地球の海底全体の地図を作成する EV ノーチラス号の大胆な旅

E/Vノーチラス号の乗組員はすでにクジラの死骸、タコ園、海底にあるドイツ潜水艦の残骸を発見している。 見どころは他にもたくさんあります。

無人潜水艇からの光が水面下 10,000 フィート以上の海底を照らしているため、水は濁っています。 車両がカリフォルニア中央沖合のデイビッドソン海山の深さをゆっくりと移動すると、遠隔ですべてを観察していた研究チームが興奮してつぶやき、巨大な死体がゆっくりとカメラの焦点に近づいた。

「ああ、クジラが落ちた！」 そのうちの一人が叫んだ。

この深海では、栄養素を入手するのが困難です。 クジラは水面近くに住んでいるかもしれませんが、死ぬと体は沈み、はるか下に住む生き物たちの餌場になります。 十数匹のタコがこの大型哺乳類の露出した胸郭に巣食っており、さまざまな種類の魚が無気力に飛び回り、残りの肉をかじっている。

2019 年 10 月 19 日に撮影されたこの映像は、地球上で最も魅力的だがあまり探索されていない地域の 1 つである探査船ノーチラス号が捉えた驚くべき光景のほんの一部です。海の底。

YouTube チャンネルでは、ノーチラス号の乗組員がその最大のヒット作のいくつかを投稿しています。 塩水プール（人間には有毒だが一部の野生生物にとっては不可欠な、自然に存在する塩分濃度の高い水のポケット）。 受精卵を厳かに守る千匹以上のタコの庭。 そして、メキシコ湾に沈没した第二次世界大戦のドイツ潜水艦 U 166 の錆びた船体。

これらのシーンは豪華で魅力的ですが、ノーチラス号の最も重要な仕事は視覚的に刺激的ではありませんが、はるかに重要な影響を与える可能性があります。 2022 年の時点で、適切に地図が作成されているのは地球の海底の 4 分の 1 未満です。 2 つの非営利団体で構成される「日本財団・GEBCO 海底 2030 プロジェクト」として知られるプロジェクトは、ゆっくりとギャップを埋め、10 年代の終わりまでに海底全体の地図を完全に作成することに取り組んでいます。 データは、世界政府とその軍隊、民間企業、そしてもちろんノーチラス号やその他の調査船を含む多くの情報源から得られます。

このプロジェクトを指揮する科学者にとって、シーベッド 2030 は、海の底にどのような隠された宝石が眠っているのか (地質学的驚異、生態学的特異性、人工遺物など) を知るための単なる冒険の旅ではありません。 地球の気候がどのように変化しているのかをより深く理解することが危機に瀕しており、それによって、より多くの命を苦しみや回避可能な苦難から救える可能性が高まっています。

通常、ノーチラス号は、『レッド・オクトーバーを追え』を観たことがある人なら誰でもよく知っている技術、つまりソナーを使用してマッピングを実行します。 水中深くまで音を送り込み、戻ってくるまでの時間を計算することで、深さや海底地形を絵に描くことができます。 ソナーは、戻ってくる音の強度である後方散乱も拾います。 岩、砂、サンゴなどの素材によって吸収される音の量が異なるため、後方散乱は、研究者がさまざまな場所にどのような種類の生息地があるかを判断するのに役立ちます。

これまでの航海では、ノーチラス号がソナー信号の唯一の発信源でした。 しかし、6月15日に始まったパパハナウモクアケア海洋国定公園を探索する3週間の旅では状況が一変した。パパハナウモクアケア海洋国定公園は、ハワイ近郊の太平洋にある58万3,000平方マイルの海、環礁、島々が広がる地域である。 乗組員は新しいおもちゃを持ってきました。それは、独自のソナーアレイを搭載して浅海に送り込まれる、DriX と呼ばれる無人水上車両です。

オーシャン・エクスプロレーション・トラスト（船を運営する非営利団体）の主席科学者ダニエル・ワグナー氏は、「物事が進化する一般的な道筋は、ロボットや自動運転車を使ってより多くのことを行うことだ」とデイリービーストに語った。 「つまり、これが今後数年間で私たちが実行しようとしている取り組みであり、これらの新興テクノロジーのいくつかをテストすることです。」

海底の地図を作成することは新しいアイデアではありません。 浅瀬での船の座礁を防ごうとしている船員たちは、人類が海に出て以来、障害物に気づいています。 18 世紀、船の乗組員は鉛で固定されたロープを船外に投げ、どのくらい沈むかを確認することで深さに注目していました。 1930 年代までに、ソナーは海底の大まかな輪郭を作成するためにすでに使用されていました。 この研究は、先駆的な地質学者マリー・サープなどの人物によってさらに発展させられました。彼の大西洋の地図は、科学者がプレート・テクトニクス理論（地球の外殻が何十億年もの間動き続けてきた巨大なプレートでできていることを示唆する理論）を受け入れるのに重要でした。年）。

これらの初期の取り組みでは、比較的初期段階にあったテクノロジーが使用されました。 最近では、より鮮明ではあるがまだ曖昧な画像を描くために衛星アレイも使用されています。 現在までに、現代のソナーを使用して地図が作成されたのは海底のわずか 23.4 パーセントです。

海洋の大部分の既存の地図は存在するが、それらは信じられないほど低解像度である、とコロンビア大学のラモント・ドハティ地球観測所で深海地図作成を専門とする上級研究科学者であり、大西洋およびインド洋部分の責任者であるヴィッキー・フェリーニ氏によると、海底2030ミッション。

「船で地図を作成してみると、そこには存在しなかった山が存在するようです。つまり、欠けている信じられないほどの詳細が存在します」と彼女は付け加えた。

新しい地図はより正確になりますが、海底の Google マップを正確に設定するわけではありません。 代わりに、海をグリッドに分割しています。 浅いエリアでは、グリッド セルのサイズは各辺 100 メートルになります。これはサッカー場とほぼ同じサイズです。 最深部では、解像度は 800 × 800 メートルまで低下します。

海底の地図を作成する意味は何でしょうか? 実際、そこには実際的な動機があります。 光ファイバーケーブルを敷設したり、水中天然ガスパイプラインを建設したりする際には、障害物がどこにあるかを把握することが重要です。 安全性と航行は水中に何があるかを知ることにかかっています。たとえば、フェリーニ氏は、2014年に謎の失踪を遂げたマレーシア航空370便の残骸は、もし正確な海底地図が捜索チームに利用可能であったなら発見されただろうかと疑問に思っています。 正確な地図は、水棲生物がどこで見つかるかをより正確に予測するのにも役立ち、商業漁業にとって大きな恩恵となる可能性があります。

しかし、関係する科学者の多くにとって、地図作成プロジェクトのより重要な役割は、気候がどのように機能し、どのように変化しているかを知ることに関係しています。 海底の形状は、水が実際にどのように循環するかに多大な影響を及ぼし、さらに風のパターンや潮汐など、地球の気候が実際にどのように機能するかに影響を与える多くの要素に影響を与えます。

たとえば、科学者は海底の地形を知ることで、地球上の冷水流と暖水流についてより深く理解できるようになります。 これらの海流は、エルニーニョなどの気象現象の原因となり、米国南東部の洪水から、底から上がってくる植物プランクトンの不足による魚資源の枯渇に至るまで、あらゆるものに影響を与える可能性があります。

乗組員が遠隔の船舶を制御および監督するノーチラスの「制御バン」。

より良いデータは、地球規模の気候がどのように機能するかに関するより良いモデルにつながります。これは、人間が温室効果ガスを排出し続けるにつれて気候がどのように変化するかをより適切に予測できることを意味します。

それはひいては、世界中の地域社会がより激しい嵐、よりひどい洪水、より暑い夏、そしてより厳しい冬にどのように備えるべきかをより正確に予測するのに役立ち、その過程で命を救う可能性があります。

「海の形を理解することは、津波や台風の移動方法がその下の地形に依存するなど、特定のものの大きさを理解する上で非常に重要な要素です」とワグナー氏は語った。

それでも、それはすべて、プロジェクトが無数の課題を克服した場合にのみ可能になります。 Seabed 2030 の関係者は、自発的にデータをプロジェクトに引き渡す必要があります。 すべての政党、特に国軍や秘密の民間企業に所属する政党がそうすることに関心があるわけではない。

もう 1 つの問題は、より明白です。海は本当に、本当に大きく、約 1 億 4,000 万平方マイルをカバーしています。 2030 年までにこれだけの地面を観察するのは至難の業です。

しかし、それはやり遂げられるという自信があります。 2020 年から 2030 年までの数年間は、国連によって「持続可能な開発のための海洋科学の 10 年」と呼ばれています。 DriX のようなテクノロジーは、海を横断する自律型ロボット船の開発を推進する可能性があります。

それまでは、ノーチラスのような船がゆっくりと歩みを進め、より大きなミッションの役割を果たし、その過程で素晴らしい映像を撮影するでしょう。

「ほとんどすべてのダイビングで何か新しいことがあります。私たちは、私たちが知らなかった種、またはそこに存在することを知らなかった種など、発見されていないものを見つけます」とワグナー氏は言いました。 「深海について考えるとき、ほとんどの人は、そこには何もない、暗い空洞を思い浮かべます…多くの人は、ただそこにゴミを捨てればいいだけで、実際には何の影響も与えないと考えるでしょう。実際、適切な場所を探せば、たくさんの生命が存在します。」

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