science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hightech sensoren om biogeochemische gegevens op lange termijn te verzamelen

John Beaton en Sharon McNeill (beiden van SAMS) installeren de geautomatiseerde watersampler aan boord van de RRS Discovery. Krediet:Penny Holliday (NOC Southampton)

De bemanning van het Royal Research Ship Discovery, een wetenschappelijk onderzoeksschip van het Verenigd Koninkrijk, onlangs high-tech biogeochemische sensoren ingezet op bestaande 'Overturning in the Subpolar North Atlantic Program' (OSNAP) ligplaatsen in de Rockall Trough, een groot diepwatergebied in de Noord-Atlantische Oceaan. Door continu metingen te doen op deze belangrijke maar afgelegen locatie, de sensoren zullen de broodnodige biogeochemische gegevens op de lange termijn bijdragen om ons begrip van de interacties in onze oceaan te vergroten.

De Noord-Atlantische Subpolaire Gyre, gelegen in het Noord-Atlantische subpolaire gebied, is een groot systeem van roterende oceaanstromingen dat een belangrijk onderdeel vormt van het wereldwijde klimaatsysteem. In deze regio, de oceaan verwarmt de atmosfeer (waardoor Noord-Europa relatief mild blijft) en atmosferische kooldioxide wordt in de diepe oceaan gezogen. De stroom van energie en elementen door de Noord-Atlantische Oceaan leidt uiteindelijk tot patronen van mariene biodiversiteit op de schaal van het oceaanbekken (www.ukosnap.org).

OSNAP is een internationaal programma dat is ontworpen om een ​​continu overzicht te bieden van de fysieke eigenschappen van de oceaan in de subpolaire Noord-Atlantische Oceaan door middel van een array op ligplaatsen die de Atlantische Oceaan oversteken. De nieuw ingezette apparatuur bestaat uit sensoren om aanvullend de niveaus van nutriënten te meten, zuurstof en pH in de Rockall Trough. Een Remote Access Sampler (RAS) verzamelt tegelijkertijd monsters van zeewater om de automatisch geregistreerde gegevens van de sensoren te valideren en aan te vullen.

Als professor Stuart Cunningham, van de Scottish Association for Marine Science (SAMS) legt uit, het toevoegen van deze nieuwe sensoren aan de bestaande infrastructuur is een belangrijke stap:“Tot nu toe hebben alleen de fysieke parameters van oceaancirculatiegegevens kunnen worden gemeten op de OSNAP-array. Door deze gegevens te combineren met de nieuwe biogeochemische metingen, Voor de eerste keer, geef ons een lange tijdreeks van veranderingen van oceaanstromingen, nutriëntenconcentraties en meer. Dit zal een grote vooruitgang zijn in ons vermogen om de interacties van oceaanfysica met oceaanecosystemen te begrijpen, met name de koudwaterkoraalsystemen van de Atlantische Oceaan."

Testen van nieuwe zuurstofsensoren (in combinatie met sensoren om temperatuur te meten, zoutgehalte en druk) bij SAMS' Scottish Marine Robotics Facility, naast twee van zijn zweefvliegtuigen. Krediet:Estelle D

Dit werk werd uitgevoerd als onderdeel van het multidisciplinaire, door de EU gefinancierde Horizon 2020 ATLAS-project dat tot doel heeft ons begrip van de complexiteit van diepzee-ecosystemen te verbeteren, en om toekomstige verschuivingen en kwetsbaarheden van deze ecosystemen en de bijbehorende soorten te voorspellen. Voor meer informatie over ATLAS, bezoek:www.eu-atlas.org.

De biogeochemische sensoren die zijn ingezet zijn op zich geen nieuwe ontwikkelingen. Echter, zoals Prof Cunningham uitlegt, "We gebruiken ze op een nieuwe manier. Het combineren van biogeochemie op deze grote fysica-array is baanbrekend! Door nieuwe waarnemingen van biogeochemische eigenschappen toe te voegen aan bestaande grootschalige observatie-infrastructuren, kunnen we biogeochemische metingen op grotere schaal doen, overeenkomen met de huidige fysieke waarnemingen. Als resultaat, de mogelijkheden en implicaties voor het begrijpen van de kritische processen in onze oceanen zijn enorm."

Het implementeren van belangrijke overeenkomsten om de biodiversiteit te beschermen en adaptief oceaanbeheer te ondersteunen, vereist verbeterde kennis op de schaal van het Atlantische Oceaanbekken. ATLAS zal een bijdrage leveren door de speciaal gebouwde trans-Atlantische reeks te versterken om ons begrip van het belang van oceaanstromingen te verdiepen. Verbeterde kennis die is opgedaan door het gebruik van deze unieke infrastructuur op bekkenschaal zal helpen om kantelpunten van ecosystemen te voorspellen en het verband tussen oceaanstromingen te begrijpen, verspreiding en connectiviteit van soorten. Dit zal, beurtelings, een ambitieuze nieuwe beslissingsondersteunende tool voor geïntegreerde Maritieme Ruimtelijke Planning (MSP) van de Atlantische Oceaan naar voren te schuiven.