하와이 오션 시계열

Hawaii Ocean Time-series

하와이 해양 시계열(HOT) 프로그램은 마노아에 있는 하와이 대학의 장기적인 해양학 연구입니다.2015년 미국 미생물학회는 HOT 프로그램의 현장 사이트 스테이션 ALOHA(장기 과영양 서식지 평가)를 지정했다.'미생물학의 이정표'로 불리는 22°45nN 158°00wW / 22.750nN). 미생물 해양학 분야를 정의하고 세계 생태계에서 [1]해양 미생물의 중요한 역할을 대중에게 알리는 데 중요한 역할을 한다.

하와이 오션 시계열(HOT) 프로그램을 [2]연구하는 과학자들은 1988년 10월부터 하와이 오아후 북쪽의 한 관측소에서 물기둥의 수문학적, 화학 및 생물학을 반복적으로 관찰해 왔다.이 연구의 목적은 북태평양 아열대 [3]환류를 대표하는 현장의 바다에 대한 포괄적인 설명을 제공하는 것이다.하와이 오아후에서 북쪽으로 100km 떨어진 심해 스테이션 ALOHA까지 한 달에 한 번 정도 유람선이 운항된다.각 크루즈마다 열염 구조, 물기둥 화학, 전류, 광학 특성, 1차 생산량, 플랑크톤 군집 구조 및 입자 수출률 측정이 이루어진다.HOT 프로그램은 또한 크루즈 [4]사이의 스테이션 ALOHA에서 데이터를 수집하기 위해 부유물과 글라이더를 포함한 자율 수중 차량을 사용한다.

개요

HOT는 해양에서 탄소 및 관련 생물 원소의 플럭스를 제어하는 과정을 이해하고 물기둥의 물리적 구조 변화를 기록하기 위해 설립되었습니다.이를 실현하기 위해 HOT 프로그램에는 다음과 같은 구체적인 목표가 있습니다.

1. 탄소 및 관련 생물 원소(질소, 산소, 인, 실리콘)의 저장소와 플럭스의 시간적(계절적) 변화를 정량화한다.
2. 공기와 바다의 탄소 교환, 플랑크톤 먹이망을 통한 탄소 변환 속도 및 바다로 들어가는 탄소의 플럭스를 제어하는 과정을 확인한다.
3. 수집된 데이터를 바탕으로 연구자가 NPSG 생태계에 미치는 자연적, 인위적 영향을 해독할 수 있는 다단계 기준선을 형성한다.
4. HOT 프로그램이 수행하는 연구 및 서비스의 혜택을 받는 다른 과학 프로그램에 대해 과학 및 물류 지원을 제공한다.여기에는 새로운 방법론, 모델 및 혁신적인 해양 샘플링 기술을 [5]구현, 테스트 및 검증하는 프로젝트가 포함됩니다.

HOT 프로그램을 통해 축적된 용해된 무기 탄소 데이터 세트는 태평양 표층수에서 이산화탄소의 증가와 그에 따른 해양 [6]산성화를 보여준다.이 크루즈 여행으로 수집된 데이터는 온라인으로 이용할 수 있습니다.

HOT 프로그램의 200번째 순항은 [7]2008년에 있었다.HOT는 최근 운항 25주년을 맞이하여 2013년 3월에 250번째 연구 크루즈를 개최하였습니다.

스테이션 ALOHA

스테이션 ALOHA는 하와이안 오아후 섬에서 북쪽으로 약 100km 떨어진 심해(~4,800m) 위치입니다.따라서, 이 지역은 해안 해양 역학 및 육지 투입으로부터 자유로울 만큼 육지에서 멀지만, 주요 항구(호놀룰루)와 충분히 가깝기 때문에 비교적 짧은 기간(5일 미만)의 물류 및 재정적으로 실현 가능하다.이 현장의 표본 추출은 관측소 중심 주변의 반경 10km 내에서 이루어진다.

각 HOT 크루즈는 1500m의 물 속에서 카헤 포인트(21° 20.6'N, 158° 16.4'W)에서 약 10km 떨어진 오아후 섬 남쪽 해안 정거장에 정차하는 것으로 시작한다.스테이션 카헤(Termed Station 1)는 스테이션 ALOHA로 출발하기 전에 장비를 테스트하고 신규 인력을 훈련하는 데 사용됩니다.2004년 8월부터 스테이션 ALOHA는 기상 및 상층 해양 측정에 적합한 지표면 계류장의 본거지이기도 하다. 이 계류장(스테이션 50이라고도 함)은 Woods Hole Oceanographic Institute와 HOT 간의 협업 프로젝트이다. WHOTS는 HOT의 조정된 부분으로서 장기 고품질 공기-해 유속을 제공한다.열, 담수 및 화학 플럭스를 관찰하는 프로그램 목표에 기여합니다.2011년에는 ALOHA 케이블 천문대(ACO)가 가동되기 시작했다.이 계측된 광섬유 케이블 천문대는 해저(4728m)에 전력과 통신을 제공합니다.ACO는 현재 서미스터, 전류계, 전도도 센서, 2개의 하이드로폰 및 비디오 [5]카메라로 구성되어 있습니다.

현장 샘플링 전략

며칠에서 10년의 시간 척도로 감지할 수 있는 변화를 나타낼 것으로 예상되는 핵심 환경 변수 세트가 프로그램 시작 시 선택되었습니다.1988년 이후, 학문 간 관측소 작업에는 물리적, 화학적, 생물학적, 퇴적물학적 관측과 속도 측정이 포함되었다.HOT 프로그램의 초기 단계(1988년 10월 - 1991년 2월)는 기존 위성 및 해양 부표 해수면 데이터를 이용할 수 있는 것을 제외하고 연구 선박에 의해 전적으로 지원되었다.1991년 2월에는 역 에코사운더(IES) 배열이 기지 ALOHA 주변에 배치되었고 1992년 6월에는 역 ALOHA에서 북쪽으로 몇 km 떨어진 곳에 시퀀싱 토사 트랩 계류장이 배치되었다.1993년, IES 네트워크는 전략적으로 배치된 두 개의 기기로 대체되었습니다. 하나는 스테이션 ALOHA에, 다른 하나는 해안 스테이션 카에나에 있습니다.고주파 대기 및 해양 [8]관측을 위해 1997년 1월부터 2000년 6월까지 물리적 생물 지구 화학적 계류장(HALE-ALOHA)이 배치되었다.

HOT는 하와이 대학에서 운영하는 University-National Oceanographic Laboratory System 연구선 Kilo Moana에 거의 매달 진행되는 표본 추출 탐험의 대부분을 의존하고 있습니다.스테이션 ALOHA에서는 다양한 샘플링 전략을 사용하여 NPSG 생태계에 고유한 물리적 및 생물 지구 화학적 역학 범위를 포착한다.이러한 전략에는 고해상도 전도성-온도-깊이(CTD) 프로파일, 개별 물 샘플의 생물 지구 화학적 분석, 현장 생물 광학 계측기의 수직 프로파일링, 일차 생산 및 입자 플럭스 측정을 위한 자유 드리프트 어레이, 심해 침전물 트랩 및 비스듬한 플랑크톤 그물 토우 등이 포함된다.

HOT에 의해 수행된 일련의 핵심 측정은 프로그램 수명 동안 거의 변경되지 않았습니다.각 HOT 크루즈에서 샘플은 해수면으로부터 해저 근처(~4,800m)까지 수집되며, 가장 집중적인 샘플은 1,000m 상부에서 발생한다.HOT는 36시간 동안 3시간 간격으로 물리 및 생물 지구화학적 특성을 측정하는 "버스트(burst)" 수직 프로파일링 전략을 활용하며, 3번의 반일조 주기와 1번의 관성 주기(약 31시간)를 포함합니다.이 접근방식은 스테이션 ALOHA 주변의 내부 조수로 인한 해양 역학의 가변성을 포착한다.몇 시간에서 몇 년 사이의 시간 척도로 변동성을 평가하도록 설계되었습니다.고주파 변동성(6시간 미만)과 3~60일 사이의 시간 척도의 변동성은 [5][9]현재 적절하게 표본 추출되지 않았다.

과학적 소견

스테이션 ALOHA 문서에서의 해양 탄소 측정의 25년간의 기록은 혼합 층에서 CO2(pCO2)의 편압이 대기에서 관측된 추세보다 약간 큰 속도로 증가하고 있다는 것이다.이것은 해수 pH의 점진적인 감소를 수반한다.인공2 CO의 영향은 600m 상단의 해수 pH의 장기적인 감소로 입증되지만, 스테이션 ALOHA의 산성화 속도는 깊이에 따라 달라진다.예를 들어, 상층 중엽수(~160–310m)에서는 pH가 지표수에서 관측된 비율의 거의 두 배로 감소한다.이러한 산성화의 깊이 의존적 차이는 시간에 따라 변화하는 기후의 특징, 혼합 및 생물학적 [10][11]활동 변화의 지역적 차이 조합에 기인한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 미국 미생물학회, 2015년 10월 27일, 미국 미생물학회 미생물학 사이트의 이정표로 해양 스테이션 ALOHA 지정
  2. ^ 텐브루겐케이트, 얀.가뭄에 소금기가 많은 바다가 경보를 울린다." 호놀룰루 광고주, 2003년 8월 13일
  3. ^ Karl, D. M. and Lukas, R. (1996) 하와이 해양 시계열(HOT) 프로그램:배경, 근거 및 현장 구현.해양학에서의 심해연구 제II부-지상연구 43, 129–156
  4. ^ 알튼, 헬렌과학자들은 탁 트인 바다에서 일어나는 조류 개화의 미스터리를 풀기를 희망하고 있다, 호놀룰루 스타 광고주, 2010년 7월 18일
  5. ^ a b c 프로젝트:하와이 해양 시계열(HOT): 북태평양 아열대 환류 해양 생태계 및 기후 관측 지속, [1], BCO-DMO, 2012년 11월
  6. ^ 팔라, 크리스토퍼."노동과 트러블", 호놀룰루 위클리, 2010년 4월 21일
  7. ^ UH 해양 연구 프로그램은 아카이브에서 2012년 8월 5일 아카이브된 마일스톤에 도달합니다. "UH Manoa 뉴스" 2008년 2월 25일
  8. ^ "U.S. Joint Global Ocean Flux Study (U.S. JGOFS)". usjgofs.whoi.edu. Retrieved January 14, 2020.
  9. ^ 하와이 오션 시계열 홈페이지
  10. ^ 도어, J.E., 루카스, R., 새들러, D.W., 처치, M.J., D.M. Karl(2009) 국립과학아카데미 106(30)의 중앙 북태평양 회의 해양 산성화의 물리적 및 생물 지구 화학적 변조, 12235-12240.
  11. ^ "Researchers Reveal Ocean Acidification At Station ALOHA In Hawaii". ScienceDaily. August 7, 2009. Retrieved October 29, 2013.

외부 링크