Geotraces

редактировать
Международная исследовательская программа для улучшения понимания биогеохимических циклов в океанах

GEOTRACES - это международная исследовательская программа, направленная на улучшение понимания биогеохимические циклы в океанах.

Концепция цикла описывает путь, по которому химический элемент перемещается через три основных компонента Земли (такие как континенты, атмосфера и океан). Поскольку эти циклы напрямую связаны с динамикой климата и на них сильно влияют глобальные изменения, важно их количественно оценить.

GEOTRACES фокусируется на океанической части циклов с целью составить карту распределения микроэлементы и изотопы в океане и понять процессы, контролирующие это распределение. Некоторые из этих микроэлементов напрямую связаны с климатом, например, благодаря своей роли в качестве основных питательных веществ для жизни; другие позволяют количественно определять процессы в океане (происхождение и динамика вещества, возраст водных масс и т. д.); некоторые из них - загрязнители (например, свинец или ртуть). Таким образом, моделирование на основе собранных данных позволит добиться существенного прогресса в понимании настоящего и прошлого океана и улучшить прогнозы реакции океана на глобальные изменения.

GEOTRACES организована на международном уровне под эгидой Научного комитета по исследованию океана (Международного совета по науке ). Ее управление находится под контролем Научного руководящего комитета (SSC), в который входят представители 15 стран со всего мира, и программа предполагает активное участие более 30 стран.

Первоначально SSC GEOTRACES возглавляли сопредседатели, профессор Роберт Ф. Андерсон из обсерватории Земли Ламон-Доэрти (Колумбийский университет ) и профессор Гидеон М. Хендерсон из Оксфордского университета.. Текущие сопредседатели - профессор Райнер Шлитцер из Института Альфреда Вегенера и профессор Фиби Лам из Калифорнийского университета , Санта-Крус.

Содержание

  • 1 Genesis
  • 2 Вызовы и преимущества
  • 3 Цели
  • 4 Мероприятия
    • 4.1 Круизы GEOTRACES
    • 4.2 Взаимная калибровка
    • 4.3 Управление данными
  • 5 Продукт GEOTRACES Data
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Genesis

После нескольких лет на этапе планирования и реализации в 2006 году был опубликован Научный план GEOTRACES, а в январе 2010 года программа GEOTRACES официально начала свои морские работы. Ожидается, что этот этап продлится десятилетие.

Проблемы и преимущества

Микроэлементы служат регуляторами биологических процессов в океане, влияя на динамику морских экосистем и углеродный цикл. Несмотря на это значение, сведения о морских биогеохимических циклах этих важных питательных микроэлементов на удивление неполны. GEOTRACES позволяет количественно оценить поступление, удаление, внутренний цикл, химическую форму и распределение основных питательных микроэлементов и других микроэлементов. Понимание чувствительности этих биогеохимических циклов к изменению условий окружающей среды улучшит прогнозы реакции океана на глобальные изменения.

На круговорот многих микроэлементов и изотопов существенно повлияла деятельность человека, которая увеличила выброс вредных элементов в океан. Акцент GEOTRACES на понимании процессов, регулирующих морские биогеохимические циклы микроэлементов, улучшит прогнозирование переноса и судьбы загрязнителей в океане и, таким образом, поможет защитить окружающую среду океана.

Многое из того, что было известно об условиях океана в прошлом и, следовательно, о роли океана в изменчивости климата, получено из микроэлементов и изотопов, зарегистрированных в морских архивах (отложения, кораллы и т. Д.). Более глубокое знание процессов, управляющих этими индикаторами в современном океане, улучшит интерпретацию условий океана в прошлом, на основании чего можно будет сделать более надежный прогноз будущих изменений.

Цели

Преимущества будут реализованы путем достижения двух всеобъемлющих целей:

  • Определение глобального распределения выбранных микроэлементов и изотопов в океане, а также оценка источников, поглотителей и внутреннего цикла эти виды, чтобы более полно охарактеризовать физические, химические и биологические процессы, регулирующие их распространение.
  • Чтобы понять реакцию микроэлементных и изотопных циклов на глобальные изменения, чтобы помочь предсказать будущее и улучшить химические заместители для прошлые изменения в окружающей среде океана.

Мероприятия

круизы GEOTRACES

Центральным компонентом GEOTRACES является серия круизов, охватывающих глобальный океан с отбором проб всей воды столбец. Эти специализированные круизы GEOTRACES будут собирать воду без загрязнений и частиц для анализа широкого спектра микроэлементов и изотопов. Эта стратегия руководствуется принципом, согласно которому посредством дополнительных исследований множества микроэлементов можно будет узнать больше, чем можно достичь при исчерпывающем исследовании один элемент изолированно.

Интеркалибрация

Обеспечение точности результатов очень важно, если GEOTRACES хочет создать значимый глобальный набор данных. С этой целью Комитет по стандартам и интеркалибрации (SI) [1] отвечает за обеспечение того, чтобы в программе GEOTRACES были получены достоверные и точные данные с использованием соответствующих протоколов отбора проб, аналитических стандартов и сертифицированных эталонов. материалы, а также активный обмен методами и результатами.

Поскольку на концентрацию, активность или химический состав микроэлемента или изотопа могут влиять методы отбора проб, обращение с пробами и аналитические определения, GEOTRACES следует стратегии круизов, занимая общую станцию ​​вдоль их разрезов. В то же время два круиза под руководством США (2008 и 2009) предоставили образцы для интеркалибрации лабораториям из многих стран. Образцы морской воды доступны для использования другими лабораториями, которые хотят присоединиться к этим усилиям.

Простые сравнения данных, такие как профили глубины, показывают, есть ли разногласия, и если да, исследователи могут изучить свои методы и даже обработку данных для выявления и устранения проблем.

Управление данными

Компиляция данных в безопасные и доступные для поиска базы данных обеспечивает простоту использования и является основополагающим фактором успеха программы. Центр сборки данных GEOTRACES (GDAC) отвечает за сбор, контроль качества и безопасное архивирование данных, полученных из национальных центров обработки данных и из основных международных круизов GEOTRACES. Его основная цель - интеграция основных данных GEOTRACES в глобальные наборы данных и обеспечение доступности этих данных для участвующих ученых и более широкого научного сообщества в соответствии с политикой данных GEOTRACES. GDAC размещается в Британском центре океанографических данных, и его курирует специальный комитет с международными представительствами.

Продукт данных GEOTRACES

Эта трехмерная сцена показывает распределение растворенного свинца (Pb) в Атлантике. На глубине от 500 до 2000 метров через Атлантический океан проходит красная полоса. Это указывает на относительно высокие концентрации свинца. Повышенные концентрации связаны с выбросами выхлопных газов автомобилей в Европе и Северной Америке, которые попали в окружающую среду до внедрения неэтилированного бензина. На изображении Южная Америка находится слева, а Африка - справа.

Продукты данных GEOTRACES находятся в свободном доступе в Интернете. Второй продукт промежуточных данных (IDP2017) был выпущен в августе 2017 года. Он содержит гидрографические и морские геохимические данные, полученные в течение первых 6 лет программы. В настоящее время основной мотивацией для распространения продукта является укрепление и активизация сотрудничества с более широким сообществом исследователей океана. В то же время GEOTRACES ищет отзывы, чтобы улучшить будущие информационные продукты.

Промежуточный информационный продукт GEOTRACES состоит из двух частей: пакета цифровых данных и eGEOTRACES Electronic Atlas .

пакета цифровых данных (доступен по адресу http://www.bodc.ac.uk/geotraces/data/idp2017/ ) содержит данные 39 круизов и более 450 гидрографических и геохимических параметров. Данные охватывают глобальный океан, причем плотность данных самая высокая в Атлантике.

Электронный атлас eGEOTRACES (доступен на www.egeotraces.org ) основан на пакете цифровых данных и предоставляет двухмерные и трехмерные изображения распределения океана во многих параметров. Трехмерные рисунки предоставляют географический контекст, имеющий решающее значение для правильной оценки протяженности и происхождения шлейфов трассирующих индикаторов, а также для определения процессов, действующих на индикаторы, и формирования их распределения. Многочисленные ссылки на другие индикаторы, разрезы и бассейны, найденные на графиках разрезов и 3D-анимации, позволяют быстро переключаться между параметрами и областями и облегчают сравнительные исследования. Кроме того, eGEOTRACES может помочь в обучении и просветительской деятельности, а также может способствовать передаче социально значимых научных результатов заинтересованным неспециалистам или лицам, принимающим решения.

Ссылки

.

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-21 05:51:24
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте