NSF vergibt Auftrag zur Fortsetzung der Ocean Observatories Initiative

Das Forschungsschiff Neil Armstrong kam im Jahr 2016 an, um einen Oberflächenverankerungsort zu finden, der Teil des OOI Global Array in der Irminger See südlich von Grönland ist. (Foto: James Kuo, Woods Hole Oceanographic Institution)

Liegeplätze, einige mit großen blau-gelben Oberflächenbojen, dienen als Plattformen für wissenschaftliche Instrumente und sind eine Schlüsselkomponente der OOI-Arrays. Instrumente werden an der Oberflächenboje befestigt, um die Meeresatmosphäre zu beobachten, und an dem Ankerrahmen und dem Verbindungskabel, um Messungen der physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Ozeans durchzuführen. (Foto von Ken Kostel, Woodographic Oceanographic Institution)

Das Coastal Pioneer Array besteht aus drei Arten von Liegeplätzen, Hochseegleitern und autonomen Unterwasserfahrzeugen und ist damit eines der komplexesten Arrays im OOI-Netzwerk. Die vertäute Anlage erstreckt sich über mehr als 160 Quadratmeilen über die abfallende Kante des Kontinentalschelfs von New England. Der biologisch produktive "Shelf Break" ist für Wissenschaftler von besonderem Interesse: Er stellt eine Übergangszone zwischen relativ frischem, nährstoffarmem Wasser in Küstennähe und salzreichem, nährstoffreichem Wasser in der Tiefe dar

Das OOI besteht nicht nur aus Instrumentensystemen, die im Meeresboden verankert sind. Ozeangleiter wie dieser bewegen sich monatelang zwischen und jenseits der Anlegestellen und messen Temperatur, Salinität und andere kritische Ozeaneigenschaften, die Wissenschaftlern helfen zu verstehen, was weit jenseits der verankerten Anlegestellen geschieht. Die Fahrzeuge haben keinen Motor: Sie gleiten buchstäblich durch das Wasser, indem sie ihren Auftrieb verändern. (Foto von Tom Kleinindin, Woodographic Oceanographic Institution)

Der Aufbau und die Wartung von Global Arrays ist eine beeindruckende Ingenieurleistung. Verankerungen in diesen tiefen Wasserfeldern erstrecken sich mehrere Meilen bis zum Meeresboden und sind daher besonders anspruchsvoll für das Design, den Einsatz und die Erholung. Sie erweitern auch die Reichweite von Wissenschaftlern in Teile des Ozeans, die auf andere Weise schwer zu untersuchen sind. (Illustration von Jack Cook, WHOI Graphic Services)

Neben den Segelflugzeugen nutzen die Wissenschaftler des Pioneer Array eine andere Art von mobiler Plattform - das autonome Unterwasserfahrzeug REMUS 600 oder AUV - für intensive Kurzzeituntersuchungen. Da REMUS-AUVs Propellerantrieb haben, können sie sich schneller durch das Wasser bewegen als Gleiter und erfassen hochauflösende Daten zu Strömungen, Nährstoffen und anderen Meereseigenschaften. (Foto von Véronique LaCapra, Woods Hole Oceanographic Institution)

Vom ersten Tag an hat WHOI dazu beigetragen, die OOI von der Vision in die Realität zu transformieren. Die Ingenieure und Techniker von WHOI entwarfen, bauten und testeten die Plattformen und Instrumente des Projekts, um Stürmen, Korrosion, Haibissen und anderen Angriffen auf See standzuhalten. (Foto von Thomas Kleinindin, Woodographic Oceanographic Institution)

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Eine hochmoderne Meeresanlage, die Daten und neue Erkenntnisse für die Meereswissenschaft, politische Entscheidungsträger und die Öffentlichkeit weltweit liefert, wurde zusätzlich von der National Science Foundation (NSF) unterstützt.

Die NSF hat eine Koalition aus akademischen und ozeanographischen Forschungseinrichtungen mit einem Fünf-Jahres-Vertrag über 220 Millionen US-Dollar beauftragt, die Ocean Observatories Initiative (OOI) zu betreiben und zu unterhalten. Die von der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) geleitete Koalition unter der Leitung der NSF und der Leitung des OOI Facilities Board wird die Universität von Washington (UW), die Oregon State University (OSU) und Rutgers, The State University umfassen von New Jersey.

Das OOI ist ein fortschrittliches System integrierter wissenschaftlicher Plattformen und Sensoren, die physikalische, chemische, geologische und biologische Eigenschaften und Prozesse vom Meeresboden bis zur Meeresoberfläche in wichtigen Küsten- und offenen Ozeanregionen des Atlantiks und des Pazifiks messen. Die Anlage wurde entwickelt, um kritische Fragen über das Erde-Ozean-System zu beantworten, einschließlich Klimawandel, Ökosystemvariabilität, Ozeanversauerung, Plattenseismik und Unterwasservulkane und Kohlenstoffkreislauf mit dem Ziel, den Ozean und unseren Planeten besser zu verstehen. Alle OOI-Daten sind online frei verfügbar.

Jede Institution wird weiterhin den Teil der OOI - Aktiva betreiben und beibehalten, für den sie derzeit verantwortlich ist: WHOI wird das Pioneer Array vor der Nordostküste der USA und die Global Arrays in der Irminger See vor der Südspitze Grönlands und bei Station Papa in der Golf von Alaska; UW wird das Regional Cabled Array betreiben, das sich über die tektonische Platte Juan de Fuca und den darüber liegenden Ozean erstreckt; OSU wird das Endurance Array vor der Küste von Washington und Oregon betreiben; und Rutgers wird das Cyberinfrastructure-System betreiben, das Daten für die Initiative aufnimmt und liefert. Darüber hinaus wird das WHOI als Sitz eines neuen OOI Project Management Office dienen.

"Wir bei NSF sind stolz auf unsere kontinuierlichen Investitionen in 24/7-Streaming-Daten aus dem Ozean und gekoppelten Erdsystemen", sagte William Easterling, NSF Assistant Director für Geowissenschaften. "Von Unterwasservulkanen bis hin zu Meeresströmungen ermöglicht OOI bahnbrechende wissenschaftliche Entdeckungen und macht Big Data für Klassenzimmer auf allen Ebenen zugänglich. Diese Daten sind der Schlüssel zur Bewältigung alltäglicher Herausforderungen, wie beispielsweise bessere Vorhersagen von Stürmen und das Management unserer Küstenressourcen. "

Die OOI wurde offiziell im Jahr 2009 ins Leben gerufen, als die NSF und das Konsortium für Ocean Leadership (COL) eine Kooperationsvereinbarung zur Unterstützung des Baus und der Inbetriebnahme von OOIs Kabel-, Küsten- und globalen Arrays unterzeichneten. Der Start stellte den Höhepunkt der Arbeit dar, die Jahrzehnte zuvor begonnen hatte, als Ozeanwissenschaftler in den 1980er Jahren eine Ansammlung von Außenposten im Meer planten, die rund um die Uhr Daten in Echtzeit und nahezu in Echtzeit für Jahre sammeln und die wissenschaftlichen Erkenntnisse verbessern würden Die Fähigkeit der Gemeinschaft, komplexe ozeanographische Prozesse zu beobachten, die über Zeitskalen von Sekunden bis Jahrzehnten und räumlichen Skalen von Zoll bis Meilen auftreten und sich entwickeln.

Die OOI unterstützt derzeit mehr als 500 autonome Instrumente auf dem Meeresboden und auf verankerten und frei schwimmenden Plattformen, die während regelmäßiger, schiffsbasierter Expeditionen zu den Array-Standorten gewartet werden. Daten von jedem Instrument werden an die Küste übertragen, wo es für Nutzer weltweit frei verfügbar ist, einschließlich Mitgliedern der wissenschaftlichen Gemeinschaft, Politikexperten, Entscheidungsträgern, Pädagogen und der allgemeinen Öffentlichkeit.

"OOI verändert die Meereswissenschaften und wir freuen uns, diese neue Führungsrolle übernehmen zu können, um sicherzustellen, dass die Initiative sowohl der Wissenschaft als auch der Öffentlichkeit dient", sagte WHOI-Präsident und Direktor Mark Abbott. "Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit NSF und unseren Partnern für den Erfolg der Initiative als Teil eines wachsenden globalen Netzwerks von Meeresbeobachtungssystemen."

Das Project Management Office, das eine neue Ergänzung zur Rolle von WHOI im Gesamtbetrieb der OOI darstellt, wird direkt an NSF berichten und die Aufsicht und Finanzverwaltung auf hoher Ebene des Projekts übernehmen. Darüber hinaus koordiniert das Büro mit den Partnerinstitutionen die jährlichen Prioritäten für jedes der Arrays einzeln und für das Netzwerk als Ganzes. "Das Project Management Office stellt für uns eine neue Reihe von Herausforderungen dar", sagte John Trowbridge, leitender Projektleiter bei OOI. "Es bietet uns aber auch eine unglaubliche Chance für uns und unsere Partner, unsere Fähigkeit zu verbessern, das Meer zu beobachten, zu studieren und zu verstehen."

WHOI wird auch weiterhin zwei Global Scale Arrays und das Coastal Pioneer Array betreiben. Das Pioneer Array umspannt eine persistente Meeresfront auf dem Kontinentalschelf und verläuft südlich von New England, einer dynamischen Region, in der komplexe physikalische Prozesse den Austausch von Nährstoffen und anderen Eigenschaften zwischen der Küste und dem tiefen Ozean kontrollieren, die die Küstenökosysteme stark beeinflussen. Einer der globalen Standorte befindet sich in der Irminger See südlich von Grönland, einem wichtigen Standort im globalen Ozeanzirkulationssystem, das als "großes Förderband" bekannt ist. Der andere globale Standort bei "Station Papa" im Nordosten des Pazifiks war der Schwerpunkt der kontinuierlichen wissenschaftlichen Beobachtung seit 1949 und ist ein wichtiger Ort für intensive, multidisziplinäre Studien, um das Verständnis der kritischen Ozeanprozesse wie Ozeanversauerung zu verbessern.

"WHOI ist sehr erfreut, den Betrieb der Global- und Pioneer-Arrays fortzusetzen", sagte der WHO-Physio-Ozeanograf und OOI-Projektwissenschaftler Al Plueddemann. "Diese und die anderen Standorte motivieren selbst neue Wissenschaft und tragen auch zu einer verstärkten Zusammenarbeit zwischen Meeresforschern bei, die von der NSF und anderen Einrichtungen finanziert werden."