Ocean Networks Canadá - Ocean Networks Canada

Ocean Networks Canadá
Establecido 2007 ( 2007 )
presidente Kate Moran
Personal 100 Aprox.
Localización
Victoria, BC
,
Canadá
Sitio web www .oceannetworks .ca www .uvic .ca

Ocean Networks Canada es una iniciativa de la Universidad de Victoria que opera los observatorios oceánicos cableados NEPTUNE y VENUS en el noreste del Océano Pacífico y el Mar Salish . Además, Ocean Networks Canada opera observatorios comunitarios más pequeños en alta mar desde Cambridge Bay, Nunavut ., Campbell River, Kitamaat Village y Digby Island. Estos observatorios recopilan datos sobre aspectos físicos, químicos, biológicos y geológicos del océano durante largos períodos de tiempo. Al igual que con otros observatorios oceánicos como ESONET, Ocean Observatories Initiative , MACHO y DONET, los instrumentos científicos conectados a Ocean Networks Canada se operan de forma remota y proporcionan flujos continuos de datos disponibles gratuitamente para los investigadores y el público. Cada día se recopilan más de 200 gigabytes de datos.

El Observatorio VENUS está situado en tres sitios principales en el mar de Salish , incluida la ensenada de Saanich (profundidad 100 m), el Estrecho oriental y central de Georgia (profundidades 170–300 m) y el delta del río Fraser .

El observatorio NEPTUNE está situado frente a la costa oeste de la isla de Vancouver en Barkley Sound , a lo largo de la zona de subducción de Cascadia , en la llanura abisal de la Cuenca de Cascadia y en el segmento Endeavour de la cordillera Juan de Fuca .

En total, el sistema incluye 3 observatorios, 5 estaciones costeras, más de 850 km de cables troncales del fondo marino, 11 sitios instrumentados, 32 plataformas de instrumentos, 6 plataformas de instrumentos móviles, más de 400 instrumentos y más de 2000 sensores científicos desplegados.

Los temas científicos de estudio que son habilitados por los datos de estos observatorios incluyen oceanografía ártica, biodiversidad de aguas profundas, función del ecosistema marino , análisis forense marino , hidratos de gas, respiraderos hidrotermales, mamíferos marinos, sedimentos y dinámica bentónica y estudios de tsunamis.

Sitios de estudio

Los instrumentos de Ocean Networks Canada están instalados en las siguientes ubicaciones del fondo marino:

Mar de Salish

Instalaciones y fuentes de datos de Ocean Networks Canada en el Mar de Salish.

Ensenada de Saanich

Mapa de 2013 de las instalaciones de Ocean Networks Canada en Saanich Inlet entre Sidney y Mill Bay, BC, en la costa este de la isla de Vancouver. Este es uno de los sitios del observatorio VENUS. El banco de pruebas de tecnología oceánica de la Universidad de Victoria también se encuentra aquí.

Saanich Inlet, en el extremo sur de la isla de Vancouver, Canadá, es una cuenca naturalmente hipóxica. Un umbral poco profundo (70 m) en la desembocadura aísla la cuenca profunda (215 m) que experimenta anoxia estacional en aguas profundas como resultado de la alta productividad primaria y la subsiguiente degradación de la materia orgánica sedimentada. La red de Saanich Inlet consta de conjuntos de instrumentos cableados en Mill Bay , Patricia Bay y un amarre autónomo en la entrada (umbral) de la entrada. Dos boyas de superficie cableadas están conectadas a la instalación de Patricia Bay, apoyando una instalación de banco de pruebas de tecnología (Patricia Bay) y una estación de observación de columna de agua completa (Coles Bay). Las instalaciones de Patricia Bay incluyen:

  • Red del fondo marino a 100 m de profundidad conectada a una estación costera en el Instituto de Ciencias Oceánicas
  • Banco de pruebas de tecnología oceánica basado en boyas de superficie diseñado y construido para respaldar el desarrollo de ingeniería y tecnología.
  • Sistema de perfilado de boyas (BPS) basado en la superficie diseñado y construido para mediciones de la columna de agua frente a Coles Bay en la ensenada central de Saanich.
  • Vehículo submarino autónomo ("Bluefin")

En Mill Bay, un mini-observatorio está instalado en Brentwood College con sensores básicos que miden las propiedades del agua a 8 m de profundidad.

Estrecho de georgia

Mapa de 2013 de las instalaciones de Ocean Networks Canada en el mar de Salish, que comprende la parte del estrecho de Georgia del observatorio VENUS.

Una red con tres sitios en el lecho marino en las ubicaciones Central, East y Fraser Delta del sur del Estrecho de Georgia , y sistemas basados ​​en la superficie en BC Ferries , Iona Causeway y Coal Port terminal. Las instalaciones en el Estrecho de Georgia incluyen:

  • Redes del fondo marino que unen 3 nodos a 300 m (centro), 175 m (este) y 170 m (delta del Fraser)
  • Radar de alta frecuencia en tierra (CODAR con 2 antenas)
  • Instrumentación en los buques de BC Ferries ("Seekeeper")
  • Planeador oceánico (Webb "Slocum")

Pacífico nororiental

Cañón de Barkley

Barkley Canyon se extiende desde el borde de la plataforma continental a 400 m por el talud continental hasta el eje del cañón a 985 m de profundidad del agua. Ubicado en el borde de ataque de la zona de subducción de Cascadia , este sitio apoya el estudio del prisma de acreción, donde los sedimentos se amontonan a lo largo del talud continental a medida que son raspados de la placa tectónica subductora o descendente. Este es también un lugar donde la presión, la temperatura, la saturación de gas y las condiciones biológicas y químicas locales son las adecuadas para que los hidratos de gas expuestos se mantengan estables en el fondo marino. Los hidratos de gas tienen moléculas de gas, típicamente metano en ambientes marinos, atrapadas dentro de "jaulas" de moléculas de agua. Esto les da una estructura cristalina que se asemeja al hielo y puede aparecer como montículos de color blanco a amarillo cubiertos por sedimentos en el fondo marino.

La región está influenciada por un importante sistema de corrientes oceánicas. Frente a la costa, la corriente de deriva del viento del oeste se divide para crear las corrientes de Alaska y California (el sistema de corrientes de California ). La dirección y la fuerza de las corrientes regulan el régimen de surgencia / descenso a lo largo de la costa, con un flujo hacia el ecuador en verano (corriente de California) y reversión en invierno (corriente de Alaska). Además de estas dos corrientes, un gran cañón submarino actúa como conducto principal para la transferencia de sedimentos desde el talud continental hasta las profundidades marinas.

Los organismos que viven en las profundidades de Barkley Canyon han evolucionado para poder persistir en áreas con alta presión, sin luz y con poca disponibilidad de nutrientes / alimentos. Los instrumentos de Barkley Canyon abarcan una diversidad de hábitats, cada uno de los cuales está asociado con su propia comunidad biológica especializada. La mayoría de las áreas dentro de Barkley Canon se caracterizan por un fondo marino blando y finamente sedimentado. Las observaciones en video sugieren que las densidades de animales son más altas en los sitios menos profundos en comparación con los sitios más profundos, aunque la mayoría de las especies están presentes en todos los sitios. En Barkley Canyon se han observado varios peces, incluidos sablefish, espinosos, rockfish, peces planos, tiburones, rayas, hagfish y eelpouts. La zona es rica en invertebrados, incluidos moluscos (bivalvos, pulpos, caracoles), equinodermos (estrellas de mar, estrellas quebradizas, pepinos de mar y erizos), así como artrópodos (cangrejos y camarones). Los cnidarios se ven tanto en el fondo marino (anémonas, plumas de mar y corales) como flotando en la columna de agua (medusas) junto con otros organismos como salpas, ctenóforos y tunicados.

Donde se observan hidratos de gas en el lecho marino, hay capas de bacterias quimiosintéticas que obtienen su energía del sulfuro de hidrógeno producido por el oxidante de metano por un segundo grupo de microbios que viven en las profundidades de los sedimentos. Otras bacterias quimiosintéticas oxidantes de sulfuros viven en simbiosis con las almejas que viven en estos montículos de hidratos. Muchas de las especies observadas en otras partes de Barkley Canyon no dependen de este sistema, pero se observan con frecuencia en el área.

Cuenca de Cascadia

Disposición de 2013 de las instalaciones en el sitio de la Cuenca de Cascadia de Ocean Networks Canada en el observatorio NEPTUNE.

La Cuenca de Cascadia es la parte densamente sedimentada de la Placa de Juan de Fuca que se extiende desde la base del margen continental hacia el oeste donde los sedimentos se superponen al flanco de la Cordillera de Juan de Fuca. La placa de Juan de Fuca es uno de los últimos remanentes de la placa de Farallón , la placa oceánica original del Pacífico oriental, que se ha subducido casi por completo debajo de América del Norte. La superficie plana del sedimento constituye una llanura abisal, un entorno sumamente vasto que cubre más del 50% de la superficie del planeta. Aparentemente inhóspita, con temperaturas inferiores a 2 ° C, altas presiones y una ausencia total de luz, la cuenca de Cascadia alberga, sin embargo, una variedad de organismos bien adaptados.

Dependiendo principalmente de la nieve marina, la lluvia continua de detritos en su mayoría orgánicos que caen de las aguas superficiales, se sabe poco sobre la complicada red trófica que conecta los organismos de las profundidades. Debido al ambiente hostil, se observa una baja densidad de organismos. A pesar de la baja densidad, hay una comunidad bastante diversa que vive en la llanura abisal. Los trabajos de instalación y mantenimiento han permitido observar varios de estos organismos. Los principales grupos de organismos observados incluyen peces (rayas y colas de rata), equinodermos (pepinos de mar, estrellas de mar, estrellas quebradizas y crinoideos), moluscos (pulpos y calamares), corrales de mar, cangrejos y langostas. Se observaron varios organismos pelágicos (que viven en la columna de agua) como calamares, medusas, ostrácodos, ctenóforos y salpas.

Unos pocos afloramientos aislados que atraviesan más de 200 m de sedimentos impermeables son conductos que permiten el intercambio hidrológico entre el océano abierto y la corteza oceánica superior, el acuífero más grande del planeta. El sitio de la Cuenca de Cascadia está ubicado en las cercanías de varios observatorios de pozos de perforación del kit de modificación de obviaciones de circulación (CORK), que están diseñados para estudiar la hidrología, geoquímica y microbiología de la corteza oceánica superior. Los CORK también se están utilizando para investigar los cambios en la deformación regional de las placas que son causados ​​por terremotos en los límites de las placas. Las mediciones de la presión del fondo marino de los observatorios de pozos de CORK constituyen el centro de un “ tsunami -meter”, una red de varios registradores de presión de fondo (BPR) de muestreo rápido y de alta precisión, que permite la determinación precisa de la amplitud de tsunamis en aguas profundas, la dirección de propagación, y velocidad.

Pendiente Clayoquot

El nombre Clayoquot (pronunciado “Clah-quot”) es una versión en inglés de Tla-o-qui-aht, la nación más grande de las Primeras Naciones Nuu-chah-nulth (Nootka), cuya gente ha residido en la región de Clayoquot Sound cerca de Tofino y Ucluelet durante al menos los últimos 2000 años. El sitio de Clayoquot Slope se encuentra a unos 1250 m por debajo del nivel del mar y aproximadamente a 20 km hacia la tierra del pie de la zona de subducción de Cascadia . La zona de subducción de Cascadia es el área en la que la placa de Juan de Fuca se subduce (desciende) debajo de la placa de América del Norte. Esta es una zona donde gran parte de la gruesa capa de sedimentos depositados en el flanco oriental de la Cordillera Juan de Fuca se raspa y se acumula a medida que las placas tectónicas convergen (se mueven juntas). A medida que los sedimentos se espesan y compactan debido a la acreción, las aguas de los poros se expulsan del sedimento y los gases, principalmente metano biogénico, contribuyen a la formación de hidratos de gas en los cientos de metros superiores del sedimento. En este sitio, se ha formado un respiradero frío, conocido como Bullseye Vent, junto con concentraciones significativas de hidratos de gas.

Clayoquot Slope es el hogar de una variedad de organismos de aguas profundas. Se observaron muchos peces demersales (peces que viven muy cerca del fondo) (peces de roca, peces planos, cabezas espinosas y colas de rata) junto con equinodermos (pepinos de mar, estrellas quebradizas, estrellas de mar), pulpos, cangrejos, cnidarios (plumas de mar, corales, etc.). anémonas) y esteras bacterianas. En la columna de agua se han observado organismos como calamares, krill, medusas, sifonóforos y larvas durante los trabajos de instalación y mantenimiento.

Esfuerzo

Mapa de 2013 de las instalaciones de Ocean Networks Canada a lo largo del segmento Endeavour de la dorsal oceánica Juan de Fuca en el Pacífico nororiental. Este sitio es parte del observatorio NEPTUNE.

Endeavour (profundidad 2200–2400 m) es un segmento norte de la Cordillera Juan de Fuca que, a su vez, es parte del complejo sistema de cordilleras oceánicas de 80.000 km de largo que abarca el Océano Mundial. La Cordillera Juan de Fuca es un centro de expansión de velocidad media (~ 6 cm / año) que forma el límite divergente entre las placas tectónicas del Pacífico (al oeste) y Juan de Fuca (al este). En estos límites divergentes, las corrientes de convección en el manto se elevan como magma, emergen a través de las grietas como lava y cristalizan como nueva roca (basaltos y gabro). Estos procesos crean continuamente nueva corteza oceánica. Los respiraderos hidrotermales, que típicamente se forman a lo largo de estas dorsales oceánicas, son fisuras desde las que fluye agua calentada geotérmicamente. El agua que fluye por los respiraderos es predominantemente agua de mar que ingresa al sistema a través de las fallas, los sedimentos porosos y las rocas volcánicas. A medida que el agua de mar fría se mueve a través del sedimento y la roca hacia el magma caliente, el agua se sobrecalienta (300-400 ° C) y se vuelve rica en elementos minerales disueltos (como azufre, hierro, zinc y cobre) de la joven corteza oceánica. Cuando se expulsa el efluente caliente, se encuentra con el agua de mar ambiente fría (aproximadamente 2 ° C), los minerales precipitan del agua de ventilación rica en elementos. En el segmento Endeavour, un área de ventilación notablemente vigorosa, se forman fumadores negros en los respiraderos de alta temperatura, donde el efluente precipita sulfuros de hierro. Esto le da a los plumevits un color oscuro y deposita sulfuro-minerales, creando chimeneas de hasta 30 m de altura. Hay 6 campos de respiraderos conocidos con distintas morfologías espaciados alrededor de 2 km a lo largo del valle del rift axial del segmento.

Estas altas chimeneas de sulfuro (respiraderos hidrotermales) albergan algunas comunidades ecológicas únicas. Si bien la mayor parte de las profundidades marinas depende de la productividad cercana a la superficie con la fotosíntesis como su fuente de energía fundamental, las comunidades de respiraderos son completamente independientes de la superficie y la luz solar. Las bacterias pueden utilizar compuestos reducidos del efluente de ventilación como fuente de energía ( quimiosíntesis ). Estas bacterias pueden ser de vida libre o simbióticas y son la base de la red alimentaria de estas comunidades donde el 90% de las especies son endémicas de este entorno especial. El gusano tubular Ridgeia piscesae crece en grandes colonias en áreas de ventilación difusa, con el apoyo de las bacterias quimiosintéticas simbióticas que se desarrollan en sus células. Estos gusanos no tienen boca y dependen de sus bacterias simbióticas internas para sobrevivir. Otras especies que viven dentro de las comunidades hidrotermales incluyen lapas, gusanos (gusanos de escamas y gusanos de sulfuro), peces y arañas de mar.

Pasaje Folger

Mapa de 2013 de las instalaciones de Ocean Networks Canada en Folger Passage en Barkley Sound, en la costa oeste de la isla de Vancouver. Este sitio es parte del observatorio NEPTUNE en el Pacífico noreste.

Folger Passage se encuentra en la desembocadura de Barkley Sound , frente a la costa de la isla de Vancouver, cerca de Bamfield , Columbia Británica. La composición del fondo marino incluye cantos rodados, grava, sedimentos arenosos blandos y detritos ricos en carbonatos. Dos plataformas de instrumentos, Folger Deep (100 m) y Folger Pinnacle (23 m), están instaladas en Folger Passage. Folger Deep está situado sobre sedimentos blandos en la boca de un canal de entrada, mientras que la plataforma Folger Pinnacle está asegurada a la parte superior de un arrecife rocoso dentro de un área de conservación de peces de roca.

Esta zona costera es ideal para estudios de interacciones tierra-océano y oceanografía física costera. La circulación estuarina de Barkley Sound está influenciada por la dinámica de la plataforma de una corriente de límite oriental, creando un entorno físico complejo. El flujo de salida de la superficie genera un flujo de entrada de agua profunda que está fuertemente influenciado por las condiciones de afloramiento y descenso en la plataforma continental cercana. La descarga de agua dulce terrestre, rica en nutrientes, y el agua fresca, salada y rica en nutrientes sustentan un ecosistema diverso y abundante.

Folger Pinnacle, ubicado sobre un arrecife poco profundo, tiene densas esteras de esponjas, ascidias y algas incrustantes. Existen numerosos tipos de organismos sésiles (adheridos al fondo) que incluyen esponjas, anémonas, briozoos, tunicados y percebes. Dado que esta es un área de conservación de peces de roca, existe una amplia variedad de peces de roca (jurel, China, quillback, Puget Sound, negro y azul) además de muchos otros peces (alga verde, lingcod, peces planos, wolfeels), moluscos (gigantes Pulpo del Pacífico, mejillones, vieiras y caracoles) y equinodermos (estrellas de mar, pepinos de mar y erizos). Una ecosonda instalada en Folger Deep muestra evidencia de una densa comunidad de zooplancton y bancos de peces en la columna de agua, mientras que los hidrófonos registran regularmente los cantos de ballenas y delfines en el área.

Notas

Referencias

enlaces externos