. Jyotika Virmani sdílet seznam týmů pro 7 milionů $ Shell Ocean Discovery XPRIZE, globální soutěž na podporu bezpilotního průzkumu oceánů.
Prezident NAS: nové technologie mohou otevřít „občanskou vědeckou éru průzkumu oceánů“
V dopise Fóru (v plném znění: http://bit.ly/2dA7uqT) předsedkyně Národní akademie věd USA, slavná oceánská průzkumnice Marcia McNutt, říká, že „řada událostí zdůraznila jak zásadní je naším posláním výrazně zlepšit znalosti o mořském prostředí."
Nedostatečná znalost oceánského terénu a proudů například v roce 2014 zbrzdila pátrání po letu MH 370.
CubeSats, poznamenává, mají „demokratizovaný“prostor a poskytují přístup za haléře za dolar. Podobně nové komerční nástroje, i když jsou stále v plenkách, jsou příslibem zahájení občanské vědecké éry průzkumu oceánů"
"Úkol, kterému čelíme, je prostě příliš velký na to, abychom nadále používali nástroje 20. století, pokud doufáme, že do problému uděláme díru."
