Ocean Networks Canada - Ocean Networks Canada

Ocean Networks Canada
Учредил	2007
Президент	Кейт Моран
Сотрудники	100 Прибл.
Место расположения	Виктория, Британская Колумбия, Канада
Интернет сайт	www.oceannetworks.ca www.uvic.ca

Ocean Networks Canada это Университет Виктории инициатива, которая управляет НЕПТУН и ВЕНЕРА кабельные океанические обсерватории на северо-востоке Тихий океан и Салишское море. Кроме того, Ocean Networks Canada управляет меньшими общинными обсерваториями за пределами Кембридж-Бэй, Нунавут.,^[1] Река Кэмпбелл, деревня Китамаат и остров Дигби. Эти обсерватории собирают данные о физических, химических, биологических и геологических аспектах океана за длительные периоды времени. Как и в случае с другими океанскими обсерваториями, такими как ESONET, Инициатива океанических обсерваторий, MACHO и DONET, научные инструменты, подключенные к Ocean Networks Canada, управляются удаленно и обеспечивают непрерывные потоки свободно доступных данных для исследователей и общественности.^{[нужна цитата ]} Ежедневно собирается более 200 гигабайт данных.^[2]

В ВЕНЕРА Обсерватория расположена на трех основных площадках в Салишское море, включая Залив Саанич (глубина 100 м), восточная и центральная Пролив Грузии (глубины 170–300 м), а Река Фрейзер дельта.

В НЕПТУН обсерватория расположена у западного побережья Остров Ванкувер в Баркли Саунд, вдоль Зона субдукции Каскадия, на абиссальной равнине бассейна Каскадия и на участке Индевор Хуан де Фука Ридж.^[3]

В целом система включает 3 обсерватории, 5 береговых станций, 850+ км магистральных кабелей морского дна, 11 площадок с оборудованием, 32 инструментальные платформы, 6 мобильных инструментальных платформ, 400+ инструментов и более 2000 развернутых научных датчиков.^[4]

Данные этих обсерваторий позволяют изучать научные темы, включая океанографию Арктики,^[5] глубоководное биоразнообразие,^[6] функция морской экосистемы,^[7] морская судебная экспертиза,^[8] газовые гидраты,^[9] гидротермальные источники,^[10] морские млекопитающие,^[11] осадок^[12] и бентосный^[13] динамика и цунами^[14] исследования.

Учебные сайты

Контрольно-измерительные приборы Ocean Networks Canada установлены в следующих местах морского дна:

Салишское море

Установки Ocean Networks Canada и источники данных в море Салиш.

Залив Саанич

Карта сооружений Ocean Networks Canada в заливе Саанич между Сиднеем и Милл-Бей, Британская Колумбия, на восточном побережье острова Ванкувер, 2013 г. Это одна из площадок обсерватории VENUS. Здесь же находится испытательный стенд океанологических технологий Университета Виктории.

Залив Саанич на южной оконечности острова Ванкувер, Канада, представляет собой естественно гипоксический бассейн. Неглубокий порог (70 м) в устье изолирует глубокий бассейн (215 м), который испытывает сезонную глубоководную аноксию в результате высокой первичной продуктивности и последующего разложения осажденного органического вещества.^[15] Сеть Saanich Inlet состоит из кабельных массивов приборов в Милл-Бэй, Патрисия Бэй и автономный причал у входа (порога) в залив. Два наземных буя с тросом подключены к установке в заливе Патрисия, поддерживая технологический испытательный стенд (залив Патрисия) и станцию наблюдения за полным водным столбом (залив Коулс). Установки Патрисии Бэй включают:

Сеть морского дна на глубине 100 м, подключенная к береговой станции на Институт наук об океане
Испытательный стенд Ocean Technology на базе наземных буев, спроектированный и построенный для поддержки инженерных и технологических разработок.
Система профилирования с буев на поверхности (BPS), разработанная и построенная для измерения водяного столба у залива Коулс в центральной части залива Саанич.
Автономный подводный аппарат («Блюфин»)

В Милл-Бэй в Брентвудском колледже установлена мини-обсерватория с основными датчиками, измеряющими свойства воды на глубине 8 м.

Пролив Грузии

Карта сооружений канадской компании Ocean Networks в море Салиш, которые составляют часть обсерватории VENUS в проливе Джорджия, 2013 г.

Сеть из трех участков на морском дне в Центральной, Восточной и дельте Фрейзера.^[16] локации южных Пролив Грузии, а также наземные системы на BC Ferries, Iona Causeway и терминале Coal Port. Установки в Грузинском проливе включают:

Сети морского дна, соединяющие 3 узла на 300 м (центральный), 175 м (восточный) и 170 м (дельта Фрейзера)
Береговой высокочастотный радар (CODAR с 2 антеннами)
Контрольно-измерительные приборы на судах BC Ferries ("Seekeeper")
Океанский планер (Уэбб "Слокум")

Северо-восточная часть Тихого океана

Каньон Баркли

Каньон Баркли простирается от края континентального шельфа на 400 м вниз по континентальному склону до оси каньона на глубине 985 м. Расположен на переднем крае Зона субдукции Каскадия, этот сайт поддерживает изучение аккреционной призмы, где отложения накапливаются вдоль континентального склона, когда они соскребаются с погружающейся или нисходящей тектонической плиты. Это также место, где давление, температура, газонасыщенность и местные биологические и химические условия как раз подходят для того, чтобы открытые газовые гидраты оставались стабильными на морском дне. Газовые гидраты молекулы газа, обычно метана в морской среде, заключены в «клетки» молекул воды. Это придает им кристаллическую структуру, которая напоминает лед и может выглядеть как холмы от белого до желтого цвета, покрытые отложениями на морском дне.

На этот регион влияет большая система океанских течений. У берегов дрейфующее течение западного ветра разделяется, создавая течения Аляски и Калифорнии ( Калифорнийское течение система). Направление и сила течений регулируют режим апвеллинга / даунвеллинга вдоль побережья с течением к экватору летом (Калифорнийское течение) и изменением направления зимой (течение Аляски). В дополнение к этим двум течениям, большой подводный каньон действует как основной канал для переноса наносов с континентального склона в глубоководные.

Организмы, живущие в глубинах каньона Баркли, эволюционировали и теперь могут существовать в районах с высоким давлением, без света и с низкой доступностью питательных веществ / пищи. Инструменты Barkley Canyon охватывают самые разные среды обитания, каждая из которых связана со своим собственным специализированным биологическим сообществом. Для большинства районов Баркли Кэнон характерно мягкое, мелкозернистое морское дно. Видеонаблюдения показывают, что плотность животных на более мелководных участках выше, чем на более глубоких, хотя большинство видов присутствует на всех участках. По всему каньону Баркли было замечено несколько видов рыб, включая саблезуба, терновника, морского окуня, камбалу, акул, скатов, миксину и бельдюга. Район богат беспозвоночными, включая моллюсков (двустворчатые моллюски, осьминоги, улитки), иглокожих (морские звезды, хрупкие звезды, морские огурцы и ежи), а также членистоногих (крабов и креветок). Книдариев можно увидеть как на морском дне (анемоны, морские загоны и кораллы), так и плавающими в толще воды (медузы) вместе с другими организмами, такими как сальпы, гребневики и оболочники.^[17]

Там, где на морском дне наблюдаются газовые гидраты, есть маты хемосинтезирующих бактерий, которые получают свою энергию от сероводорода, производимого оксидатом метана второй группой микробов, живущих глубоко в донных отложениях. Другие хемосинтетические сульфидоокисляющие бактерии живут в симбиозе с моллюсками, обитающими на этих гидратных складах. Многие виды, наблюдаемые в других местах каньона Баркли, не зависят от этой системы, но часто встречаются в этом районе.

Бассейн Каскадия

Схема размещения оборудования на площадке бассейна Каскадия компании Ocean Networks Canada в обсерватории НЕПТУН 2013 г.

Бассейн Каскадия - это сильно наносимая часть Тарелка Хуана де Фука которая простирается от основания континентальной окраины к западу, где отложения переходят на фланг хребта Хуан-де-Фука. Плита Хуана де Фука - один из последних остатков Фараллонская пластина, оригинальная восточная океаническая плита Тихого океана, которая была почти полностью погружена под Северную Америку. Плоская поверхность отложений представляет собой абиссальную равнину, чрезвычайно обширную среду, которая покрывает более 50% поверхности планеты. Казалось бы, негостеприимный, с температурами ниже 2 ° C, высоким давлением и полным отсутствием света, бассейн Каскадия, тем не менее, является домом для целого ряда хорошо адаптированных организмов.

В основном зависящий от морского снега - непрерывного дождя, состоящего в основном из органического детрита, падающего с поверхностных вод - мало что известно о сложной пищевой сети, соединяющей организмы глубин. Из-за суровых условий окружающей среды наблюдается низкая плотность организмов. Несмотря на небольшую плотность населения, на абиссальной равнине проживает довольно разнообразное сообщество. Работы по установке и техническому обслуживанию позволили наблюдать за некоторыми из этих организмов. Основные наблюдаемые группы организмов включают рыбу (коньки и гремучие хвостики), иглокожие (морские огурцы, морские звезды, хрупкие звезды и морские лилии), моллюски (осьминоги и кальмары), морские ручки, крабы и приземистые омары. Наблюдался ряд пелагических (живущих в толще воды) организмов, таких как кальмары, медузы, остракоды, гребневики и сальпы.

Несколько изолированных подводных гор, которые пронизывают более 200 м непроницаемых отложений, представляют собой каналы, которые обеспечивают гидрологический обмен между открытым океаном и верхними слоями океанической коры - крупнейшим водоносным горизонтом планеты. Площадка бассейна Каскадия расположена в непосредственной близости от нескольких скважинных обсерваторий для модернизации системы контроля циркуляции (CORK), которые предназначены для изучения гидрологии, геохимии и микробиологии верхней части океанической коры. CORK также используются для исследования изменений в региональной деформации плит, вызванных землетрясениями на границах плит. Измерения давления на морском дне скважинными обсерваториями CORK составляют центр «цунами -метр », сеть из нескольких высокоточных самописцев донного давления (BPR), позволяющих точно определять амплитуду глубоководного цунами, направление распространения и скорость.

Склон Clayoquot

Название Clayoquot (произносится «Clah-quot») является англизированной версией Tla-o-qui-aht, крупнейшего народа в Нуу-ча-нултх (Нутка) Первые нации, народы которых проживали в Clayoquot Sound регион рядом Тофино и Ucluelet по крайней мере, последние 2000 лет. Участок Clayoquot Slope находится примерно на 1250 м ниже уровня моря и примерно в 20 км к суше от подножия холма. Зона субдукции Каскадия. Зона субдукции Cascadia - это область, в которой Тарелка Хуана де Фука погружается (опускается) под Североамериканскую плиту. Это зона, где большая часть толстого слоя отложений, отложившихся на восточном склоне хребта Хуан-де-Фука, соскабливается и срастается, когда тектонические плиты сходятся (движутся вместе). По мере того, как отложения утолщаются и уплотняются от нарастания, поровые воды вытесняются из отложений, а газы - в первую очередь биогенный метан - способствуют образованию газовые гидраты в верхних сотнях метров отложений. На этом участке образовалось холодное отверстие, известное как «Буллсай», вместе со значительными концентрациями газовых гидратов.^[18]

Клайоквот-Склон является домом для множества глубоководных организмов. Было замечено много придонных рыб (рыб, обитающих очень близко к дну) (окунь, камбала, колючие головы и гремучие хвостики), а также иглокожих (морские огурцы, хрупкие звезды, морские звезды), осьминогов, крабов, книдарий (морские загоны, кораллы, анемоны) и бактериальные маты. В толще воды во время монтажных и ремонтных работ наблюдались такие организмы, как кальмары, криль, медузы, сифонофоры и личинки.

Стараться

Карта установок Ocean Networks Canada в 2013 году на участке Индевор срединно-океанического хребта Хуан-де-Фука в северо-восточной части Тихого океана. Этот сайт является частью обсерватории НЕПТУН.

Индевор (глубина 2200–2400 м) - северный сегмент Хуан де Фука Ридж который, в свою очередь, является частью сложной системы срединно-океанических хребтов протяженностью 80 000 км, охватывающих Мировой океан. Хребет Хуан-де-Фука - это центр спрединга со средней скоростью (~ 6 см / год), образующий расходящуюся границу между Тихоокеанскими (на западе) и тектоническими плитами Хуан-де-Фука (на востоке). На этих расходящихся границах конвекционные потоки в мантии поднимаются вверх в виде магмы, выходят через трещины в виде лавы и кристаллизуются в виде новой породы (базальтов и габбро). Эти процессы постоянно создают новую океаническую кору. Гидротермальные жерла, которые обычно образуются вдоль этих срединно-океанических хребтов, представляют собой трещины, из которых вытекает геотермально нагретая вода. Вода, вытекающая из жерл, представляет собой преимущественно морскую воду, попадающую в систему через разломы, пористые отложения и вулканические породы. По мере того, как прохладная морская вода движется через отложения и породы к горячей магме, вода становится перегретой (300-400 ° C) и богатой растворенными минеральными элементами (такими как сера, железо, цинк и медь) из молодой океанской коры. Когда горячие сточные воды удаляются, они сталкиваются с холодной окружающей морской водой (около 2 ° C), минералы осаждаются из богатой элементами вентилируемой воды. В сегменте Endeavour, особенно интенсивной зоне вентиляции, черные курильщики формируются у высокотемпературных вентиляционных отверстий, где сточные воды осаждают сульфиды железа. Это придает плюмевиту темный цвет и откладывает сульфидные минералы, образуя дымоходы до 30 м в высоту. Есть 6 известных жерловых полей с различной морфологией, расположенных на расстоянии около 2 км друг от друга вдоль осевой рифтовой долины сегмента.^[19]

В этих высоких сульфидных трубах (гидротермальных жерлах) находятся несколько уникальных экологических сообществ. В то время как большая часть морских глубин зависит от приповерхностной продуктивности с фотосинтезом в качестве основного источника энергии, сообщества жерл полностью независимы от поверхности и солнечного света. Бактерии могут использовать восстановленные соединения из сточных вод в качестве источника энергии (хемосинтез ). Эти бактерии могут быть свободноживущими или симбиотическими и составляют основу пищевой сети этих сообществ, где 90% видов являются эндемиками этой особой среды. Трубчатый червь Ridgeia piscesae растет большими колониями в диффузных вентиляционных зонах, поддерживаемых симбиотическими хемосинтетическими бактериями, развивающимися в их клетках. У этих червей нет рта, и они полагаются на свои внутренние симбиотические бактерии, чтобы выжить. Другие виды, обитающие в гидротермальных сообществах, включают моллюсков, червей (чешуйчатые черви и сульфидные черви), рыб и морских пауков.

Folger Passage

Карта установок Ocean Networks Canada в проливе Фолджер в проливе Баркли, на западном побережье острова Ванкувер, 2013 г. Это место является частью обсерватории НЕПТУН в северо-восточной части Тихого океана.

Проход Фолджера находится в устье Баркли Саунд, оффшор Остров Ванкувер возле Bamfield, Британская Колумбия. Состав морского дна включает булыжник, гравий, мягкий песчаный осадок и богатый карбонатами детрит. Две инструментальные платформы Folger Deep (100 м) и Folger Pinnacle (23 м) установлены в проходе Folger. Folger Deep расположен на мягких отложениях в устье входного канала, а платформа Folger Pinnacle прикреплена к вершине скалистого рифа в заповедной зоне морского окуня.

Эта прибрежная зона идеально подходит для изучения взаимодействия суши и океана и физической океанографии побережья. Циркуляция эстуария из пролива Баркли зависит от динамики шельфа восточного пограничного течения, создавая сложную физическую среду. Отток с поверхности вызывает приток глубинных вод, на который сильно влияют условия апвеллинга и опускания на близлежащем континентальном шельфе. Богатые питательными веществами наземные сбросы пресных вод и богатая питательными веществами прохладная соленая поднятая вода поддерживают разнообразную и богатую экосистему.^[20]

Folger Pinnacle, расположенный на вершине мелкого рифа, покрыт плотным слоем губок, асцидий и покрытых коркой водорослей. Существует множество видов сидячих (прикрепленных снизу) организмов, включая губки, анемоны, мшанки, оболочники и ракушки. Поскольку это охраняемая территория морского окуня, здесь обитает большое количество морских окуней (желтохвост, китайский, иголка, Пьюджет-Саунд, черный и синий) в дополнение ко многим другим рыбам (ламинария, линкод, камбала, волчья), моллюски (гигантские Тихоокеанские осьминоги, мидии, гребешки и улитки) и иглокожие (морские звезды, морские огурцы и ежи). Эхолот, установленный в Folger Deep, показывает свидетельства плотного сообщества зоопланктона и стай рыб в толще воды, а гидрофоны регулярно записывают песни китов и дельфинов в этом районе.

Примечания

^ Можжевельник и Маклин, 2014 г.
^ Дьюи и др., 2013 г.
^ Барнс и др., 2011 г.
^ Heesemann et al, 2013
^ Можжевельник и Маклин, 2014 г.
^ Матабос и др., 2013 г.
^ Ван и Павлович, 22014
^ Андерсон 2010
^ Ридель и Уиллоуби, 2010 г.
^ Бемис и др., 2012 г.
^ Андре и др., 2011 г.
^ Кац и др., 2012 г.
^ Роберт и др., 2012 г.
^ Fine et al, 2013
^ Матабос, Танниклифф и др., 2012 г.
^ Линтерн и Хилл, 2011 г.
^ Можжевельник и др., 2013 г.
^ Scherwath et al, 2012
^ Келли и др., 2014 г.
^ Павлович и МакКлюр, 2010 г.

внешняя ссылка

[1] Можжевельник и Маклин, 2014 г.

[2] Дьюи и др., 2013 г.

[3] Барнс и др., 2011 г.

[4] Heesemann et al, 2013

[5] Можжевельник и Маклин, 2014 г.

[6] Матабос и др., 2013 г.

[7] Ван и Павлович, 22014

[8] Андерсон 2010

[9] Ридель и Уиллоуби, 2010 г.

[10] Бемис и др., 2012 г.

[11] Андре и др., 2011 г.

[12] Кац и др., 2012 г.

[13] Роберт и др., 2012 г.

[14] Fine et al, 2013

[15] Матабос, Танниклифф и др., 2012 г.

[16] Линтерн и Хилл, 2011 г.

[17] Можжевельник и др., 2013 г.

[18] Scherwath et al, 2012

[19] Келли и др., 2014 г.

[20] Павлович и МакКлюр, 2010 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]