https://frosthead.com

Kuinka tiedonkeruun sinetit auttavat tutkijoita mittaamaan sulavan Etelämantereen

Brice Loose osaa kertoa tarkalleen elefantin hylkeen: karvainen puhallettava hoikka lelu, ei niin kova kuin koripallo. Hän osaa kertoa sinulle, kuinka suuret makkarat käyvät läpi niin miellyttävän vuotuisen ”katastrofaalisen muovauksen”, jossa ne näyttävät olevan kirjaimellisesti hajoamassa, kun he karkaisevat ruskeaa karvaista ihoaan, jotta tilaa uudelle turkille. Hän voi jopa kertoa sinulle, kuinka kamala elefanttihylkeen uloste haisee.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Hylkeet ovat tutkijoiden pieniä auttajia meritietojen keräämisessä

"Sinä pääset sinne ja kaikki haisee kuin kakka, mutta pääset liikkeelle", muistelee Loose, merimatkailija, joka merkitsi ensimmäistä kertaa hylkeitä länsi-Antarktissa lähellä Pine Islandin jäätikköä, maailman nopeimmin kutistuvaa jäätikköä. Viimeisen 15 vuoden aikana jäätikkö on ohennettu yli metrin nopeudella vuodessa, ja sen kuivausalue on kaksi kolmasosaa Yhdistyneen kuningaskunnan koosta.

Vuonna 2014 Loose oli osa ryhmää, joka auttoi merkitsemään norsuja (Mirounga leonina) ja Weddell-hylkeitä (Leptonychotes weddellii) tutkimusta varten. Tiivisteet eivät kuitenkaan olleet tutkimuksen kohteita - he olivat sen tutkimusapulaisia. Loose auttoi sovittamaan kykenevät sukeltajat seurantalaitteisiin, jotta he voisivat kerätä tietoja Amundsenmeren lämpötilasta ja suolapitoisuudesta suurilla syvyyksillä, mikä antaisi vihjeitä Antarktikan nopean jään sulamisen mekanismista. Tutkimus julkaistiin Geophysical Research Letters -lehdessä toukokuussa 2018.

Tällä hetkellä tutkijat väittävät, että Etelämantereen sulamisen aiheuttaa osittain lämpimämpi, suolaisempi virta, joka tunnetaan nimellä “ympäröivä syvä vesi”. Nämä vedet, joita on läsnä 400 metrin syvyydessä, tuodaan pintaan ja nuolevat alaosaa. jäälevyt, sulattamalla ne ja mahdollistaen merenpinnan nousun.

"Pine Island Bayssä tämä on erityisen tärkeää", sanoo tutkimuksen pääkirjailija ja jatkotutkija Helen Mallett Iso-Britanniassa Itä-Angliassa. "Siellä oleva kehänpohjainen vesi sulaa epävakaa, nopeasti oheneva Pine Islandin jäätikkö, joka puolestaan ​​tyhjentää haavoittuvan ja massiivisen Länsi-Etelämantereen jäätikön." Jos kaikki epävakaa jään Länsi-Antarktikassa sulaa, merenpinta voi nousta jopa 10, 5 jalkaa. maailmanlaajuisesti.

Tutkijat tietävät, että Amundseninmerellä on lämmin virta, mutta heidän on tiedettävä enemmän. Saadaksesi täydellisen kuvan, tutkijoiden on vastattava joihinkin peruskysymyksiin: Missä lämpimät vedet ovat? Kuinka paksu on kerros lämmintä vettä? Kuinka se vaihtelee talvelta kesälle?

Tätä varten he kääntyivät valtavien merinisäkkäiden puolelle isoilla koiranpentuilla.

Tutkijat rauhoittavat Weddell-tiivisteitä iskuheitolla ennen tiedonkeruupäähineen kiinnittämistä. Tutkijat rauhoittavat Weddell-tiivisteitä iskuheitolla ennen tiedonkeruupäähineen kiinnittämistä. (Lars Boehme)

Hylkeet tunnetaan vaikuttavasta sukellustaidostaan. Jotkut lajit torpedoivat jopa 2000 metrin syvyyteen jopa nollan alapuolella olevissa lämpötiloissa. Nämä taidot tekivät heistä täydellisiä kumppaneita keräämään lämpötilatietoja merenpohjassa. Tutkijat eivät olleet keränneet mitään talvitietoja tällä alueella, koska olosuhteet ovat liian ankarat ihmisille.

"Voimme nähdä, että hylkeet sukeltavat näillä äärimmäisillä syvyyksillä ja kulkevat valtavia etäisyyksiä", sanoo Mike Fedak, Iso-Britannian St. Andrewsin yliopiston hyljebiologi, joka on merkinnyt eläimiä viimeisen 39 vuoden ajan. "Nämä eläimet menevät sinne, missä emme voi."

Mutta ensin heidän piti varustaa tiivisteet. Hylkeiden merkitseminen ei ole Mallettin osaamisalue, joten hän teki yhteistyötä Fedakin ja hänen kollegoidensa kanssa St. Andrewsin Sea Nisäkkäiden tutkimusyksikössä. Rahoitettuaan luonnollisen ympäristön tutkimusneuvoston Ice Sheet Stability Research -ohjelmasta ryhmä suuntasi Pine Islandin jäätikön alueelle aloittamaan merkinnät helmikuussa 2014.

Fedakin ohjauksessa joukkue ensin silmäsilmukka kaukaa, lähestyi sitten niitä, kunnes he olivat vain jalkojen päässä eläimistä. Seuraavaksi he rauhoittivat yhtä sylkäisemällä puhallettavan tikun, joka oli täytetty tavallisella lihansyöjärauhoituksella, ja nostivat 2 tonnin sinetin mittaamaan sen koon ja painon.

Tutkijat harjasivat ylimääräiset hiukset tiivisteen otsaan, kiinnittivät epoksiliimaan ja kiinnittivät johtavuuden ja lämpötilan syvyyden satelliittirele-tiedonkeruulaitteen - anturin, jossa laiha antenni ulkonee, jolloin näytti siltä, ​​että sinetissä olisi sarvi. Tutkijat toivoivat laitteen pysyvän päällä seuraavaan vuoteen saakka, jolloin sinetti hävittää sen vuotuisessa sulatessaan. Siihen asti sinetit uivat ympäriinsä, mikä näyttää hätääntyvältä yksisarvinen puku.

Yhteensä Fedak ja miehistö merkittivät seitsemän elefanttihylkeen, jotka löydettiin kuivista rannoista lähellä Pine Islandia. Kaksi viikkoa myöhemmin he lähtivät uudelleen merkitsemään seitsemän muuta Weddell-hylkeä, jotka rakastavat jäätä toisin kuin rannalla rentouttavat norsuhylkeet. Lisäksi kun norsuhylkeet kuten sukellus avoimessa vedessä, Weddell-hylkeet sukeltavat jäätiköiden eteen ja ovat tunnettuja kyvystään lähestyä merenpohjan pohjaa.

Weddell # 1-wr.jpg Tutkijat pitävät hylkeet rauhallisena rauhoittumisen jälkeen. (Brice Loose)

Weddell-sinettien merkitseminen oli aivan erilainen kuin norsujen sinetöinti. Miehistö löysi yhden sinetin pelkästään kelluvasta jäälevystä paljon räjähdysolosuhteissa kuin rantaa rakastavat norsuhylkeet. Weddell-sinetit oli jo loppuun puristettu, joten kohtaus oli paljon puhtaampi. Weddell-sinettien turkiset näyttivät kauniilta tilkkutähteeltä, täplikäs harmaasävyillä tumman hopeisella iholla. Hylkeiden lumiset turkit näyttivät melkein loistavalta.

Fedakin ja miehistön vetämä sinetti kirkkaanpunaisella, 7 000 tonnin aluksella, joka rypisti maata - ei aivan hienovaraista. Fedak sanoi, että jos hän olisi sinetti, hän todennäköisesti tekisi tauon vedelle ja paeta levottomuudesta. Mutta tämä sinetti ei. Miksi ei? Weddell-hylkeissä ei ole maissa petoeläimiä, koska sen kaksi pääpetoelämää ovat leoparditiiviste ja tappavalaat. Vaikka hylje tuntuu uhanalaisena maalla, se epäröi ennen kuin menee veteen, jos tiedetään olevan uhka.

"Läheisten eläinten kanssa tapahtuvassa vuorovaikutuksessa on ehdottomasti jotain erityistä", Loose sanoo. "Elefanttihylkeet olivat enemmän turmeltuneita, mutta Weddell-hylkeet olivat niin rakastavia."

Noin yhdeksän kuukauden aikana, kun anturit putosivat, elefantti- ja Weddell-hylkeet keräsivät enemmän kesä- ja talviaikaista merta-tietoa tällä Amundseninmeren alueella kuin tutkijoilla oli koskaan ollut. Tiivisteet keräsivät tietoja 11 307 sukelluksesta, joista 6 704 tarjosi hyödyllisiä lämpötilatietoja. Sitä vastoin aikaisemmat laivoista tehdyt mittaukset antoivat vain noin 1 000 tietojoukkoa kahden viimeisen vuosikymmenen aikana.

Tutkimus osoitti, että lämpimämmän ympäröivän syvän veden kerros oli talvella paksumpi ja sisälsi siten enemmän lämpöä ja suolaa kuin kesäkuukausina. Tämä viittaa siihen, että ympäröivä syvä vesi voi sulaa enemmän jäätä talvella kuin kesällä. Tämä on kiehtovaa, Mallett sanoo, koska se on toisin kuin tutkijat ovat nähneet Amundseninmeren länsipuolella.

"Kun olemme havainneet nämä vuodenaikojen muutokset, voimme tutkia fyysisiä mekanismeja siitä, kuinka lämmin vesi kulkee alueella", kertoo Yoshi Nakayama, NASA: n jet-propulsiolaboratorion merentutkija, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. "Meidän on ymmärrettävä prosessit, ja tiedon hankkiminen on ensimmäinen askel."

Rannalla varustettu elefanttihylje, joka on valmis laskemaan syvyydet dataa varten. Rannalla varustettu elefanttihylje, joka on valmis laskemaan syvyydet dataa varten. (Michael Fedak)

Tietysti tämän epäsovinnaisen strategian käyttämiseen liittyy riskejä. Kerran Loose ja muutama muu vedettiin täysin ei-sedatoidulla norsun hylkeellä, joka yritti tehdä tauon vedelle. Fedak huusi käskyjä, ja miehet pystyivät ohjaamaan sinetin, joka lopulta rauhoittui, kun rauhoittava lääke potkaisi sisään. Vaikka sinetti rauhoitetaankin, miehistön on pysyttävä valppaana, koska heitä ympäröivät täysin hereillä olevat, mutkalliset hylkeet.

2000-luvun alkupuolella ajatus käyttää merinisäkkäitä valtamerten tarkkailijoina näytti naurettavalta. Fedak muistuttaa, että kun hän esitteli idean ensisijaisesti valtamertäjien ryhmälle konferenssissa 2000-luvun alkupuolella. Hän oli juuri onnistunut kiinnittämään samanlaisia ​​lämpötila-antureita belugavalaisiin - ”hylkeiden kanssa on paljon helpompaa työskennellä kuin belugavalaiden kanssa, voin vakuuttaa teille”, hän sanoo - mutta merimatkailijat eivät olleet vakuuttuneita.

”Minua nauroi, kun minua ehdotettiin ensimmäistä kertaa Lontoon meritieteelliseen kokoukseen”, Fedak sanoo. "Yritin myydä niitä käyttämällä hupullinen hylkeitä Pohjois-Atlantilla ymmärtääksesi Gulf Stream -käyttäytymistä ja he laskivat kalliita poijuja mittaamaan sitä ... He vain nauroivat, kirjaimellisesti."

He eivät enää naura. Tämä tutkimus on ensimmäinen kerta, kun tutkijat ovat käyttäneet tiedonkeruun hylkeitä tällä eteläisen valtameren alueella, mutta monet muut ovat alkaneet käyttää sinettejä valtamertetietojen, samoin kuin valaiden ja orkien, keräämiseen. Ryhmä kansainvälisiä tutkijoita jopa loi avoimen tietokantajärjestelmän, joka jakaa eläinperäistä tietoa valtamereistä, nimeltään Marine Nisäkkäät, jotka etsivät valtamerten napaa napaan. Tietokanta sisältää yli 500, 00 merinisäkkäiden keräämää vapaasti saatavilla olevaa valtamertetietoa. "Se oli unelma saada nämä tiedot monien ihmisten käsiin", Fedak sanoi.

Fedak jatkaa tietokantaan lisäämistä, merkitsemällä karvaiset nisäkkäät keräämään tietoja merentieteellistä yhteisöä varten tulevina vuosina. Toisin sanoen hänen kohtalonsa on melko suljettu.

Kuinka tiedonkeruun sinetit auttavat tutkijoita mittaamaan sulavan Etelämantereen