Экспедиции “Наутилуса” 2015 года

В 2015 году исследовательское судно E/V Nautilus доктора Роберта Балларда и его исследовательский корпус начнут свой самый амбициозный экспедиционный сезон, исследуя места от Мексиканского залива до Британской Колумбии до конца сентября. Более шести недель из шестимесячной экспедиции будут посвящены исследованию и картированию Галапагосского рифта и места первого открытия гидротермальных источников в 1977 году. Шестимесячный сезон 2015 года знаменует собой переход судна и операций Ocean Exploration Trust (OET) к западному побережью США и Тихому океану, завершая более чем двухлетние исследования в Персидском заливе и Карибском регионе.

Ocean Exploration Trust был основан в 2008 году первооткрывателем Титаника и постоянным исследователем National Geographic доктором Робертом Баллардом для чистого исследования океана. Наши международные программы направлены на научное исследование морского дна, и многие наши экспедиции начинаются с борта исследовательского судна “Наутилус”, 64-метрового исследовательского судна, которым управляет Ocean Exploration Trust. Помимо проведения научных исследований, мы предлагаем наши экспедиции исследователям на берегу с помощью прямых видео- и аудиозаписей, а также передачи данных с места событий. Мы также берем на борт E/V Nautilus педагогов и студентов всех возрастов, предлагая им практический опыт в изучении океана, исследованиях и коммуникациях.

Экспедиции “Наутилуса” 2015 года

GISR: Просачивание природного газа в Мексиканском заливе

9 – 21 апреля 2015 г.

GISR: Просачивание природного газа в Мексиканском заливе

9 – 21 апреля 2015 г.

Какое влияние оказывают естественные углеводородные просачивания на океан и атмосферу? Это один из ключевых вопросов, который мы будем исследовать на этом этапе экспедиции. Эта экспедиция является частью консорциума Gulf Integrated Spill Response (GISR), финансируемого Инициативой по исследованию Мексиканского залива (GoMRI). Целью консорциума GISR является понимание и прогнозирование фундаментального поведения нефтяных жидкостей в океанической среде. Этот потенциал имеет решающее значение для обоснования решений при ликвидации разливов нефти и для разработки планов по смягчению последствий, что в конечном итоге приведет к значительной экологической и финансовой экономии. Задача финансируемой в настоящее время деятельности заключается в разработке многомасштабной системы моделирования, подтвержденной полевыми и лабораторными экспериментами, для отслеживания путей трансформации углеводородов, высвобождаемых из глубоких нефтяных просачиваний в океанах. Ученые будут акустически и визуально картировать шлейф пузырьков/капель через толщу воды в несколько разных периодов времени (примерно один или два раза в день) во время работы на месте.

ЭКОГИГ

23 апреля – 4 мая 2015 г.

ЭКОГИГ

23 апреля – 4 мая 2015 г.

Группа ECOGIG, финансируемая в рамках Инициативы по исследованию Мексиканского залива (GoMRI), изучает как естественные просачивания нефти и газа в Мексиканский залив, так и реакцию экосистемы и последствия, непосредственно связанные с разливом нефти Deepwater Horizon в 2010 году. В этом круизе мы сосредоточимся на глубоководных кораллах, связанных с ними сообществах и их реакции на разлив нефти. Мы также будем собирать кораллы для лабораторных экспериментов и анализа реакции кораллов и микробов на естественное просачивание нефти. Для этого мы повторно снимем как можно больше тех же кораллов, за которыми мы следили последние 4 года, и соберем кораллы для лабораторных экспериментов и анализа реакции кораллов и микробов на естественное просачивание. Мы планируем вернуться в ряд мест, где мы задокументировали воздействие разлива нефти на глубоководные кораллы, и продолжить мониторинг этих мест. Круиз ECOGIG 2015 года является продолжением трехлетнего партнерства с OET по изучению реакции экосистемы на нефть и газ в Мексиканском заливе. Это часть более крупной исследовательской программы группы под названием Консорциум “Экосистемное воздействие нефти и газа в Мексиканском заливе” (ECOGIG), состоящей из ученых самых разных специальностей, изучающих течение, химию океана, микробную активность, глубоководные коралловые сообщества и все, что между ними.

Холодные метановые просачивания в Мексиканском заливе

4 – 8 мая 2015 г.

Холодные метановые просачивания в Мексиканском заливе

4 – 8 мая 2015 г.

На этом этапе экспедиции мы вернемся к холодным метановым просачиваниям и рассольным бассейнам, исследованным в сезоне 2014 года, чтобы продолжить изучение симбиоза между мидиями, живущими в просачиваниях, и бактериальными симбионтами, которые они принимают. Предыдущая работа показала, что различные виды мидий Bathymodiolus имеют различные комбинации симбионтов, которые позволяют им выживать в различных условиях в фильтратах. Симбионты используют сероводород или метан. Сульфидно-окисляющие симбионты используют энергию сульфида для роста, используя CO2 в качестве единственного источника углерода. В случае метанокисляющих симбионтов источником углерода и энергии является метан. Мы соберем мидии и окружающую их воду и осадок, чтобы охарактеризовать микробные популяции в каждой из них с помощью технологий секвенирования следующего поколения.

Для сбора этих образцов мы посетим некоторые из наиболее впечатляющих мест обитания холодных фильтратов в Мексиканском заливе: поля трубчатых червей, обнажающиеся структуры гидрата метана и места обитания рассола. Рассол образуется в результате взаимодействия воды с подповерхностными солевыми отложениями. По мере сжатия отложений рассольная жидкость мигрирует вверх к поверхности, где выходит на морское дно. Она может образовывать отдельные бассейны или течь вниз по склону, как река. Поскольку она насыщена метаном и обычно содержит очень мало кислорода, симбиотические мидии являются одними из единственных организмов, способных выжить в ней. Мы надеемся узнать больше о том, как они там живут.

Технологическая разведка Мексиканского залива

14 – 19 мая 2015 г.

Технологическая разведка Мексиканского залива

14 – 19 мая 2015 г.

В этом рейсе мы продолжим исследования в регионе Мексиканского залива, изучая биологические, геологические и археологические объекты. Мы изучим и охарактеризуем различные среды обитания на морском дне на глубинах верхнего, среднего и нижнего склонов, включая кораллы на твердом субстрате, углеводородные просачивания, рассольные бассейны и, если позволит время, грязевые вулканы. Главной целью этого рейса является изучение биологических сообществ и связанных с ними геохимических и изотопных записей круговорота углерода. Основной подход будет включать развертывание платформы лазерного спектрометра in situ, интегрированной с АДУ “Геркулес”, для химического и стабильного изотопного исследования, сосредоточенного на местах потоков углеводородов и активного круговорота углерода. Лазерный спектрометр способен проводить анализ in situ как жидкостей, так и пузырьков. В частности, этот уникальный прибор позволит нам проводить измерения изотопов углерода метана и углекислого газа в различных местах, которые мы исследуем (например, рассольные бассейны, углеводородные просачивания и грязевые вулканы), предоставляя важные детали о (био)геохимических процессах в этих средах. Мы также посетим объект бокового сканирования гидролокатора, полученный в результате нефтяной съемки, проведенной BOEM, который может оказаться затонувшим кораблем 1800-х годов.

Переход через Панамский канал и транзит на Галапагосы

21 мая – 4 июня 2015 г.

Переход через Панамский канал и транзит на Галапагосы

21 мая – 4 июня 2015 г.

После нашей работы в Мексиканском заливе судно “Наутилус” проследует из Галвестона (штат Техас) в Панаму, а затем транзитом через Панамский канал – исторический переход, который станет сигналом к началу будущей работы “Наутилуса” в Восточно-Тихоокеанском регионе. Панамский канал официально открылся 15 августа 1914 года, это был один из самых крупных и сложных инженерных проектов, которые когда-либо осуществлялись. Более короткий, быстрый и безопасный путь к западному побережью США и к странам в Тихом океане и вокруг него позволил этим местам стать более интегрированными в мировую экономику.

После пересечения Панамского канала судно E/V Nautilus проследует к Галапагосским островам. Этот транзит будет включать картографическое исследование в месте Галапагосского разлома под 86° з.д., где впервые были обнаружены гидротермальные источники и хемосинтезирующие организмы. ВМС США впервые составили карту этого района в 1976 году с помощью совершенно новой технологии картографирования – системы зондирования с помощью массива сонаров (SASS) на корабле USS Bowditch. Карты, составленные этой ранее засекреченной, передовой технологией (и предшественницей современных многолучевых систем картирования), привели ученых к одному из самых революционных открытий в науке – хемосинтетическим формам жизни. Их система с частотой 12 кГц давала 60 дискретных точек глубины. Для сравнения, многолучевой эхолот Nautilus, система с частотой 30 кГц, может собирать до 864 зондирований за пинг и создавать гораздо более подробные карты морского дна. В 2011 году судно NOAA Okeanos Explorer провело повторную съемку жерла и обнаружило свидетельства наличия других неисследованных жерл, которые “Наутилус” может посетить во время следующего круиза. Мы сравним оригинальную карту 1976 года, карту Okeanos 2011 года и новые данные, чтобы увидеть, какие изменения произошли в оси спрединга за последние 38 лет.

Исследование Галапагосского разлома

9 июня – 5 июля 2015 г.

Исследование Галапагосского разлома

9 июня – 5 июля 2015 г.

Судно E/V Nautilus проведет несколько недель, исследуя регион Галапагосского рифта. Галапагосские острова сыграли важную роль в создании биологической теории эволюции, в углублении наших знаний о химии земных недр и в понимании тектонической эволюции морского дна восточной части Тихого океана. В 1835 году Чарльз Дарвин посетил острова на борту судна HMS Beagle и сделал фундаментальные биологические и геологические наблюдения в этом районе. E/V Nautilus вернется в этот район с новыми инструментами для изучения подводной части островов, которая была вне поля зрения Дарвина. Основными целями будут изучение биологического разнообразия и геологической структуры фундамента Галапагосских островов и прилегающего к северу глубоководного центра спрединга.

Открытие гидротермальных источников и хемосинтезирующих организмов в вулканических хребтах рифта в 1977 году стало революционным открытием в науке, изменившим наше понимание жизненных процессов. Впервые ученые нашли доказательства того, что жизнь может поддерживаться за счет химических веществ, выходящих из земной коры, а не за счет солнечного света. Хемосинтетические бактерии, получающие энергию из взаимодействия морской воды и породы в местах жерл, составляют основу пищевой цепи для множества организмов, включая моллюсков, мидий и трубчатых червей. Первые исследования в жерле Роуз Гарден заложили основу для нашего понимания сложности хемосинтетических сообществ, включая детали симбиоза, конкуренции и вытеснения. Мы вновь посетим этот исторический объект и другие в этом районе.

Галапагосский архипелаг – это группа вулканических островов, расположенных примерно в 900 км от побережья Эквадора в центральной части восточной части Тихого океана. Они образовались в результате того, что глубоко расположенная мантийная горячая точка поставляет избыток магмы на морское дно в этом регионе. Последнее зарегистрированное извержение вулкана Ла-Кумбре на острове Фернандина произошло в 2009 году. Галапагосский разлом – это центр спрединга с востока на запад между плитами Кокос и Наска. Здесь земные плиты раздвигаются со скоростью 5-6 см в год, создавая в морском дне рифтовую долину шириной 2-4 км.

Помимо гидротермальных источников, важной средой обитания для биологических сообществ являются крутые вулканические склоны Галапагосских островов и близлежащие подводные горы. Глубоководные кораллы могут быть большими (более нескольких метров в высоту) и предоставляют убежище и место обитания для многих других сопутствующих организмов.

Галапагосский разлом

18 – 23 июня 2015 г.

Галапагосский разлом

18 – 23 июня 2015 г.

Судно E/V Nautilus проведет несколько недель, исследуя регион Галапагосского рифта. Галапагосские острова сыграли важную роль в создании биологической теории эволюции, в углублении наших знаний о химии земных недр и в понимании тектонической эволюции морского дна восточной части Тихого океана. В 1835 году Чарльз Дарвин посетил острова на борту судна HMS Beagle и сделал фундаментальные биологические и геологические наблюдения в этом районе. E/V Nautilus вернется в этот район с новыми инструментами для изучения подводной части островов, которая была вне поля зрения Дарвина. Основными целями будут изучение биологического разнообразия и геологической структуры фундамента Галапагосских островов и прилегающего к северу глубоководного центра спрединга.

Открытие гидротермальных источников и хемосинтезирующих организмов в вулканических хребтах рифта в 1977 году стало революционным открытием в науке, изменившим наше понимание жизненных процессов. Впервые ученые нашли доказательства того, что жизнь может поддерживаться за счет химических веществ, выходящих из земной коры, а не за счет солнечного света. Хемосинтетические бактерии, получающие энергию из взаимодействия морской воды и породы в местах жерл, составляют основу пищевой цепи для множества организмов, включая моллюсков, мидий и трубчатых червей. Первые исследования в жерле Роуз Гарден заложили основу для нашего понимания сложности хемосинтетических сообществ, включая детали симбиоза, конкуренции и вытеснения. Мы вновь посетим этот исторический объект и другие в этом районе.

Галапагосский архипелаг – это группа вулканических островов, расположенных примерно в 900 км от побережья Эквадора в центральной части восточной части Тихого океана. Они образовались в результате того, что глубоко расположенная мантийная горячая точка поставляет избыток магмы на морское дно в этом регионе. Последнее зарегистрированное извержение вулкана Ла-Кумбре на острове Фернандина произошло в 2009 году. Галапагосский разлом – это центр спрединга с востока на запад между плитами Кокос и Наска. Здесь земные плиты раздвигаются со скоростью 5-6 см в год, создавая в морском дне рифтовую долину шириной 2-4 км.

Помимо гидротермальных источников, важной средой обитания для биологических сообществ являются крутые вулканические склоны Галапагосских островов и близлежащие подводные горы. Глубоководные кораллы могут быть большими (более нескольких метров в высоту) и предоставляют убежище и место обитания для многих других сопутствующих организмов.

Галапагосская платформа

26 июня – 8 июля 2015 г.

Галапагосская платформа

26 июня – 8 июля 2015 г.

Судно E/V Nautilus проведет несколько недель, исследуя регион Галапагосского рифта. Галапагосские острова сыграли важную роль в создании биологической теории эволюции, в углублении наших знаний о химии земных недр и в понимании тектонической эволюции морского дна восточной части Тихого океана. В 1835 году Чарльз Дарвин посетил острова на борту судна HMS Beagle и сделал фундаментальные биологические и геологические наблюдения в этом районе. E/V Nautilus вернется в этот район с новыми инструментами для изучения подводной части островов, которая была вне поля зрения Дарвина. Основными целями будут изучение биологического разнообразия и геологической структуры фундамента Галапагосских островов и прилегающего к северу глубоководного центра спрединга.

Открытие гидротермальных источников и хемосинтезирующих организмов в вулканических хребтах рифта в 1977 году стало революционным открытием в науке, изменившим наше понимание жизненных процессов. Впервые ученые нашли доказательства того, что жизнь может поддерживаться за счет химических веществ, выходящих из земной коры, а не за счет солнечного света. Хемосинтетические бактерии, получающие энергию из взаимодействия морской воды и породы в местах жерл, составляют основу пищевой цепи для множества организмов, включая моллюсков, мидий и трубчатых червей. Первые исследования в жерле Роуз Гарден заложили основу для нашего понимания сложности хемосинтетических сообществ, включая детали симбиоза, конкуренции и вытеснения. Мы вновь посетим этот исторический объект и другие в этом районе.

Галапагосский архипелаг – это группа вулканических островов, расположенных примерно в 900 км от побережья Эквадора в центральной части восточной части Тихого океана. Они образовались в результате того, что глубоко расположенная мантийная горячая точка поставляет избыток магмы на морское дно в этом регионе. Последнее зарегистрированное извержение вулкана Ла-Кумбре на острове Фернандина произошло в 2009 году. Галапагосский разлом – это центр спрединга с востока на запад между плитами Кокос и Наска. Здесь земные плиты раздвигаются со скоростью 5-6 см в год, создавая в морском дне рифтовую долину шириной 2-4 км.

Помимо гидротермальных источников, важной средой обитания для биологических сообществ являются крутые вулканические склоны Галапагосских островов и близлежащие подводные горы. Глубоководные кораллы могут быть большими (более нескольких метров в высоту) и предоставляют убежище и место обитания для многих других сопутствующих организмов.

На этом этапе экспедиции мы пройдем от Балтры до района в 1000 морских милях к западу от Колимы, Мексика, в международных водах, где находятся два объекта, представляющие интерес для картирования морского дна. E/V Nautilus будет использовать свой установленный на корпусе многолучевой эхолот для обследования каждого участка и создания карты, на которой будет показана акустически полученная батиметрия этого района.

Хотя акустическое картирование было проведено лишь на 10% площади Мирового океана, для определения батиметрии всего морского дна использовались спутники, оснащенные датчиками альтиметрии. Альтиметры ощущают гравитационные аномалии морской поверхности, которые могут быть связаны с топографией (например, провал в поверхности океана над впадиной). Существует компромисс между батиметрией, полученной с помощью альтиметрии, и корабельными акустическими датчиками: многолучевые датчики отображают морское дно с высоким разрешением и являются точными, но корабли отображают только около 10% морского дна. В то время как существует глобальный охват карт, полученных с помощью альтиметрии, но разрешение этих карт низкое, а корреляция между глубиной и гравитационной аномалией нелинейная (что означает, что существует больше возможностей для ошибки при выведении батиметрии на основе этих измерений).

На этом этапе экспедиции мы пройдем от Балтры до района в 1000 морских милях к западу от Колимы, Мексика, в международных водах, где находятся два объекта, представляющие интерес для картирования морского дна. E/V Nautilus будет использовать свой установленный на корпусе многолучевой эхолот для обследования каждого участка и создания карты, на которой будет показана акустически полученная батиметрия этого района.

Хотя акустическое картирование было проведено лишь на 10% площади Мирового океана, для определения батиметрии всего морского дна использовались спутники, оснащенные датчиками альтиметрии. Альтиметры ощущают гравитационные аномалии морской поверхности, которые могут быть связаны с топографией (например, провал в поверхности океана над впадиной). Существует компромисс между батиметрией, полученной с помощью альтиметрии, и корабельными акустическими датчиками: многолучевые датчики отображают морское дно с высоким разрешением и являются точными, но корабли отображают только около 10% морского дна. В то время как существует глобальный охват карт, полученных с помощью альтиметрии, но разрешение этих карт низкое, а корреляция между глубиной и гравитационной аномалией нелинейная (что означает, что существует больше возможностей для ошибки при выведении батиметрии на основе этих измерений).

27 июля – 18 августа 2015 г.

Пограничные земли Калифорнии: Наш неизвестный задний двор

27 июля – 18 августа 2015 г.

В ходе этой экспедиции будет исследовано дно океана в ранее не изученных частях Калифорнийского пограничья, расположенных на шельфе от некоторых из наиболее тектонически активных (а также густонаселенных) районов Калифорнии, с использованием комбинации многолучевого картирования высокого разрешения, гидролокационных исследований и целевых погружений ROV.

Приграничная территория Калифорнии имеет необычайно изрезанный рельеф, связанный со сложной тектонической историей западного побережья США, включая важные разломы, которые расположены ближе к важным центрам городского населения, чем разлом Сан-Андреас. Помимо вклада в улучшение понимания морских масштабов этих местных геоопасностей, наши исследования будут иметь и важный биологический компонент. Там, где в прошлом вдоль таких систем разломов были обнаружены активные потоки жидкости, также были обнаружены экосистемы холодных просачиваний.

В ходе этой экспедиции будет исследовано дно океана в ранее не изученных частях Калифорнийского пограничья, расположенных на шельфе от некоторых из наиболее тектонически активных (а также густонаселенных) районов Калифорнии, с использованием комбинации многолучевого картирования высокого разрешения, гидролокационных исследований и целевых погружений ROV.

Приграничная территория Калифорнии имеет необычайно изрезанный рельеф, связанный со сложной тектонической историей западного побережья США, включая важные разломы, которые расположены ближе к важным центрам городского населения, чем разлом Сан-Андреас. Помимо вклада в улучшение понимания морских масштабов этих местных геоопасностей, наши исследования будут иметь и важный биологический компонент. Там, где в прошлом вдоль таких систем разломов были обнаружены активные потоки жидкости, также были обнаружены экосистемы холодных просачиваний.

Южная/Центральная Калифорнийская окраина

11 – 19 августа 2015 г.

Южная/Центральная окраина Калифорнии

11 – 19 августа 2015 г.

Команда судна E/V Nautilus исследует USS Macon, дирижабль-авианосец ВМС США, затонувший у побережья центральной Калифорнии в 1935 году. Команда находит части корабля, а также бипланы Sparrowhawk, которые он перевозил.

Исследование USS Macon 2015 года – это совместный проект, возглавляемый со-исследователями из трех заинтересованных учреждений, участвующих в данном проекте: Управления национальных морских заповедников NOAA, Командования истории и наследия ВМС США и Фонда исследования океана в сотрудничестве с Фондом OceanGate при финансовой поддержке Фонда Эдварда Э. и Мари Л. Мэтьюс. Впервые объект USS Macon был обнаружен научно-исследовательским институтом Monterey Bay Aquarium в 1990 году.

Команда судна E/V Nautilus исследует USS Macon, дирижабль-авианосец ВМС США, затонувший у побережья центральной Калифорнии в 1935 году. Команда находит части корабля, а также бипланы Sparrowhawk, которые он перевозил.

Исследование USS Macon 2015 года – это совместный проект, возглавляемый со-исследователями из трех заинтересованных учреждений, участвующих в данном проекте: Управления национальных морских заповедников NOAA, Командования истории и наследия ВМС США и Фонда исследования океана в сотрудничестве с Фондом OceanGate при финансовой поддержке Фонда Эдварда Э. и Мари Л. Мэтьюс. Впервые объект USS Macon был обнаружен научно-исследовательским институтом Monterey Bay Aquarium в 1990 году.

Океанические сети Канады

26 августа – 16 сентября 2015 г.

Судно E/V Nautilus пройдет транзитом вдоль западного побережья США, чтобы впервые исследовать воды Канады. Миссия заключается в установке и подключении Интернета к глубокому морю у западного побережья Канады в северо-восточной части Тихого океана.

Компания Ocean Networks Canada (ONC) управляет ведущими в мире океаническими обсерваториями с кабельным подключением, которые обеспечивают непрерывное электропитание и подключение к Интернету широкого набора подводных приборов. Обсерватории ONC охватывают один из самых широких диапазонов океанической среды в мире.

Судно E/V Nautilus пройдет транзитом вдоль западного побережья США, чтобы впервые исследовать воды Канады. Миссия заключается в установке и подключении Интернета к глубокому морю у западного побережья Канады в северо-восточной части Тихого океана.

Компания Ocean Networks Canada (ONC) управляет ведущими в мире океаническими обсерваториями с кабельным подключением, которые обеспечивают непрерывное электропитание и подключение к Интернету широкого набора подводных приборов. Обсерватории ONC охватывают один из самых широких диапазонов океанической среды в мире.

Испытание метанового фильтрата

Глубоководные кораллы

Рассольный бассейн

Рассольный бассейн и крабы

Source: nautiluslive.org