https://frosthead.com

Kuidas andmete kogumise tihendid aitavad teadlastel sulavat Antarktikat mõõta

Brice Loose oskab täpselt öelda, mida elevandi hüljes tunneb: karvane täispuhutav õrn mänguasi, mitte nii raske kui korvpall. Ta oskab teile öelda, kuidas suured vorstid läbivad mitte eriti meeldiva iga-aastase katastroofilise hallituse, mille käigus nad näivad olevat sõna otseses mõttes lagunevad, kui heidavad oma pruunile karvasele nahale ruumi uuele karusnahale. Ta võib teile isegi öelda, kui kohutavad elevandi hülge väljaheited lõhnavad.

Seotud sisu

  • Hülged on teadlaste väikesed abistajad ookeaniandmete kogumisel

“Saate sinna sisse ja kõik lõhnab nagu poo, kuid asute äri poole, ” meenutab ookeanograaf, Loose, kes on maailmas esmakordselt kiiremini kahaneva liustiku lähedal Pine Islandi liustiku lähedal Antinurgas hülgeid märgistamas. Viimase 15 aasta jooksul on liustik hõrenenud rohkem kui üks meeter aastas, kuivendades pindala on kaks kolmandikku Ühendkuningriigi suurusest.

Aastal 2014 oli Loose osa meeskonnast, kes aitas uuringu jaoks elevandi (Mirounga leonina) ja Weddelli hülgeid (Leptonychotes weddellii) sildistada . Tihendid ei olnud uuringu subjektid - nad olid selle uurimise abilised. Lahtised aitasid võimekaid sukeldujaid jälitajatega sobitada, et nad saaksid koguda andmeid Amundseni mere temperatuuri ja soolsuse kohta suurtel sügavustel, mis annaks vihjeid Antarktika kiire jää sulamise mehhanismile. Uurimistöö avaldati ajakirjas Geophysical Research Letters 2018. aasta mais.

Praegu arvavad teadlased, et Antarktika sulamine on osaliselt põhjustatud soojemast, soolasemast voolust, mis on jää all, mida tuntakse “ümmarguse süvaveena”. Need veed, mis asuvad 400 meetri sügavusel, tuuakse pinnale ja lakkuvad ala põhja. jäälehed, sulatades need ja võimaldades merepinnal tõusta.

“Pine Islandi lahes on see eriti oluline, ” ütleb uuringu juhtiv autor ja Suurbritannia Ida-Anglia ülikooli kraadiõppur Helen Mallett. "Sealne ümbritsev süvavesi sulatab ebastabiilset, kiiresti hõrenevat männisaare liustikku, mis omakorda nõrutab haavatava ja massiivse Lääne-Antarktika jäälehe." Kui kogu Lääne-Antarktika ebastabiilne jää sulab, võib mere tase tõusta kuni 10, 5 jalga. globaalselt.

Teadlased teavad, et soe vool eksisteerib Amundseni meres, kuid nad peavad teadma rohkem. Tervikliku pildi saamiseks peavad teadlased vastama mõnele põhiküsimusele: kus on täpselt soojad veed? Kui paks on sooja vee kiht? Kuidas see erineb talvest suveni?

Selleks pöördusid nad tohutute mereimetajate poole, kellel olid suured kutsikakoerte silmad.

Teadlased rahustasid Weddelli tihendid löök-noolemänguga enne andmete kogumise peakatte kinnitamist. Teadlased rahustasid Weddelli tihendid löök-noolemänguga enne andmete kogumise peakatte kinnitamist. (Lars Boehme)

Hülged on tuntud oma muljetavaldava sukeldumisoskuse poolest. Mõned liigid torpedeeruvad kuni 2000-jala sügavuseni isegi nullist madalamal temperatuuril. Need oskused tegid neist täiuslikud partnerid merepõhjas temperatuuriandmete kogumiseks. Teadlased ei olnud selle piirkonna kohta talveandmeid kogunud, kuna tingimused on inimestele liiga karmid.

"Võib näha, et hülged sukelduvad nendes äärmuslikes sügavustes ja lähevad mööda suuri vahemaid, " ütleb Suurbritannia St. Andrewsi ülikooli hülgebioloog Mike Fedak, kes on loomi sildistanud viimased 39 aastat. "Need loomad lähevad sinna, kuhu me ei saa."

Kuid kõigepealt pidid nad tihendid varustama. Hüljeste sildistamine ei ole Malletti kompetents, seetõttu tegi ta koostööd Fedaki ja tema kolleegidega St. Andrewsi mereimetajate uurimisüksuses. Looduskeskkonna teadusnõukogu jäälehe stabiilsuse uurimisprogrammi rahastusel suundus meeskond Pine Islandi liustiku piirkonda, et alustada sildistamist 2014. aasta veebruaris.

Fedaki juhendamisel läksid meeskond kõigepealt silmaklapiga tihendid kaugelt, siis lähenes neile, kuni nad olid loomadest vaid jalgade kaugusel. Järgmisena rahustasid nad ühe, sülitades välja tavalise kiskja rahustiga täidetud lööklaugu ja tõstsid 2-tonnise tihendi, et mõõta selle suurus ja kaal.

Teadlased pintseldasid liigsed juuksed pitseri kulmu ümber, kinnitasid need epoksüliimile ja paigaldasid juhtivuse-temperatuuri sügavuse satelliidi relee andmete registreerija - väljaulatuva kõhnantenniga anduri, muutes selle välja nagu oleks hüljesel sarv. Teadlased lootsid, et seade püsib kuni järgmise aastani, mil hüljes kõrvaldab selle oma iga-aastasel vormimisel. Kuni selle ajani ujuvad hülged ringi, mis näeb välja nagu vahetundlik ükssarvikukostüüm.

Kokku sildistasid Fedak ja meeskond Pine Islandi lähedal kuivadest randadest leitud seitse elevandihüljest. Kaks nädalat hiljem asusid nad uuesti sildistama seitse täiendavat Weddelli hüljest, mis on vastupidiselt rannal lebavatele elevantihüljestele jääle. Lisaks sellele, kui elevantide hüljestele meeldib sukeldumine avavees, sukelduvad Weddellhülged liustike ette ja on tuntud oma võime tõttu läheneda ookeani põhja põhjale.

weddell # 1-wr.jpg Teadlased hoiavad hülgeid pärast nende rahustamist rahulikult. (Brice lahti)

Weddelli hüljeste sildistamine oli hoopis erinev elevantide hüljeste sildistamisest. Paljudes tuhastamistingimustes kui randa armastavad elevandi hülged leidsid meeskonnad üksi ühe ujuva jäälehe pitseri. Weddelli tihendid olid vormistamise juba lõpetanud, nii et sündmuskoht oli palju puhtam. Weddelli hüljeste karusnahad nägid välja nagu ilusad segadikud, täpilised tumeda-hõbedase nahaga hallide laikudega. Hüljeste lumised mantlid tundusid peaaegu helendavad.

Fedak ja meeskond tõmbasid pitseri abil erkpunasesse, 7000-tonnisesse laeva, mis müristas maapinnale - pole just peen. Fedak ütles, et kui ta oleks hüljes, teeks ta tõenäoliselt vee jaoks pausi ja pääseks segadusest. Kuid see pitser seda ei teinud. Miks mitte? Weddelli hüljestel pole maismaa röövloomi, kuna selle kaks peamist röövlooma on leopardhülged ja tapmisvaalad. Isegi kui hüljes tunneb end maal ohustatuna, kõhkleb ta enne vette sisenemist seal, kus on teadaolev oht.

"Lähedaste loomadega suhtlemisel on kindlasti midagi erilist, " ütleb Loose. "Elevandi hülged olid rohkem silma paistnud, kuid Weddelli hülged olid nii armsad."

Ligikaudu üheksa kuu jooksul, kui andurid maha kukkusid, kogusid elevandi ja Weddelli hülged Amundseni mere selles piirkonnas suviseid ja talveohtlikke andmeid rohkem, kui teadlastel kunagi varem oli olnud. Hülged kogusid andmeid 11 307 sukeldumise kohta, millest 6 704 andsid kasulikke andmeid temperatuuri kohta. Seevastu laevadelt tehtud varasemad mõõtmised andsid viimase kahe aastakümne jooksul vaid umbes 1000 andmestikku.

Uuring näitas, et soojema ümmarguse süvaveekiht oli talvel paksem ja sisaldas seega rohkem soojust ja soola kui suvekuudel. See viitab sellele, et süvaveekogude sügav vesi võib talvel sulatada rohkem jääd kui suvel. Mallett väidab, et see on intrigeeriv, sest see on vastupidiselt sellele, mida teadlased on Amundseni merest läänes näinud.

"Pärast nende hooajaliste muutuste jälgimist võime uurida, kuidas soe vesi selles piirkonnas liigub, " ütleb NASA reaktiivmootorite laboratooriumi ookeanograaf Yoshi Nakayama, kes uuringuga ei tegelenud. "Peame protsessidest aru saama ja esimene samm on andmete omamine."

Randatud elevandi hüljes, kes on valmis andmete sügavuseks veetma. Randatud elevandi hüljes, kes on valmis andmete sügavuseks veetma. (Michael Fedak)

Muidugi on selle ebahariliku strateegia kasutamisel riske. Kord lohistas Loose ja veel mõnda inimest mitte täielikult rahustatud elevandi hüljes, kes üritas vee jaoks pausi teha. Fedak hüüdis korraldusi ja mehed suutsid pitseri ümber suunata, mis lõpuks rahunes pärast seda, kui rahusti sisse löödi. Isegi kui hüljes on sedateeritud, peab meeskond olema tähelepanelik, kuna neid ümbritsevad täielikult ärkvel olevad ja kirjud hülged.

2000. aastate alguses tundus naeruväärne mõte kasutada mereimetajaid ookeanivaatlejatena. Fedak meenutab, et kui ta 2000. aasta alguses konverentsil esmakordselt idee ookeanograafide rühmale esitas. Ta oli just olnud edukas sarnaste temperatuuriandurite kinnitamisel beluga vaaladele - „hüljestega on palju lihtsam töötada kui beluga vaaladel, ma võin teile kinnitada, ” ütleb ta -, kuid okeanograafid polnud selles veendunud.

"Mind naerdi, kui mulle seda esimest korda Londoni okeanograafiakoosolekule soovitati, " ütleb Fedak. "Proovisin neid müüa, kasutades Põhja-Atlandil kapuutsiga tihendeid, et mõista Golfi oja käitumist, ja nad lasid selle mõõtmiseks välja kalleid poisid ... Nad lihtsalt naersid, sõna otseses mõttes."

Nad enam ei naera. See uuring on esimene kord, kui teadlased on selles Lõuna-Ookeani piirkonnas kasutanud andmete kogumise hülgeid, kuid paljud teised on hakanud kasutama plomme ookeaniandmete, aga ka vaalade ja orkade kohta, andmete kogumiseks. Rühm rahvusvahelisi teadlasi lõi isegi avatud andmebaasisüsteemi, mis jagab ookeanide kohta loomadelt saadud andmeid, mida nimetatakse mereimetajateks, kes uurivad ookeanide masti pooluseni. Andmebaas sisaldab üle 500, 00 mereimetajate kogutud vabalt kättesaadavat ookeaniandmeid. "See oli unistus saada need andmed paljude inimeste kätte, " ütles Fedak.

Fedak jätkab andmebaasi lisamist, sildistades karvased imetajad, et koguda okeanograafiakogukonna jaoks andmeid paljude aastate jooksul. Teisisõnu, tema saatus on üsna suletud.

Kuidas andmete kogumise tihendid aitavad teadlastel sulavat Antarktikat mõõta