NASA планирует отважно двинуться в Арктику

09/06/2010

Миссия NASA – отважно ринуться в холодные воды Северного Ледовитого океана; это будет первая океанографическая экспедиция космического агентства в Арктику.

Учёные NASA готовятся к экспедиции, известной под названием «Изучение влияния климата на экосистемы и на химический состав арктической тихоокеанской среды», или ICESCAPE. Экспедиция начинается уже в июне; а сегодня нам рассказывает о ней Паула Бонтемпи (Paula Bontempi), руководитель программы по океанической биологии и биохимии в НАСА.

Во время этой экспедиции, которая будет проходить в суровых условиях, ученые постараются выявить ключевые факторы изменения арктического климата и состояния плавучих льдов, которые воздействуют на экосистемы океана. 

Пятинедельная экспедиция отплывает 15 июня из порта Датч-Харбор (Dutch Harbor) на Аляске, на ледоколе американской береговой охраны Healy. Полевые наблюдения, которые будут проводиться на судне, позволят учёным выявить связи между состоянием атмосферы, океана и айсбергов, с целью разобраться во внутренних механизмах экосистем Арктического океана. Учёные сравнят наблюдения, полученные на судне, со снимками плавучих льдов и биологии Северного Ледовитого океана, сделанными со спутника NASA, которые могут рассказать только часть истории об изменениях климата в Арктике, рассказывает Бонтемпи.

«Мы продолжаем выполнять свою задачу, которая заключается в том, чтобы проложить путь новым научным открытиям, - говорит Бонтемпи. – Мы стремимся изучать и защищать нашу планету».

От северного побережья Аляски судно пройдет через Берингов пролив в Чукотское море и море Бофорта. На протяжении всего путешествия сорок три участника научной экспедиции будут отбирать пробы в 50-100 пунктах, и даже будут спускаться на поверхность на продолжительный период для изучения морского льда. Будут определяться самые различные параметры, от оптических свойств Северного Ледовитого океана до физиологии фитопланктона, крохотных живых существ, составляющих основу пищевой цепочки в морской экосистеме.

Ученые с помощью самых разнообразных инструментов будут изучать физические и химические характеристики океана и морского льда, микроскопическую растительную  и животную жизнь, регулирующую циркуляцию углерода между морской экосистемой и окружающим пространством. Исследователи не просто будут измерять, насколько потеплел океан, но, скорее, сосредоточатся на изучении того, какое количество света доступно для использования фитопланктоном в выработке энергии, с целью изучить влияние потепления на пищевую «сеть» океана.

«Для меня самое увлекательное в экспедиции [ICESCAPE] – это выявление биологических связей», - говорит соруководитель экспедиции ICESCAPE, учёный Дон Перович (Don Perovich) из Лаборатории научных исследований и технических разработок в Ганновере, штат Нью-Гемпшир. В ходе ICESCAPE будут проводить измерения толщины морского льда, которую нелегко определить из космоса, а также измерения содержания двуокиси углерода в толще льда и на поверхности океана.

Океан естественным образом поглощает двуокись углерода – газ, вызывающий сильный парниковый эффект и участвующий в механизме глобального потепления; - однако изменения климата в Арктике могут нарушить способность океана абсорбировать атмосферный углерод.

Арктический морской лёд, судя по наблюдениям из космоса, сейчас находится на самом низком за тысячи лет уровне. За последние 16 лет океан сильно потеплел, особенно в Арктике, вызвав значительное таяние морского льда. Ледяной покров в 2007 году настолько уменьшился, что открылся знаменитый Северо-западный проход между Россией и Азией. «Мы практически вскрыли океан» - сказал руководитель исследовательских работ ICESCAPE Кевин Арриго (Kevin Arrigo) из Стэнфордского университета в Пало Альто, штат Калифорния.

Летнее отступление ледового покрова, общее истончение льдов, переход к более молодым и уязвимым массивам пакового льда (в некоторых местах их возраст не превышает одного года) хорошо известно. Сезон таяния льдов начинается все раньше и длится все дольше.

Арктические морские льды сейчас весной отступают на 28 дней раньше и вновь наступают осенью на 17 дней позже, чем десять лет назад, рассказывает Арриго. Арктические морские льды обычно имеют глубину от 5 до 6 футов, и примерно на фут покрыты сверху снежной шапкой. При такой толщине менее одного процента солнечного света, попадающего на лёд, проникает в глубь океана. Если лёд истончится, через него будет проходить больше солнечных лучей, что станет отправной точкой для всё более и более раннего начала появления в океане корма для его обитателей.

Эти изменения могут оказать глубокое влияние на физическое, биологическое и геохимическое состояние Северного Ледовитого океана.

Климатические модели предсказывают, что изменение ледового покрова в будущем может  ускориться, и в конце 2040-х возможно полное таяние льдов в летний период, говорит Перович. Эти изменения довольно сильно выражены в Чукотском море и море Бофорта; они оказывают заметное влияние на экосистему Северного Ледовитого океана и способны повлиять на все её элементы, от водорослей, живущих во льдах, до полярных медведей. Во время экспедиции ICESCAPE измерения состояния льда будут проводиться через каждые два часа, с целью повышения точности математических моделей состояния морского льда. По окончании первой экспедиции 21 июля Healy вернётся в порт Сьюард на  Аляске. Вторую экспедицию планируется провести в 2011 году.

128-метровый ледокол способен прокладывать путь сквозь 1,4 метровую толщу льда.  Кораблём управляет команда Береговой охраны в составе 85 человек; на борту судна находится шесть научных лабораторий, полярная библиотека и два ангара для вертолётов HH-65. Стоимость всей программы, рассчитанной на четыре года, составляет примерно 10 миллионов долларов.