胡安德富卡板块网络系统向全球的科学家们打开了地壳板块之门。
纤维光缆和传感器有望提供一批太平洋数据,内容涉及从洋流到海底运动
在陆地上,科学家们可以持续监控几乎所有的领域,从生态系统和火山到大气的特征。在海平面下,此类研究的进展障碍诸多。西雅图华盛顿大学的一位海洋学家约翰·德兰尼(John Delaney)决心要改变现状。
他将美国西北海岸线沿岸的胡安德富卡地壳板块连线,在太平洋中创建一个恒定的虚拟板块。他说:“不谦虚地说,这将彻底改变我们以前对地球的认识。”
很多海洋学家都要乘坐海洋研究船出海在某个区域呆上几周收集各种海洋数据。上岸后,他们研究相关数据,有时候需要花上很长时间。华盛顿特区美国海洋观测计划项目主任提姆·考尔斯(Tim Cowles)说:“即使这样,我们对于正在进行的工作也还是知之甚少。”
海洋观测计划项目由美国国际科学基金会资助,目前正在建立六个分布于大西洋和太平洋的网络系统。德兰尼的网络系统因为完全是电缆,所以与其他的网络不同。去年,他的团队在海底铺设了880公里的电缆和纤维光缆,可以供应10千伏特的功率和每秒10G的数据传输流量。
今年晚些时候,小组还将开始布网进行下一阶段电力和数据处理设备的安装。这包括为自动潜水艇提供能源和数据下载设施的海底坞站,以保证潜水艇能够延长停留在海底的时间。海床的系泊设备将确保海底取样器停泊的安全,能够上下自如移动记录各水层的水温、海水盐度以及化学物质成分。
传感器要测量从洋流到海底运动的各项数据,以及微生物种群的变化。数台地震仪和照相机将密切监控海底火山和其他生态系统。
德兰尼的团队正在检测其中的一部分技术(见“迷你实验室揭示海底奥秘”)。在接下来的几个月中,他们将检测俄勒冈和华盛顿州附近海岸的水下自动滑翔器。到今年九月底,他们希望能够有六台滑翔器投入使用。他们最终的目标是要将800个传感器与纤维光缆系统连接,不间断地发回研究数据。
德兰尼认为网络系统推动海洋学进入新的时代,为海洋学创造了无数研究机会。例如,该网络已延伸到胡安德富卡板块的洋中脊,那里的板块运动产生了新的海底,还有1 000米高的轴向海底山火山。用德兰尼的话说,这个网络“将把海洋和海底火山爆发之间的相互关系进行量化。这是在挑战极限。”
胡安德富卡板块网络系统位于离加拿大“海王星”海底观测网以南几百公里的地方。“海王星”海底观测网是建立在加拿大水域的一个类似系统,用来收集补充数据。
由于胡安德富卡板块网络系统会与互联网相连,因此学校里的学生们会有机会驾驶潜水艇清晰地观看海洋。它也向全球的科学家们打开了地壳板块之门,将板块和海洋一起展现出来,其详尽程度在目前对于他们来说也还只能是梦想。
资料来源New Scientist
责任编辑 彦 隐