Введение
Американский институт океанографических исследований – центр океанографических исследований. Институт исследований аквариума Монтерейского залива (Monterey Bay Aquarium Research Institute, MBARI) – частный некоммерческий центр океанографических исследований в Мосс-Лэндинг, штат Калифорния. MBARI был основан в 1987 году Дэвидом Паккардом и в основном финансируется Фондом Дэвида и Люсиль Паккард. Кристофер Шолин является президентом и главным исполнительным директором института, управляя штатом примерно из 220 ученых, инженеров, операционных и административных сотрудников. В MBARI ученые и инженеры совместно разрабатывают новые инструменты и методы для изучения океана. Долгосрочное финансирование от Фонда Дэвида и Люсиль Паккард позволяет институту браться за исследования, которые традиционные грантовые организации могут не захотеть спонсировать. Дэвид Паккард поставил перед MBARI задачу: "Принимать риски. Задавать большие вопросы. Не бояться совершать ошибки; если вы не совершаете ошибок, вы не стремитесь достаточно далеко". Кампус MBARI в Мосс-Лэндинг расположен недалеко от центра залива Монтерей, у начала каньона Монтерей. Монтерейский залив – один из самых биологически разнообразных водоемов в мире, а лежащий в его основе подводный каньон – один из самых глубоких подводных каньонов вдоль континентальных Соединенных Штатов. Благодаря этому подводному каньону глубиной 4000 метров, расположенному всего в нескольких часах хода на корабле от их базы, ученые института пользуются выгодным близостью к этой естественной глубоководной "лаборатории". MBARI не открыт для широкой публики, но один раз в год проводится день открытых дверей. Хотя MBARI является родственным учреждением аквариуму Монтерей-Бэй, обе организации имеют полностью отдельное управление и финансирование.
an oceanographic research center
The Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) is a private, non profit oceanographic research center in Moss Landing, California. MBARI was founded in 1987 by David Packard, and is primarily funded by the David and Lucile Packard Foundation. Christopher Scholin serves as the institute's president and chief executive officer, managing a work force of approximately 220 scientists, engineers, and operations and administrative staff. At MBARI, scientists and engineers work together to develop new tools and methods for studying the ocean. Long term funding from the David and Lucile Packard Foundation allows the institute to take on studies that traditional granting institutions may be reluctant to sponsor. Part of David Packard's charge for MBARI was to "Take risks. Ask big questions. Don't be afraid to make mistakes; if you don't make mistakes, you're not reaching far enough." MBARI's campus in Moss Landing is located near the center of Monterey Bay, at the head of the Monterey Canyon. Monterey Bay is one of the most biologically diverse bodies of waters in the world, and the underlying submarine canyon is one of the deepest underwater canyons along the continental United States. With this 4,000 meter deep submarine canyon only a few ship hours from their base of operations, institute scientists enjoy an advantageous proximity to this natural, deep sea "laboratory." MBARI is not open to the general public, but it has an open house once a year. Although MBARI is a sister institution to the Monterey Bay Aquarium, the two organizations have entirely separate management and funding.
Исследования
Нынешние усилия MBARI охватывают междисциплинарные области океанологии, включая морскую биологию, геологию, химию и биологическую океанографию. MBARI также разрабатывает новые океанографические инструменты и методы исследований, а также технологии для океанических обсерваторий. Значительная часть исследований MBARI посвящена разработке и применению роботизированных аппаратов и других автоматизированных методов сбора данных в океане. Эти инструменты позволяют получить уникальное представление о жизни океана и физических процессах, происходящих в нем.
Исследовательские суда
Флагманское исследовательское судно MBARI – RV Western Flyer, небольшое судно с двойным корпусом типа SWATH, использующее дистанционно управляемый подводный аппарат (ROV) Doc Ricketts, который спускается в воду через лунный бассейн в центре судна. RV Western Flyer обеспечивал проведение погружений ROV вдоль большей части западного побережья Северной Америки, от Калифорнийского залива до острова Ванкувер, а также в районе Гавайских островов. В декабре 2011 года MBARI вывел из эксплуатации RV Point Lobos после 23 лет службы. В 2012 году MBARI также вывел из эксплуатации RV Zephyr, который служил платформой для запуска автономных подводных аппаратов (AUV) MBARI. Эти два судна были заменены одним, более крупным судном, RV Rachel Carson, приобретенным MBARI летом 2011 года. Исследовательское судно Rachel Carson способно запускать как ROV, так и AUV, а также проводить многодневные экспедиции.
Подводные машины
MBARI является пионером в разработке и научном использовании двух типов подводных роботов – дистанционно управляемых аппаратов (ROV) и автономных подводных аппаратов (AUV). ROV – это роботизированные подводные аппараты, соединенные очень длинным тросом с кораблем на поверхности моря. Управляются они пилотами и исследователями на борту судна. AUV – это роботизированные подводные аппараты, которые программируются на поверхности моря, а затем выпускаются для автономного сбора данных, с минимальным или полным отсутствием вмешательства человека. ROV Doc Ricketts компании MBARI – аппарат, рассчитанный на глубину до четырех километров, названный в честь пионера морской экологии Эда Риккетса. ROV Doc Ricketts используется с научно-исследовательского судна R/V Western Flyer с 2009 года, заменив ROV Tiburon, который использовался с R/V Western Flyer с 1997 года. ROV Ventana – аппарат, рассчитанный на глубину 1,8 км. Он был построен для Исследовательского института аквариума Монтерейского залива компанией International Submarine Engineering по спецификациям, разработанным Дэвидом Паккардом и первоначальной основной группой ученых и инженеров MBARI. Аппарат был поставлен в 1988 году с базовым набором приборов и камер. В ходе более чем 3600 погружений к нему были добавлены датчики сбора данных, камера высокого разрешения и устройства для сбора образцов. Помимо ROV, MBARI также разработала беспривязные подводные роботы, называемые автономными подводными аппаратами (AUV). AUV класса Dorado компании MBARI имеют диаметр и могут быть длиной от до , в зависимости от задачи. К действующим в настоящее время в MBARI AUV класса Dorado относятся AUV для исследования верхних слоев воды, AUV для картографирования морского дна и AUV для получения изображений. Основные элементы аппарата рассчитаны на большие глубины (аппарат для картографирования рассчитан на 6000 метров) и могут работать до 20 часов. AUV Tethys компании MBARI, также называемый аппаратом большой дальности, – это новый AUV, предназначенный для работы на больших расстояниях. Tethys имеет диаметр, длину и вес 120 кг. Tethys обеспечивает возможности, находящиеся между существующими AUV с винтовым движителем, которые обычно имеют запас хода около суток, и аппаратами с плавучестью (глидерами), которые могут работать в течение многих месяцев. В октябре 2011 года Tethys провел 24 дня в море, преодолев почти 1800 км.
Заметные достижения
Частые экспедиции с дистанционно управляемыми аппаратами в глубокий каньон Монтерей позволили исследователям MBARI регулярно открывать новые виды животных и начинать понимать их роль в экологии глубоководья. Среди наиболее заметных видов, впервые описанных исследователями MBARI, – Stellamedusa ventana (пузырчатая медуза), Tiburonia granrojo (большая красная акула), Chaetopterus pugaporcinus (червь-свинья) и виды рода Osedax (черви, питающиеся костями). Брюс Робисон также первым наблюдал прозрачную голову рыбы-бочкоглаза Macropinna microstoma. В 2008 году MBARI развернула Монтерейскую ускоренную исследовательскую систему (MARS) – первую глубоководную кабельную обсерваторию у побережья континентальных Соединенных Штатов. MARS позволяет исследователям подключать различные научные приборы, такие как сейсмодатчики и видеокамеры с низкой освещенностью, и оставлять их на дне глубокого моря на продолжительное время. Обсерватория MARS, финансируемая в 2002 году грантом Национального научного фонда, была разработана в результате совместных усилий MBARI, Океанографического института Вудс-Холл, Лаборатории прикладной физики Университета Вашингтона, Лаборатории реактивного движения НАСА, L3 MariPro и Alcatel Lucent. Исследователи MBARI также внесли новаторский вклад в область микробной океанографии. Постдокторант MBARI Одед Бежа и ученый Эдвард ДеЛонг первыми обнаружили ген у нескольких видов бактерий, ответственный за производство белка родопсина, ранее неизвестного в царстве бактерий. В MBARI также были сделаны первые разработки в нескольких областях метагеномики. ДеЛонг был одним из первых, кто применил метагеномику в океанологии, а ученый MBARI Александра Ворден возглавила разработку метагеномики, ориентированной на эукариоты, которая позволяет отбирать конкретные эукариотические клетки из природных образцов и секвенировать, собирать и анализировать частичные геномы из этих некультивируемых клеток. В 2001 году ученые и инженеры MBARI обнаружили начало и развитие вредного цветения водорослей (HAB) с помощью процессора обработки экологических образцов (ESP) – подводной роботизированной ДНК-лаборатории. Используя ESP, исследователи могут проводить молекулярно-биологические анализы удаленно, в реальном времени, в течение длительного периода и с возможностью интерактивного управления. ESP обеспечивает сбор и анализ образцов воды непосредственно на месте, например, анализ генетического материала морских микроорганизмов в морской воде.