De Noordelijke IJszee, met zijn uitgestrekte ijzige eilanden en schiereilanden, was ooit bekend als terra incognita - het onbekende land - de laatste grote niet-genavigeerde maritieme grens van de planeet.

Deze zomer, een team van wetenschappers en studenten, onderzoek doen aan boord van het schip van One Ocean Expeditions Akademik Ioffé , zal geselecteerde musea aanbieden, evenals klaslokalen en burgerwetenschappers over de hele wereld, een kans om met hen in realtime een dramatisch veranderende Noordelijke IJszee te verkennen, en om hun onderzoek te bespreken in het allereerste live, interactieve uitzendingen van de legendarische Northwest Passage.

Van 23 augustus tot 13 september het Inner Space Center (ISC) van de Universiteit van Rhode Island, met grote financiering van de Amerikaanse National Science Foundation en aanvullende steun van de Heising-Simons Foundation, zal de innovatieve onderzoeksexpeditie Northwest Passage Project uitvoeren met een team van natuurlijke en sociale wetenschappers, studenten, en een professionele filmploeg. Deze baanbrekende kans wordt ook ondersteund door One Ocean Expeditions als een belangrijke maritieme partner, al meer dan 20 jaar actief in Arctische wateren.

Onderzoek om de effecten van klimaatverandering beter te begrijpen/documenteren

Aan boord van de Akademik Ioffe, het team zal water verzamelen, ijs, en luchtmonsters om het effect van klimaatverandering op het milieu en de biodiversiteit in de Canadese Arctische archipel beter te begrijpen en te documenteren.

Het project zal helpen bij het opvullen van belangrijke leemten in kritieke wetenschappelijke gegevens over de regio, gebruik van een reeks oceanografische instrumenten tijdens de 22-daagse transit van het schip.

De hoofdwetenschapper van de expeditie, Dr. Brice Loose van de University of Rhode Island Graduate School of Oceanography, coördineert en leidt het onderzoek naar de uitwisseling van broeikasgassen tussen water en atmosfeer, en veranderingen in de verspreiding en overvloed van twee kwetsbare niveaus van het Arctische voedselweb:plankton en zeevogels.

De vier wetenschappelijke onderzoeksgebieden van het project zijn hieronder nader uitgewerkt in een bijlage.

Een reeks hightech tools:1e autonome onderwaterzweefvlucht om informatie te verzamelen in de NW Passage-waterkolom

Plannen omvatten de inzet van de Slocum Glider, een autonoom onderwatervoertuig (AUV), te vinden na het bemonsteren van de wateren van de oostelijke Lancaster Sound - een kritiek knelpunt in de noordwestelijke doorgang tussen de Beaufortzee en Baffin Bay.

De export van zoetwater uit het noordpoolgebied kan dramatische gevolgen hebben voor de oceaancirculatie in de Canadese Arctische archipel, evenals wereldwijd wanneer het uitmondt in de Noord-Atlantische Oceaan.

Onder leiding van Donglai Gong van het Virginia Institute of Marine Science, het AUV-team zal de eerste zijn die met een onderwaterzweefvliegtuig vliegt en informatie over de waterkolom verzamelt in de noordwestelijke doorgang.

Genoemd Amelia (naar luchtvaartpionier Amelia Earhart), de sensoren van het zweefvliegtuig zullen waardevolle informatie verzamelen over de toegenomen opslag en transport van zoet water vanaf de bovenste Noordelijke IJszee.

Het zweefvliegtuig zal meer dan 10 dagen worden ingezet en zal zich richten op waterkolommeting van temperatuur, zoutgehalte, opgeloste zuurstof, chlorofyl-a fluorescentie, fluorescentie van gekleurd opgelost organisch materiaal, en optische terugverstrooiing (de reflectie van golven, deeltjes, of signalen terug naar de richting waaruit ze kwamen). Deze reeks metingen geeft een beeld met hoge resolutie van de Lancaster Sound-stromen, watermassa's, en primaire biologie.

NW Passage geopolitiek, en hoe klimaatverandering de inheemse bevolking beïnvloedt

Het project zal ook bijdragen aan het begrip van de maritieme geschiedenis van de Noordwestpassage, de rol van de Inuit in de Arctische geschiedenis, de effecten van klimaatverandering op de inheemse bevolking, en de geopolitiek van een waterweg die wordt geconfronteerd met bedreigingen door de winning van hulpbronnen, toegenomen scheepvaarthandel, en vervuiling.

Studenten en het publiek betrekken

Een groep van 22 studenten, afgestudeerde studenten, en postdoctorale onderzoekers uit de VS en Canada zullen zich bij de wetenschappers voegen. In aanvulling, zes teams van middelbare scholieren en studenten (totaal 18) zullen tijdens de eerste week van de expeditie in residentie zijn in de missiecontrolefaciliteit van het ISC en rechtstreeks communiceren met de deelnemers op zee.

Het expeditieteam zal een breed publiek aanspreken via een uitgebreide en ongekende internetaanwezigheid uit het gebied, inclusief Facebook Live-uitzendingen vanaf zee. Speciale interactieve uitzendingen worden uitgezonden via het Inner Space Center (ISC), de Amerikaanse faciliteit die oceaanexploratie en onderwijs ondersteunt, naar drie prestigieuze wetenschapsmusea in het hele land:het Smithsonian National Museum of Natural History, Washington D.C., het Exploratorium, San Francisco, Californië, en het Alaska SeaLife Center, Seward AK.

Informatie en details over de andere algemene openbare evenementen van het project via Facebook Live en dagelijkse video's met hoogtepunten zijn beschikbaar op http://www.northwestpassageproject.org

Een twee uur, televisiedocumentaire met ultrahoge 4K-definitie van de filmmaatschappij David Clark aan boord, Inc. wordt in 2019 uitgezonden.

"Het is belangrijk voor mensen overal op aarde om te begrijpen hoe deze regio alle burgers beïnvloedt. Het smeltwater van de regio, watercirculatie, en de stroom van broeikasgassen tussen de oceaan en de atmosfeer heeft gevolgen voor grootschalige veranderingen in het milieu en het klimaat, inclusief hoe deze veranderingen de diversiteit van mensen en dieren in het wild beïnvloeden, ", zegt NPP-hoofdonderzoeker en projectdirecteur Gail Scowcroft.

"De natuurlijke en sociale wetenschappers van het project zullen een groep universiteitsstudenten betrekken bij praktisch onderzoek, terwijl het team belangrijke onderzoeksvragen behandelt. In aanvulling, diverse doelgroepen worden bereikt door middel van realtime interacties vanaf zee, een documentaire van twee uur, en aanverwante evenementen. De NPP zal een visueel verbluffend en historisch aangrijpend platform bieden van waaruit een divers publiek deze innovatieve expeditie zal ervaren."

De Akademik Ioffe

Het project zal plaatsvinden aan boord van Akademik Ioffe met One Ocean Expeditions, een wereldleider op het gebied van expeditiecruises met als kerntaken de gezondheid van de oceaan, wetenschap, en onderwijs als onderdeel van de educatieve programmering, en biedt meeslepende ervaringen voor passagiers.

De 364-voet Akademik Ioffe is uitgerust met meerdere laboratoria, kranen, een "moon pool" -schacht door de romp voor het laten zakken en omhoog brengen van apparatuur, en een volledige reeks oceanografische onderzoekstools.

Het schip vertrekt op 23 augustus uit Resolute Bay. reis zuid en west naar Cambridge Bay via Bellot Strait, keer dan terug naar Lancaster Sound en Pond Inlet, voordat je langs de oostkant van Baffin Island reist, met veel stops onderweg. De expeditie eindigt op 13 september in Iqaluit, 2018.

Tijdens de 22-daagse reis, studenten zullen deelnemen aan hands-on onderzoek met wetenschappers aan boord, en kustbezoeken afleggen, inclusief naar dieren in het wild en onderzoekslocaties.

Wetenschappelijke onderzoeksgebieden

De fysica van de circulatie van de Arctische oceaan:transpolaire waterstroming door de Canadese Arctische archipel (CAA)

Wetenschappers zullen de toegenomen zoetwateropslag en -export vanuit de bovenste Noordelijke IJszee onderzoeken als gevolg van een opwarmend Noordpoolgebied. Naarmate het ijs smelt, meer zoet water hoopt zich op in het noordpoolgebied, resulterend in een grote zoetwaterafwijking.

Zoetwaterinput kan dramatische gevolgen hebben voor de oceaancirculatie, vooral wanneer zoet water vanuit het noordpoolgebied in de Noord-Atlantische Oceaan wordt geloosd. de CAA, en in het bijzonder de Noordwestpassage, is een van de belangrijkste kanalen voor zoetwatertransport van de Noordelijke IJszee naar de Noord-Atlantische Oceaan.

Er bestaat onzekerheid over de omvang van de waterstroom door de verschillende beperkte uitlaten van het Noordpoolgebied naar de Atlantische Oceaan. Een van de routes voor dit zoetwatertransport is te vinden in de Noordwest Passage, waar de expeditie van het Northwest Passage Project zal plaatsvinden.

Chemie van de smeltende Arctische en marginale zeeën:chemie van de waterkolom die de fluxen van broeikasgassen beïnvloedt

De concentratie en isotopensamenstelling van methaan en koolstofdioxide in de Noordelijke IJszee en de atmosfeer zijn van groot belang, aangezien beide broeikasgassen zijn en de bronnen en flux van beide tussen de oceaan en de atmosfeer belangrijke componenten zijn van het wereldwijde klimaatsysteem.

De Noordelijke IJszee absorbeert over het algemeen koolstofdioxide, maar ijsbedekking beperkt de uitwisseling tussen lucht en zee. Het meten van kooldioxide en zijn isotopensamenstelling kan informatie verschaffen over de bronnen en fluxen van het koolstofsysteem in de atmosfeer.

methaan, een krachtiger broeikasgas dan koolstofdioxide, komt voor in de gehele poolcirkel, en het noordpoolgebied lijkt een steeds groeiende bron van methaan in de atmosfeer te zijn. Methaan wordt aangetroffen in permafrost op het land en als methaanijs of methaanhydraten, die over de zeebodem zijn verdeeld.

Met minder zee-ijsbedekking, er kan een verhoogde flux van methaan in de atmosfeer zijn vanuit de oceaan. Echter, sommige microben in oceaanwater gebruiken methaan als voedselbron. Als de microbiële afbraak van methaan snel genoeg is, het kan dienen om het methaan dat naar de atmosfeer ontsnapt te compenseren. Er zijn weinig gegevens om schattingen te geven van deze methaanafbraak in Arctisch water. Het Northwest Passage Project bestudeert deze microbiële afbraak van methaan en de snelheid waarmee deze plaatsvindt in de regio Northwest Passage.

Ecosysteemonderzoeken van arctische habitats in transitie:verspreiding en abundantie van zoöplankton en fytoplankton

Naarmate de wateren van het noordpoolgebied warmer worden en de zee-ijsbedekking afneemt, het ecosysteem van de oceaan aan de oppervlakte van de Noordelijke IJszee zal naar verwachting aanzienlijke veranderingen ondergaan. Habitats veranderen en bewegen, misschien verdwijnen, en de verspreiding en overvloed van soorten kunnen ook snel veranderen.

Om fytoplankton en zoöplankton te observeren, het Northwest Passage Project zal periodiek planktonnetten uitvoeren in de bovenste waterkolom (100 m en minder). De inhoud van de netten wordt gecatalogiseerd. De organismen die in deze netten worden verzameld, worden geteld met een Flowcam op een laboratoriumtafel.

De Flowcam telt en beeldt deeltjes ter grootte van een micrometer af met behulp van een beeldmicroscoop. Dit biedt de mogelijkheid om 'deeltjes' van een bepaald bemonsterd volume te identificeren en te kwantificeren. Deze deeltjes kunnen sedimenten zijn, fytoplankton, of zelfs zoöplankton. Dit beeldvormingssysteem genereert voor elke run een bibliotheek met afbeeldingen en slaat deze op voor latere verwerking.

Ecosysteemonderzoeken van arctische habitats in transitie:verspreiding en overvloed van zeevogels

Naast de waterkolomstudies, Tijdens de expeditie zullen er zeevogels worden onderzocht. Als toproofdieren van mariene voedselwebben, zeevogels spelen een belangrijke rol in mariene ecosystemen. Kolonies van internationaal belang zijn te vinden in deze regio en hun overvloed en verspreiding op zee kunnen worden gebruikt om veranderingen en variabiliteit te volgen. De cruise van het Northwest Passage Project zal een standaardmethode gebruiken om zeevogeltellingen uit te voeren en bijdragen aan de zeevogelonderzoeksdatabase van de Canadian Wildlife Service die wordt gebruikt om de status van zeevogels in Canada te controleren.

De geavanceerde telepresence-technologie van URI Inner Space Center

Tijdens de hele expeditie zullen tijdens live interactieve uitzendingen gebruik worden gemaakt van de geavanceerde telepresence-technologie en videoproductiefaciliteit van het ISC. Pre-expeditie webinars, online gearchiveerd voor openbare weergave, bereidt de studenten voor op hun onderzoekservaringen.

De ISC zal ook dagelijks video-ontploffingen produceren met behulp van beeldmateriaal dat wordt aangeleverd door de filmmakers aan boord. Deze video-ontploffingen zullen worden gebruikt tijdens uitzendingen en live interacties met partnersites. Ze zullen ook beschikbaar zijn op het YouTube-kanaal van het ISC.

De ISC ontvangt een live satellietverbinding van het schip en verbindt deze met de partnersites, waardoor het publiek kan communiceren met de wetenschappers en studenten aan boord. De voorgeproduceerde videofragmenten zullen beschikbaar worden gesteld aan de partnerinstellingen voor gebruik in hun andere educatieve activiteiten, en zal ook beschikbaar worden gesteld op de projectwebsite.

Aangezien het noordpoolgebied een extreme omgeving is en op elk moment tijdens de expeditie weer kan worden ervaren dat het satellietsignaal verstoort, deze video's met hoogtepunten stellen de ISC in staat om een ​​interactief programma met de partnerinstellingen uit te voeren zonder de live-interactie vanaf zee, indien nodig.

Frozen Obsession:een twee uur durende televisiedocumentaire van de met een Emmy bekroonde regisseur David Clark

Emmy Award-winnende regisseur David Clark zal een twee uur durende televisiedocumentaire produceren en regisseren. Bevroren obsessie, die het veranderende Noordpoolgebied zal verkennen door de NPP-expeditie te documenteren. De film belicht het onderzoek van de expeditie en documenteert de activiteiten van de diverse groep deelnemers (wetenschappers, historici, journalisten, opvoeders, en studenten) en hun verschillende ervaringen.

De documentaire gaat ook in op de maritieme geschiedenis van de Noordwest Passage, de rol van de inheemse Inuit-bevolking in de geschiedenis van het Noordpoolgebied en veranderingen die hun manier van leven beïnvloeden, en de geopolitiek van deze Arctische waterweg (meer informatie:http://www.northwestpassageproject.org).

Er zullen speciale screening-evenementen plaatsvinden bij elk van de NPP-partnerinstellingen, in het Polar Center van Penn State, en op het Milieufilmfestival. De film krijgt een televisie-uitzending en zal ook beschikbaar zijn voor toekomstige bioscoopdistributie. Het programma wordt gecombineerd met online/social media, gemeenschapsbereik, en jeugdactiviteiten. De deelnemers aan het project zullen vertoningen van de documentaire organiseren in hun scholen en instellingen.

Bekroonde auteur en journalist Ed Struzik, die al drie decennia over het noordpoolgebied schrijft, zal aan boord zijn om zijn visie op kritieke natuurkwesties te delen, de inheemse Inuit-cultuur, gevolgen van klimaatverandering, en vooruitzichten voor de winning van Arctische hulpbronnen en het commerciële scheepvaartverkeer in de Passage.