Океанские сети Канады

Океанские сети Канады

Учредил	2007  ( 2007 )
Президент	Кейт Моран
Персонал	150 ок.
Расположение	Виктория, Британская Колумбия , Канада
Веб-сайт	www .oceannetworks .ca www .увик .что

Ocean Networks Canada — это ведущий в мире исследовательский центр и центр наблюдения за океаном, расположенный и принадлежащий Университету Виктории и управляемый некоммерческим обществом ONC. ONC управляет не имеющими себе равных обсерваториями в глубоком океане и прибрежных водах трех побережий Канады – Арктики, Тихого океана и Атлантики – собирая биологические, химические, геологические и физические данные для разработки решений для науки, промышленности и общества. ONC управляет НЕПТУН и ВЕНЕРА кабельными океанскими обсерваториями в северо-восточной части Тихого океана и в море Салиш . Кроме того, Ocean Networks Canada управляет небольшими общественными обсерваториями на шельфе Кембриджского залива, Нунавут . 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, Ocean Observatory Initiative , MACHO и DONET, научные инструменты, подключенные к Ocean Networks Canada, работают удаленно и обеспечивают непрерывные потоки свободно доступных данных исследователям и общественности. Ежедневно собирается более 200 гигабайт данных.

Обсерватория ВЕНУС расположена в трех основных точках моря Салиш , включая залив Саанич (глубина 100 м), восточную и центральную часть пролива Джорджии (глубина 170–300 м) и дельту реки Фрейзер .

Обсерватория НЕПТУН расположена у западного побережья острова Ванкувер в проливе Баркли , вдоль зоны субдукции Каскадия , на абиссальной равнине бассейна Каскадия и на сегменте Индевор хребта Хуан-де-Фука .

В общей сложности система включает в себя 3 обсерватории, 5 береговых станций, более 850 км донных магистральных кабелей, 11 инструментальных площадок, 32 инструментальных платформы, 6 мобильных инструментальных платформ, более 400 инструментов и более 2000 развернутых научных датчиков.

Научные темы исследований, которые стали возможными благодаря данным этих обсерваторий, включают арктическую океанографию, глубоководное биоразнообразие, функция морской экосистемы, морская судебная экспертиза , газовые гидраты, гидротермальные источники, морские млекопитающие, осадок и бентосный динамика и цунами исследования.

Учебные сайты

Приборы Ocean Networks Canada установлены в следующих местах морского дна:

Салишское море

Установки и источники данных Ocean Networks Canada в море Салиш.

Залив Саанич

Карта объектов Ocean Networks Canada в заливе Саанич между Сиднеем и Милл-Бэй, Британская Колумбия, на восточном побережье острова Ванкувер, 2013 г. Это одна из площадок обсерватории ВЕНЕРА. Здесь также расположен испытательный стенд океанических технологий Университета Виктории.

Залив Саанич, расположенный на южной оконечности острова Ванкувер в Канаде, представляет собой естественный гипоксический бассейн. Неглубокий порог (70 м) в устье изолирует глубокий бассейн (215 м), испытывающий сезонную глубоководную аноксию в результате высокой первичной продуктивности и последующей деградации отложенного органического вещества. Сеть залива Саанич состоит из кабельных массивов приборов в заливе Патрисия и автономного причала у входа (подоконника) в залив. Два надводных буя с кабельным подключением подключены к установке в заливе Патриция, обеспечивая поддержку технологического испытательного стенда (залив Патриция) и станции наблюдения за полным слоем воды (залив Коулс). Инсталляции Патрисии Бэй включают в себя:

• Сеть морского дна на глубине 100 м, соединенная с береговой станцией Института наук об океане.
• Испытательный стенд Ocean Technology на базе надводных буев спроектирован и построен для поддержки инженерных и технологических разработок.
• Наземная система профилирования буев (BPS), спроектированная и построенная для измерения водного столба у залива Коулс в центральной части залива Саанич.
• Автономный подводный аппарат («Блюфин»)

Пролив Джорджия

Карта объектов Ocean Networks Canada в море Салиш, которые составляют часть обсерватории ВЕНУС в проливе Джорджия, 2013 года.

Сеть с тремя площадками на морском дне в Центральном, Восточном и дельте Фрейзера. местоположения в южной части пролива Джорджия , а также наземные системы на паромах Британской Колумбии , Iona Causeway и терминале угольного порта. Установки в проливе Джорджия включают:

• Сети морского дна, соединяющие 3 узла на высоте 300 м (центр), 175 м (восток) и 170 м (дельта Фрейзера).
• Береговой высокочастотный радар (CODAR с 2 антеннами)
• Приборы на судах BC Ferries («Seekeeper»)
• Океанский планер (Уэбб «Слокум»)

Северо-восточная часть Тихого океана

Баркли Каньон

Каньон Баркли простирается от края континентального шельфа на высоте 400 м вниз по континентальному склону до оси каньона на глубине воды 985 м. Расположенный на переднем крае зоны субдукции Каскадия , этот участок позволяет изучать аккреционную призму, где отложения накапливаются вдоль континентального склона по мере того, как они соскабливаются с погружающейся или нисходящей тектонической плиты. Это также место, где давление, температура, газонасыщенность, а также местные биологические и химические условия как раз подходят для того, чтобы обнаженные газовые гидраты были стабильными на морском дне. Газовые гидраты содержат молекулы газа, обычно метана в морской среде, запертые в «клетках» молекул воды. Это придает им кристаллическую структуру, напоминающую лед, и может выглядеть как насыпи от белого до желтого цвета, покрытые отложениями на морском дне.

На регион влияет крупная система океанских течений. У побережья течение западного ветра разделяется, образуя Аляскинское и Калифорнийское течения ( система калифорнийских течений ). Направление и сила течений регулируют режим апвеллинга/даунвеллинга вдоль побережья с течением к экватору летом (Калифорнийское течение) и разворотом зимой (Аляскинское течение). Помимо этих двух течений, большой подводный каньон выступает в качестве основного канала для переноса наносов с континентального склона на глубокое море.

Организмы, живущие в глубинах каньона Баркли, эволюционировали, чтобы иметь возможность выживать в районах с высоким давлением, отсутствием света и низкой доступностью питательных веществ и пищи. Инструменты каньона Баркли охватывают множество сред обитания, каждая из которых связана со своим специализированным биологическим сообществом. Большинство районов в пределах Баркли-Канона характеризуются мягким морским дном с мелкими отложениями. Видеонаблюдения показывают, что плотность животных выше на более мелких участках по сравнению с более глубокими, хотя большинство видов присутствуют на всех участках. На территории каньона Баркли наблюдалось множество рыб, в том числе соболя, терниголов, окуня, камбалы, акул, скатов, миксин и бельдюгов. Район также богат беспозвоночными, включая моллюсков (двустворчатые моллюски, осьминоги, улитки), иглокожих (морские звезды, хрупкие звезды, трепанги и ежи), а также членистоногих (крабы и креветки). Книдарий 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.

Там, где на морском дне наблюдаются газовые гидраты, встречаются маты хемосинтезирующих бактерий, которые черпают энергию из сероводорода, вырабатываемого оксидатом метана второй группой микробов, живущих глубоко в отложениях. Другие хемосинтезирующие сульфидокисляющие бактерии живут в симбиозе с моллюсками, обитающими на этих гидратных горах. Многие из видов, наблюдаемых в других местах каньона Баркли, не зависят от этой системы, но часто наблюдаются в этом районе.

Бассейн Каскадия

Схема расположения установок на территории бассейна Каскадия компании Ocean Networks Canada в обсерватории НЕПТУН, 2013 г.

Бассейн Каскадия — это часть плиты Хуан-де-Фука, богатая осадками , которая простирается от основания континентальной окраины на запад, где отложения переходят на фланг хребта Хуан-де-Фука. Плита Хуан де Фука — один из последних остатков плиты Фараллон , первоначальной океанической плиты восточной части Тихого океана, которая почти полностью погрузилась под Северную Америку. Плоская поверхность отложений представляет собой абиссальную равнину, чрезвычайно обширную среду, которая покрывает более 50% поверхности планеты. На первый взгляд неприветливый, с температурой ниже 2 °C, высоким давлением и полным отсутствием света, бассейн Каскадия, тем не менее, является домом для множества хорошо адаптированных организмов.

В основном это зависит от морского снега — непрерывного дождя, состоящего в основном из органических детритов, падающих из поверхностных вод — мало что известно о сложной пищевой сети, соединяющей организмы, обитающие на глубине. Из-за суровых условий окружающей среды наблюдается низкая плотность организмов. Несмотря на низкую плотность, на абиссальной равнине проживает довольно разнообразное сообщество. Работы по установке и техническому обслуживанию позволили наблюдать ряд этих организмов. К основным группам наблюдаемых организмов относятся рыбы (коньки и гремучие хвосты), иглокожие (морские огурцы, морские звезды, хрупкие звезды и криноидеи), моллюски (осьминоги и кальмары), морские загоны, крабы и приземистые омары. Был обнаружен ряд пелагических (живущих в толще воды) организмов, таких как кальмары, медузы, остракоды, гребневики и сальпы.

Несколько изолированных обнажений подводных гор, которые пронизывают более чем 200-метровые водонепроницаемые отложения, представляют собой каналы, обеспечивающие гидрологический обмен между открытым океаном и верхней океанической корой — крупнейшим водоносным горизонтом планеты. Участок бассейна Каскадия расположен вблизи нескольких скважинных обсерваторий с комплектом для модернизации системы предотвращения циркуляции (CORK), которые предназначены для изучения гидрологии, геохимии и микробиологии верхней океанической коры. CORK также используются для исследования изменений деформации региональных плит, вызванных землетрясениями на границах плит. Измерения давления на морском дне скважинными обсерваториями CORK представляют собой центр « цунами -метра», сети из нескольких высокоточных регистраторов придонного давления с быстрым отбором проб (BPR), который позволяет точно определять амплитуду глубоководного цунами, направление распространения, и скорость.

Склон Клейоквот

Название Clayoquot (произносится как «Clah-quot») представляет собой англизированную версию слова Tla-o-qui-aht, самой крупной нации среди коренных народов Нуу-ча-нулт (Нутка), люди которой проживали в залива Клейоквот районе недалеко от Тофино и Уклюлет, по крайней мере, за последние 2000 лет. Участок Clayoquot Slope расположен примерно на 1250 м ниже уровня моря и примерно в 20 км к суше от подошвы зоны субдукции Каскадия . Зона субдукции Каскадия — это область, в которой плита Хуан де Фука погружается (опускается) под Северо-Американскую плиту. Это зона, где большая часть толстого слоя отложений, отложившегося на восточном склоне хребта Хуан-де-Фука, соскабливается и срастается по мере сближения (движения) тектонических плит. По мере того, как осадки утолщаются и уплотняются в результате аккреции, поровые воды выбрасываются из осадков, а газы — в первую очередь биогенный метан — способствуют образованию газовых гидратов в верхних нескольких сотнях метров осадка. На этом месте образовался холодный источник, известный как «Яблочко», а также значительные концентрации газовых гидратов.

Склон Клейоквот является домом для множества глубоководных организмов. Было обнаружено множество демерсальных рыб (рыбы, обитающие очень близко ко дну) (морской окунь, камбала, колючие головы и гремувые хвосты), а также иглокожие (морские огурцы, хрупкие звезды, морские звезды), осьминоги, крабы, книдарии (морские загоны, кораллы, анемоны) и бактериальные маты. В толще воды во время работ по установке и техническому обслуживанию были обнаружены такие организмы, как кальмары, криль, медузы, сифонофоры и личинки.

Стараться

Карта объектов Ocean Networks Canada 2013 года вдоль сегмента 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 хребта Хуан-де-Фука , который, в свою очередь, является частью сложной системы срединно-океанических хребтов протяженностью 80 000 км, охватывающей Мировой океан. Хребет Хуан-де-Фука представляет собой центр спрединга со средней скоростью (~ 6 см/год), образующий расходящуюся границу между Тихоокеанской (на западе) и Хуан-де-Фука (на востоке) тектоническими плитами. На этих расходящихся границах конвекционные потоки в мантии поднимаются вверх в виде магмы, выходят через разломы в виде лавы и кристаллизуются в виде новых горных пород (базальтов и габбро). Эти процессы постоянно создают новую океанскую кору. Гидротермальные жерла, которые обычно образуются вдоль срединно-океанических хребтов, представляют собой трещины, из которых вытекает геотермально нагретая вода. Вода, вытекающая из жерл, представляет собой преимущественно морскую воду, поступающую в систему через разломы, пористые отложения и вулканические породы. По мере того, как прохладная морская вода движется через осадки и породы к горячей магме, вода становится перегретой (300–400 °C) и богата растворенными минеральными элементами (такими как сера, железо, цинк и медь) из молодой океанской коры. Когда горячие сточные воды выбрасываются, они сталкиваются с холодной окружающей морской водой (около 2 ° C), минералы которой осаждаются из богатой элементами жерловой воды. На участке «Индевор», особенно активном вентиляционном участке, черные курильщики образуются в высокотемпературных жерлах, где в сточных водах осаждаются сульфиды железа. Это придает плюмвитам темный цвет и отлагает сульфидные минералы, образуя дымоходы высотой до 30 м. Известны 6 жерловых полей с различной морфологией, расположенных на расстоянии около 2 км друг от друга вдоль осевой рифтовой долины сегмента.

В этих высоких сульфидных трубах (гидротермальных источниках) расположены уникальные экологические сообщества. В то время как большая часть морских глубин зависит от продуктивности приповерхностных слоев, а основным источником энергии является фотосинтез, жерловые сообщества полностью независимы от поверхности и солнечного света. Бактерии способны 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 эндемичными для этой особой среды. Трубчатый червь Ridgeia piscesae растет большими колониями в диффузных вентиляционных зонах при поддержке симбиотических хемосинтезирующих бактерий, развивающихся в их клетках. У этих червей нет рта, и для выживания они полагаются на свои внутренние симбиотические бактерии. Другие виды, обитающие в гидротермальных сообществах, включают блюдечек, червей (чешуйчатых червей и сульфидных червей), рыб и морских пауков.

Фолджер Пассаж

Карта установок Ocean Networks Canada в проходе Фолджер в проливе Баркли, на западном побережье острова Ванкувер, 2013 года. Этот объект является частью обсерватории НЕПТУН в северо-восточной части Тихого океана.

Проход Фолджер расположен в устье пролива Баркли , на берегу острова Ванкувер, недалеко от Бэмфилда , Британская Колумбия. В состав морского дна входят галька, гравий, мягкие песчаные отложения и богатый карбонатами детрит. В проходе Фолджер установлены две инструментальные платформы: Folger Deep (100 м) и Folger Pinnacle (23 м). Folger Deep расположен на мягких отложениях в устье входного канала, а платформа Folger Pinnacle прикреплена к вершине скалистого рифа в зоне сохранения окуня.

Эта прибрежная зона идеально подходит для изучения взаимодействия суши и океана и прибрежной физической океанографии. Устьевая циркуляция в проливе Баркли находится под влиянием динамики восточного пограничного течения на шельфе, создавая сложную физическую среду. Поверхностный отток вызывает глубинный приток воды, на который сильно влияют условия апвеллинга и даунвеллинга на близлежащем континентальном шельфе. Богатые питательными веществами наземные пресные воды и богатая питательными веществами прохладная соленая вода, поднимающаяся вверх, поддерживают разнообразную и богатую экосистему.

Фолджер Пиннакл, расположенный на вершине мелкого рифа, покрыт плотным слоем губок, асцидий и коркой водорослей. Существует множество типов сидячих (прикрепляющихся снизу) организмов, включая губки, анемоны, мшанки, оболочники и ракушки. Поскольку это заповедник морского окуня, здесь обитает большое разнообразие морских окуней (желтохвостый, китайский, игольный, Пьюджет-Саунд, черный и синий), а также множество других рыб (зеленая ламинария, лингкода, камбала, волчьи щуки), моллюски (гигантские тихоокеанские осьминоги, мидии, плавающие гребешки и улитки) и иглокожие (морские звезды, морские огурцы и ежи). Эхолот, установленный на Дипе Фолджера, показывает свидетельства плотного сообщества зоопланктона и косяков рыб в толще воды, а гидрофоны регулярно записывают песни китов и дельфинов в этом районе.

Ссылки

• Андерсон, Гейл С. (2009). «Разложение и колонизация трупов беспозвоночными в прибрежной морской среде». Современные концепции судебной энтомологии . стр. 223–272. дои : 10.1007/978-1-4020-9684-6_12 . ISBN  978-1-4020-9683-9 .
• Андре, М.; Заугг, С.; Уэниган, Л.; Санчес, AM; Кастелл, СП (2011). «Слушание глубины: мониторинг шума океана и акустических сигналов китообразных в реальном времени». Мар Поллют. Бык . 63 (1–4): 18–26. Бибкод : 2011МарПБ..63...18А . doi : 10.1016/j.marpolbul.2011.04.038 . hdl : 2117/12808 . ПМИД   21665016 .
• Барнс, Кристофер Р.; Бест, Майри М.Р.; Джонсон, Ферн Р.; Поте, Люси; Пиренн, Бенуа (2011). «Проблемы, преимущества и возможности эксплуатации океанских обсерваторий с кабельным подключением: перспективы NEPTUNE Canada». Симпозиум IEEE 2011 года по подводным технологиям и семинар по научному использованию подводных кабелей и связанных с ними технологий . стр. 1–7. дои : 10.1109/UT.2011.5774134 . ISBN  978-1-4577-0165-8 . S2CID   11387293 .
• Бемис, Карен; Лоуэлл, Роберт; Фару, Аида (1 марта 2012 г.). «Диффузный поток на гидротермальных источниках и вокруг них на срединно-океанических хребтах» . Океанография . 25 (1): 182–191. дои : 10.5670/oceanog.2012.16 .
• Дьюи, РК; Хоберехтс, М.; Моран, К.; Пиренн, Б.; Оуэнс, Д. (1 декабря 2013 г.). «Инициатива Ocean Networks Canada по большим данным». Тезисы осеннего собрания АГУ . 41 : U41A–02. Бибкод : 2013AGUFM.U41A..02D .
• Хорошо, Исаак В.; Куликов Евгений А.; Чернявский, Йозеф Ю. (июнь 2013 г.). «Цунами 2011 года в Японии: характеристики распространения волн по данным наблюдений и численного моделирования». Чистая и прикладная геофизика . 170 (6–8): 1295–1307. Бибкод : 2013PApGe.170.1295F . дои : 10.1007/s00024-012-0555-8 . S2CID   140721563 .
• Хиземанн, Мартин; Можжевельник, Ким; Хоберехтс, Майя; Матабос, Маржолайн; Михай, Стивен; Шерват, Мартин; Дьюи, Ричард (1 апреля 2013 г.). «Ocean Networks Canada: живое зондирование динамической океанической системы» (PDF) . Тезисы геофизических исследований . 15 : EGU2013–6625. Бибкод : 2013EGUGA..15.6625H .
• Келли, Дебора С.; Делани, Джон Р.; Можжевельник, С. Ким (июнь 2014 г.). «Открытие новой эры подводных вулканических обсерваторий: Осевая подводная гора Каблинг и сегмент Индевор хребта Хуан-де-Фука». Морская геология . 352 : 426–450. Бибкод : 2014МГеол.352..426К . дои : 10.1016/j.margeo.2014.03.010 .
• Джунипер, С.К., С.Д. Маклин, Б. Пиренн, Р.М. Флэгг и А.О. Буи (2014), Первые результаты работы кабельной обсерватории реального времени в канадском Северном Ледовитом океане, на конференции по наукам об океане, 2014 г., конференции по наукам об океане, Гонолулу. [онлайн] Доступно по адресу: http://www.sgmeet.com/osm2014/viewabstract.asp?AbstractID=17329.
• Можжевельник, С. Ким; Матабос, Маржолайн; Михай, Стивен; Аджаямохан, РС; Жерве, Франсуаза; Буй, Алиса О.В. (август 2013 г.). «Год в каньоне Баркли: обсерваторское исследование временных рядов бентоса и динамики среды обитания среднего склона с использованием сети NEPTUNE Canada». Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии . 92 : 114–123. Бибкод : 2013DSRII..92..114J . дои : 10.1016/j.dsr2.2013.03.038 .
• Кац, Тимор; Яхель, Гитай; Райденбах, Мэтт; Танниклифф, Верена; Херут, Барак; Крузиус, Джон; Уитни, Фрэнк; Снелгроув, Пол В.Р.; Лазарь, Вооз (июль 2012 г.). «Восстановление рыбой облегчает перенос и перераспределение прибрежных отложений» . Лимнология и океанография . 57 (4): 945–958. Бибкод : 2012LimOc..57..945K . дои : 10.4319/lo.2012.57.4.0945 . hdl : 1912/6564 .
• Линтерн, Д. Гвин; Хилл, Филип Р. (21 сентября 2010 г.). «Подводная лаборатория в дельте реки Фрейзер» . Эос, Труды Американского геофизического союза . 91 (38): 333–334. Бибкод : 2010EOSTr..91..333L . дои : 10.1029/2010EO380001 .
• Матабос, М., М. Бест, Дж. Бландин, М. Хоберехтс, С. К. Джунипер, Б. Пиренн, К. Роберт, Х. Рул и М. Варадаро (2012), Морские обсерватории, в разделе «Отбор биологических проб в глубоком море». , под редакцией М. Консалви и М. Кларка, издательство Wiley-Blackwell.
• Матабос, М; Танниклифф, В.; Можжевельник, СК; Дин, К. (2012). «Год в гипоксии: реакция эпибентосного сообщества на серьезный дефицит кислорода в подводной обсерватории в прибрежной бухте» . ПЛОС ОДИН . 7 (9): e45626. Бибкод : 2012PLoSO...745626M . дои : 10.1371/journal.pone.0045626 . ПМЦ   3446942 . ПМИД   23029145 .
• Павлович, Рич; МакКлюр, Боб (2010). «Инвертированный эхолот для непрерывного профилирования водной толщи с высоким разрешением океанской обсерватории НЕПТУН (Канада)». Океаны 2010 MTS/IEEE Сиэтл . стр. 1–8. дои : 10.1109/OCEANS.2010.5664112 . ISBN  978-1-4244-4332-1 . S2CID   30021062 .
• Ридель, М. и Э.С. Уиллоуби (2010), Газовые гидраты – методы и методы геофизической разведки, в книге «Геофизическая характеристика газовых гидратов», под редакцией М. Риделя, Э.С. Уиллоуби и С. Чопры, стр. 1–13, Общество Геофизики-разведчики, Талса. [онлайн] Доступно по адресу: http://www.seg.org/c/document_library/get_file?uuid=0e72d3c0-9535-4e8f-bb94-8dd25b5ca36c&groupId=10161 .
• Роберт, К; Можжевельник, Словакия (7 мая 2012 г.). «Биотурбация поверхностных отложений, количественная оценка с помощью камер канадской кабельной обсерватории НЕПТУН» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 453 : 137–149. Бибкод : 2012MEPS..453..137R . дои : 10.3354/meps09623 .
• Шерват, М., Г. Спенс, М. Ридель и М. Хиземанн (2012), Выброс газа возле ячеистого отверстия - новые наблюдения с кабеля на морском дне НЕПТУНА в Канаде, на осеннем совещании, AGU, стр. OS43A–1794, Америка Геофизический союз, Сан-Франциско.
• Ван К. и Р. Павлович (2014 г.), Измерения содержания кислорода с высоким пространственным и временным разрешением в проливе Джорджия и их связь с первичной продукцией, на совещании по наукам об океане 2014 г., Гонолулу. [онлайн] Доступно по адресу: http://www.sgmeet.com/osm2014/viewabstract.asp?AbstractID=14626.

Внешние ссылки

• Официальный сайт