"Вам нравится дышать?" Это вопрос, который знаменитый океанограф и мой давний наставник Сильвия Эрл (ее называют "Ее Глубокостью") иногда задает скептикам, которые удивляются, почему мы изучаем глубины океана. Ведь, говорят они, там же ничего нет — только песок и камни, верно? Лучше полетим на Марс!
Нет, терпеливо объясняет Эрл: если бы океан и его организмы не были в хорошем состоянии, мы, люди, тоже бы не были здоровы. Для начала, около 50% кислорода, которым мы дышим, производится организмами в океане. Морские фотосинтезаторы, такие как водоросли и фитопланктон, используют углекислый газ, воду и энергию солнца, чтобы производить пищу для себя. В процессе они выделяют кислород в атмосферу. Если бы они этого не делали, мы бы не могли дышать.
Этот цикл занимает время. Большая часть кислорода, производимого океаном, непосредственно потребляется микробами и существами, живущими там, или поглощается при падении органического вещества на морское дно. Так что примерно половина кислорода, которым мы дышим сейчас, поступила в атмосферу медленно накапливаясь на протяжении миллионов лет.
Кроме того, что океан обеспечивает нас и другие виды необходимым кислородом, он играет критическую роль в регулировании климата планеты. Он также поглощает избыточный углерод (по крайней мере, пока), поглощает лишнее тепло (пока), производит множество ресурсов, кормит миллионы людей и поддерживает мировую экономику. В то же время он может высвобождать разрушительные силы — как мы видели, большинство землетрясений, вулканов и цунами происходят в глубинах океана.
Воды океана покрывают 70% нашей планеты, но если мы не будем полностью понимать, как работает океан, мы не сможем его защитить (и защитить себя). И если мы не сможем его защитить, все виды на Земле, включая наш собственный, окажутся под угрозой. Сильвия Эрл подала тревожный сигнал: "Мы должны действовать сейчас", предупреждает она, "потому что если не будет синего, не будет и зеленого, а это значит, что в конечном итоге не будет и людей. Без шуток!"
Вот почему ученые, такие как Кэсси Бонджованни, Кэти Салливан, Николь Ямэс и Сильвия Эрл, посвятили свои жизни исследованию океана, изучению его биологии и геологии, и картированию его глубин. Это и мотивирует меня.
Вместо плоской синей поверхности старых карт или вымышленных морских чудовищ, современные карты показывают нам скрытое лицо нашей планеты: топографию, иссеченную и разорванную при формировании; драматический ландшафт вулканов, траншей и разломов; очаг геологической активности. Эта геологическая активность самая захватывающая, самая загадочная и самая важная для изучения.
Трансформация и разрушение
Для начала, то, что происходит в океане, не остается в океане. Сейчас мы знаем, что поверхность планеты состоит из тектонических плит, больших и малых, которые движутся по верхнему слою мантии Земли — по сути, слою горячей кипящей породы.
Плиты соединяются как кусочки пазла, но, поскольку мантия движется, они не остаются на месте: они постоянно сдвигаются, скользят и трутся друг о друга. Швы между ними, где они сталкиваются или раздвигаются, известны как разломы. Точно так же, как на суше, где внезапное скольжение по разлому может вызвать землетрясение, подводные разломы являются очагами геологической активности, вызывая землетрясения и вулканические извержения на Земле. Но карты морского дна с высоким разрешением могут помочь ученым предсказывать такие катастрофические события до их возникновения.
Также цунами возникают в результате движения на дне океана, выраженного в разломе. Когда происходит это нарушение на морском дне, вода над ним сильно нарушается и генерирует эти большие, длинные волны, которые, по сути, и являются цунами. Поэтому нам нужно отслеживать эти зоны разломов, но еще важнее, понимать форму морского дна в прибрежных районах, где происходят цунами. Хотя цунами — это ужасающая масса воды, то, как она ведет себя и как быстро движется, зависит от того, что находится под водой: форма побережья и топография морского дна.
Согласно NOAA, цунами "убили сотни тысяч людей по всему миру и нанесли ущерб на миллиарды долларов. Они разрушают все на своем пути: ни одна прибрежная зона в мире не является полностью безопасной от них". Но если у нас будут лучше карты и, следовательно, лучшие модели, мы сможем точнее предсказывать влияние цунами и, в идеале, спасать жизни через более эффективные предупреждения (когда, как и где эвакуироваться).
Еще одна очень важная причина для картографирование морского дна заключается в том, что мы все больше обращаемся к океану за энергией — например, волновой энергией или ветровой энергией. И мы устанавливаем ветряные турбины на морском дне.
Поэтому нам нужно знать, как выглядит морское дно — какие области ровные, например, и каков состав этих областей. Песчаное ли оно? Или илистое? Каменистое? Где лучше всего закрепить такую альтернативную энергетическую инфраструктуру?
Установка ветряных турбин требует учёта множества других факторов, отмечает доктор Ричард Спинрад, глава Национального управления океанических и атмосферных исследований США. Среди них — обеспечение того, чтобы турбины не нанесли вреда исчезающим морским видам, таким как североатлантический гладкий кит. С правильными геопространственными данными, по словам Спинрада, мы можем начать отвечать на ключевые вопросы, такие как: «Как мы можем гарантировать, что, развивая этот возобновляемый источник энергии, мы также сохраняем гладкого кита? Как мы узнаем, что ветер будет здесь через 30 лет?» Точные карты и пространственные модели могут помочь учёным принимать наилучшие решения как для удовлетворения наших энергетических потребностей, так и для защиты океанской экосистемы.
Кроме того, по мере того как возобновляемая энергия становится всё более важной в борьбе с ископаемыми видами топлива, возникают новые вопросы о доступе и правах на участки океана. Чтобы и экономическая активность, и усилия по сохранению природы были успешными, нам нужны чётко определённые морские территории. Кто получит выгоду от этого участка океана? Кто будет заботиться о нём? Кто защитит его от чрезмерной эксплуатации?