La Iniciativa de Observatorios Oceánicos (OOI) es una importante instalación de investigación de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) compuesta por una red de plataformas y sensores de observación oceánica ( observatorios oceánicos ) impulsados por la ciencia en los océanos Atlántico y Pacífico. Esta infraestructura en red mide variables físicas, químicas, geológicas y biológicas desde el fondo marino hasta la superficie del mar y la atmósfera suprayacente, proporcionando un sistema integrado de recopilación de datos a escala costera, regional y global. El objetivo de OOI es ofrecer datos y productos de datos durante un período de más de 25 años, permitiendo una mejor comprensión de los entornos oceánicos y los problemas oceánicos críticos.
Ya en 1987, la comunidad de ciencias oceánicas inició debates sobre la ciencia, los conceptos de diseño y la ingeniería de los observatorios de investigación oceánica, lo que llevó a la formación de la Red Oceánica Internacional (ION) en 1993. [1] El comité nacional de ION se formó en 1995 y luego se expandió al comité de Dinámica de los Sistemas Tierra y Océano (DEOS), encargado de proporcionar un enfoque para la planificación exploratoria para una red de observatorios oceánicos. [2] En 2003, la Comisión Pew de Océanos recomendó cambios diseñados para mejorar el uso, la gestión y el impacto de la sociedad en el océano costero y global. [3] [4]
Impulso para la observación de los océanos orientada a la investigación construido con dos estudios del Consejo Nacional de Investigación (NRC) en 2000 y 2003 ("Illuminating the Hidden Planet: The Future of Seafloor Observatory Science" [5] y "Enabling Ocean Research in the 21st Century" [6 ] ), y una serie de talleres comunitarios. En 2000, la Junta Nacional de Ciencias (NSB) aprobó el OOI como un proyecto potencial de construcción de instalaciones y equipos de investigación importantes para su inclusión en un futuro presupuesto de la Fundación Nacional de Ciencias, lo que permitió esfuerzos de planificación enfocados.
En 2004, la División de Ciencias Oceánicas de NSF (NSF OCE) estableció la Oficina de Proyectos OOI bajo la Red de Observatorios Interactivos de Investigación Oceánica (ORION) para coordinar la planificación adicional de OOI entre dos grupos independientes pero complementarios, las Instituciones Oceanográficas Conjuntas (JOI) y el Consorcio para los Océanos. Investigación y Educación (CORE). [7] Posteriormente, la Oficina del Programa pasó únicamente a JOI, que luego se fusionó con CORE para formar el Consorcio para el Liderazgo Oceánico en 2007. En 2005, la Oficina del Proyecto OOI solicitó la ayuda de la comunidad de investigación oceánica para desarrollar el diseño de la red OOI solicitando Solicitud for Assistance (RFA) que dieron como resultado 48 propuestas, que representan los pensamientos e ideas de más de 550 investigadores y participantes directos, y la participación de más de 130 instituciones educativas y de investigación independientes. Utilizando las respuestas del proceso RFA y los resultados de la revisión asociada, la Oficina del Proyecto OOI ORION y el Comité Asesor Científico y Técnico externo desarrollaron un Diseño de Red Conceptual (CND) inicial [8] para el OOI, que luego sirvió como foco en un OOI. Taller de Diseño e Implementación en marzo de 2006.
En agosto de 2006, NSF convocó una Revisión del Diseño Conceptual (CDR) para evaluar la viabilidad técnica y el presupuesto del Proyecto, el Plan de Gestión del Proyecto, incluidos los cronogramas e hitos, y los planes de educación y extensión. El Panel del CDR afirmó que la OOI, tal como se propuso, transformaría la investigación oceanográfica en las próximas décadas, y que la CND proporcionó un buen punto de partida para desarrollar la red OOI.
Un mayor perfeccionamiento del diseño basado en las mejores prácticas de ingeniería y revisiones financieras hizo que se revisara el CND inicial. La Oficina de Proyectos de OOI, trabajando con los comités asesores de OOI, compuestos por miembros de la comunidad que no están en conflicto, y en consulta con NSF, generó un CND revisado.
En 2007, el Subcomité Conjunto de Ciencia y Tecnología Oceánicas del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología [9] desarrolló una Estrategia de Prioridades de Investigación Oceánica (ORPS), [10] que proporciona un marco de inversión en investigación para avanzar en la comprensión de los procesos e interacciones oceánicas que facilitan el uso responsable. del medio marino. La ORPS identificó tres elementos transversales, uno de los cuales es la observación de los océanos para la investigación y la gestión.
A finales de 2007, el proyecto OOI completó su Revisión Preliminar del Diseño [11] y en 2008 completó su Revisión Final del Diseño de la Red, lo que resultó en el Diseño Final de la Red. [12] En mayo de 2009, la Junta Nacional de Ciencias autorizó al Director de NSF a otorgar fondos para la construcción y operación inicial de la OOI. En septiembre de 2009, NSF y el Consortium for Ocean Leadership firmaron un acuerdo de cooperación [13] que inició la fase de construcción del OOI.
Las ubicaciones de los conjuntos globales de OOI fueron seleccionadas por un equipo de aproximadamente 300 científicos [14] para apuntar a regiones que no estaban suficientemente muestreadas y sujetas a condiciones extremas (por ejemplo, fuertes vientos y estados del mar) que representaban un desafío para las operaciones continuas o incluso frecuentes con base en barcos. mediciones. Los sitios de estudio global originalmente planificados incluyen amarres instrumentados y planeadores en cuatro ubicaciones: Cuenca Argentina, Mar de Irminger, Océano Austral y Estación Papa.
El primer año de financiación en virtud del Acuerdo de Cooperación respaldó una serie de esfuerzos de construcción realizados por las Organizaciones de Implementación Marina (Institución Oceanográfica Woods Hole, Universidad de Washington y Universidad Estatal de Oregón), incluida la producción, ingeniería y creación de prototipos de áreas costeras y abiertas clave. componentes oceánicos (amarres, boyas, sensores), adjudicación del contrato principal del cable del fondo marino, finalización de una estación costera para energía y datos, y desarrollo de software para interfaces de sensores a la red. Los años siguientes de financiación apoyaron el diseño, la construcción y el despliegue de sistemas costeros, de aguas profundas y del fondo marino.
El OOI fue encargado y aceptado por la NSF en 2016 y los datos de más de 900 sensores en los siete sitios estuvieron disponibles gratuitamente para su descarga en línea casi en tiempo real. El presupuesto anual es de aproximadamente 44 millones de dólares. [15]
En 2018, de acuerdo con algunas de las recomendaciones establecidas en Sea Change: 2015-2025 Decadal Survey of Ocean Sciences, [16] se analizó el alcance del Argentino Basin Array y el alcance del Southern Ocean Array se redujo únicamente al amarre en la superficie, lo que se eliminó posteriormente en 2020. [17] Todos los datos de OOI recopilados en los sitios de la Cuenca Argentina y el Océano Austral continúan apareciendo en el sitio web de OOI.
En octubre de 2018, la oficina de gestión de programas de la OOI pasó del Consorcio para el Liderazgo Oceánico a la Institución Oceanográfica Woods Hole. [18]
El Programa OOI es administrado y coordinado por la Oficina del Proyecto OOI en la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), con cuatro organizaciones responsables de las operaciones y el mantenimiento de componentes específicos del sistema OOI. [19]
Los sitios y plataformas de los componentes de OOI tienen como objetivo los siguientes procesos científicos clave:
Cuantificar el intercambio de energía y masa aire-mar, especialmente durante vientos fuertes (más de 20 metros por segundo), es fundamental para proporcionar estimaciones del intercambio de energía y gas entre la superficie y las profundidades del océano y mejorar la capacidad predictiva del pronóstico de tormentas. y modelos de cambio climático.
La variabilidad climática afecta la circulación oceánica , los patrones climáticos, el entorno bioquímico del océano y los ecosistemas marinos . Comprender cómo cambian estos procesos en las condiciones actuales y futuras es una motivación clave para recopilar observaciones multidisciplinarias.
La mezcla turbulenta desempeña un papel fundamental en la transferencia de materiales dentro del océano y en el intercambio de energía y gases entre el océano y la atmósfera. La mezcla horizontal y vertical dentro del océano puede tener un efecto profundo en una amplia variedad de procesos biológicos.
El océano costero alberga una variedad de procesos dinámicos y heterogéneos, incluidas influencias humanas, que a menudo interactúan fuertemente. Una mejor comprensión de estas relaciones complejas y entrelazadas y sus impactos ayudará a dominar y gestionar los recursos costeros en un clima cambiante.
Los límites activos de las placas tectónicas influyen en el océano desde perspectivas físicas, químicas y biológicas en diversos grados. Los movimientos e interacciones litosféricos en los límites de las placas en el fondo marino o debajo de él son responsables de eventos de corto plazo como terremotos , tsunamis y erupciones volcánicas . Estas regiones también albergan la actividad hidrotermal y biológica más densa de las cuencas oceánicas.
La corteza oceánica contiene el acuífero más grande de la Tierra y sustenta una vasta y profunda biosfera . La circulación térmica y la reactividad de los fluidos derivados del agua de mar pueden modificar la composición de las placas oceánicas, conducir a la formación de respiraderos hidrotermales que sustentan comunidades micro y macrobiológicas únicas y concentrar metano para formar depósitos masivos de gas metano e hidrato de metano . [23]
El OOI se compone de dos conjuntos costeros (Coastal Pioneer Array y Coastal Endurance Array), dos conjuntos globales (Global Irminger Sea Array y Global Station Papa Array), el Regional Cabled Array (RCA) y Cyberinfrastructure. Se siguen suministrando datos desde los conjuntos descontinuados en la Cuenca Argentina y el Océano Austral.
Los conjuntos costeros proporcionan un acceso sostenido y adaptable a sistemas costeros complejos. Los conjuntos costeros se extienden desde la plataforma continental hasta el talud continental , lo que permite a los científicos examinar los procesos costeros, incluidos los afloramientos , la hipoxia , los frentes de ruptura de la plataforma y el papel de los filamentos y remolinos en el intercambio entre plataformas. Las tecnologías que recopilan datos en la región costera incluyen boyas amarradas con sensores fijos, perfiladores verticales amarrados, cables del fondo marino , planeadores y vehículos submarinos autónomos .
El observatorio costero incluye un Endurance Array a largo plazo en el Pacífico Oriental y un Pioneer Array reubicable en el Atlántico Occidental. La Institución Oceanográfica Woods Hole instaló y opera el Pioneer Array. La Universidad Estatal de Oregón instaló y opera Endurance Array.
Actualmente hay dos conjuntos globales en funcionamiento (Global Irminger Sea Array y Global Station Papa Array). La Cuenca Argentina y los Southern Ocean Arrays fueron eliminados, pero sus datos permanecen disponibles a través del portal de datos de OOI.
El Coastal Pioneer Array es una red de plataformas y sensores que operan en la plataforma continental y el talud al sur de Nueva Inglaterra . Un conjunto amarrado estaba centrado en la ruptura de la plataforma en la Bahía del Atlántico Medio al sur de Cape Cod , Massachusetts. En 2024, el Coastal Pioneer Array se trasladó al sur de Mid-Atlantic Bight, entre Cape Hatteras y Norfolk Canyon frente a la costa de Carolina del Norte. [24]
Los datos del Coastal Pioneer Array permiten a los científicos examinar cómo los procesos de intercambio estructuran las propiedades físicas, químicas y biológicas sobre la plataforma y el talud continental. [25] El muestreo rápido y continuo a intervalos de horas a días en múltiples escalas espaciales (de metros a cientos de kilómetros) proporciona información sobre los procesos oceanográficos que ocurren a lo largo de más de un ciclo estacional o anual.
El frente de ruptura de la plataforma de Mid-Atlantic Bight es una característica oceanográfica persistente asociada con la batimetría cambiante de la plataforma y el talud continental. La región frontal está influenciada por los anillos, meandros y filamentos de la Corriente del Golfo .
La región frontal está asociada con el transporte de calor, agua dulce, nutrientes y carbono a lo largo y a través de la plataforma. Estos flujos controlan la masa de agua y las características de los ecosistemas en múltiples regiones. Muchos de los procesos a lo largo del frente de ruptura de plataforma evolucionan rápidamente y ocurren en escalas espaciales cortas. [26]
Pioneer Array proporciona una vista tridimensional de las interacciones biofísicas clave en la ruptura de la plataforma utilizando su conjunto flexible y multiplataforma que combina componentes amarrados y móviles con alta resolución espacial y temporal. El conjunto incluye siete sitios de amarre que se extienden a lo largo de 9 km y 47 km de plataforma continental. Los puntos de amarre están situados entre 9,2 y 17,5 km entre sí. Tres de los siete sitios contienen amarres emparejados. [26] En su ubicación inicial al sur de Cape Cod, el Pioneer está integrado dentro de un sistema de observación regional establecido. Está previsto que el Pioneer Array se traslade de un lugar a otro en intervalos de aproximadamente cinco años para caracterizar los procesos en diferentes entornos oceánicos costeros. [23]
Dos vehículos submarinos autónomos (AUV) toman muestras de la región frontal en las proximidades del conjunto amarrado y cinco planeadores costeros resuelven características de mesoescala en la plataforma exterior y el mar inclinado entre el frente de ruptura de la plataforma y la Corriente del Golfo. Dos planeadores perfilados han actuado como amarres mediante muestreo en un único punto. Los planeadores monitorean un área total de 185 km por 130 km. Las misiones AUV nominales toman muestras a lo largo de la plataforma y a través de ella en dos rectángulos de 14 km por 47 km. [25]
El Coastal Endurance Array, ubicado en la plataforma continental y la pendiente frente a Oregón y Washington, proporciona una red a largo plazo de amarres, nodos bentónicos, sensores cableados y no cableados y planeadores. Es parte de una red más grande de observatorios en la costa del Pacífico que también incluye el OOI Regional Cabled Array, el OOI Global Station Papa Array y la boya de superficie del Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico (PMEL) de la NOAA, y los observatorios de Ocean Networks Canada .
El conjunto se centra en la observación de patrones interanuales (por ejemplo, El Niño-Oscilación del Sur ) y decenales (por ejemplo, Oscilación Decadal del Pacífico ). Los instrumentos examinan la dinámica de surgencias y descendentes impulsadas por el viento, así como la influencia del río Columbia en el ecosistema costero. [27]
El conjunto consta de dos líneas de amarres, una frente a Newport, Oregón (la Línea Oregón) y la otra frente a Grays Harbor, Washington (la Línea Washington). Se seleccionó el sitio para la Línea Oregon porque está cerca de la histórica Línea Hidrográfica de Newport, a lo largo de la cual se han realizado muestreos oceanográficos regulares desde 1961. El sitio de la Línea Washington fue seleccionado como una línea complementaria hacia el norte. Ambas áreas están influenciadas por la cercana columna del río Columbia, la mayor fuente de agua dulce de la costa oeste de Estados Unidos.
Las observaciones de planeadores abarcan 500 km desde el norte de Washington (~48°N) hasta Coos Bay, Oregón (~43°N). Los planeadores toman muestras de isóbatas de 20 m entre las líneas de amarre a lo largo de un transecto norte-sur a 126°W y cinco transectos este-oeste hasta 126°W o 128°W para los transectos que se cruzan con los conjuntos. [23] [28] Parte de la infraestructura de Endurance Array Oregon Line se conecta a la red cableada RSN para proporcionar energía y comunicaciones mejoradas para observar la columna de agua y los procesos del fondo marino. [27]
Las ubicaciones de los conjuntos globales fueron seleccionadas por un equipo de científicos (~300 personas) [29] basándose en regiones que no están suficientemente muestreadas y sujetas a condiciones extremas (por ejemplo, fuertes vientos y estados del mar) que representan un desafío para la actividad continua o incluso frecuente. mediciones desde barcos. Los sitios de estudio global planificados incluyeron amarres instrumentados y planeadores en cuatro ubicaciones: Cuenca Argentina ; [30] Mar de Irminger ; [31] Océano Austral ; [32] y Estación Papá. [33] El Global Argentina Basin Array y el Global Southern Ocean Array fueron desmantelados en 2018 y 2020, respectivamente. Los conjuntos globales son desarrollados y operados por Woods Hole y Scripps.
Las observaciones desde estas áreas de alta latitud son fundamentales para comprender la circulación oceánica y los procesos de cambio climático. Los conjuntos globales incluyen amarres compuestos por sensores fijos y móviles que miden los flujos de calor, humedad y momento entre el aire y el mar, así como las propiedades físicas, biológicas y químicas de la columna de agua. Cada conjunto también incluye planeadores para tomar muestras dentro de la huella del conjunto.
El Global Irminger Sea Array está ubicado en el Atlántico Norte frente al extremo sur de Groenlandia. Los fuertes vientos y olas impulsan fuertes interacciones entre la atmósfera y el océano, incluidos intercambios de energía y gas que contribuyen al secuestro de CO 2 y a la alta productividad biológica y pesquerías de la región. Esta área es también un sitio de formación de aguas profundas del Atlántico norte , importante para la circulación termohalina a gran escala del agua del océano.
El Irminger Sea Array incluye un conjunto de cuatro amarres. Con una distancia entre amarres aproximadamente diez veces mayor que la profundidad del agua, el conjunto es capaz de recopilar datos sobre la variabilidad de mesoescala. Un sitio de amarre consta de un amarre Global Hybrid Profiler de superficie y subsuelo emparejado. Los otros dos sitios consisten en Global Flanking Moorings subterráneos. El agua sobre el subsuelo Global Hybrid Profiler Mooring se muestrea mediante planeadores perfilados verticalmente. El agua dentro y alrededor del conjunto es muestreada por planeadores de mar abierto que recopilan datos sobre la variabilidad espacial. Los datos de los planeadores se transmiten de forma inalámbrica a través de un módem acústico a los amarres y a un satélite para su transmisión a los servidores de OOI. También es posible la reprogramación inalámbrica de los planeadores y ciertas partes del conjunto para recopilar datos sobre eventos repentinos o cambios ambientales. [31]
La estación global Papa Array está ubicada en el Golfo de Alaska, al norte de Coastal Endurance y Regional Cabled Arrays. El conjunto forma parte de una red más amplia de observatorios en el Pacífico nororiental.
Los tres amarres del conjunto están ubicados junto con la boya de superficie Ocean Station Papa, que es mantenida por NOAA PMEL. Esta región es conocida por su pesquería productiva y su baja variabilidad de remolinos, pero sufre de una vulnerabilidad extrema a la acidificación de los océanos. Las mediciones continuas de propiedades físicas, biológicas y químicas ayudarán a monitorear patrones de mesoescala y de gran escala, como la Oscilación Decenal del Pacífico. [33]
La Estación Global Papa Array es un conjunto de tres amarres. Con una distancia entre amarres aproximadamente diez veces mayor que la profundidad del agua, el conjunto es capaz de recopilar datos sobre la variabilidad de mesoescala. A diferencia del diseño del Global Irminger Sea Array, el conjunto Global Station Papa no tiene un amarre de superficie OOI. En cambio, el amarre subterráneo Global Hybrid Profiler está ubicado junto con el amarre de superficie PMEL de NOAA en una esquina del triángulo. Al igual que en el Global Irminger Sea Array, las otras dos esquinas están ocupadas por Global Flanking Moorings subterráneos. [34] Los amarres se complementan con planeadores de mar abierto que recopilan datos sobre la variabilidad espacial dentro y alrededor del conjunto y planeadores de perfilado vertical que toman muestras de las aguas sobre los amarres subterráneos. Los datos de los planeadores se transmiten de forma inalámbrica a través de un módem acústico desde los amarres a un satélite para su transmisión a los servidores de OOI. El control desde tierra de los planeadores y ciertas partes del conjunto se utiliza para recopilar datos sobre eventos repentinos o cambios ambientales. [33]
El Regional Cabled Array (RCA) consta de conjuntos cableados de sensores de observación del océano en el Océano Pacífico nororiental. El RCA cruza la placa de Juan de Fuca , lo que convierte al RCA en el primer observatorio oceánico de EE. UU. en atravesar una placa tectónica. Sus observaciones permiten estudiar en profundidad la actividad volcánica, las filtraciones de metano, los respiraderos hidrotermales y los terremotos submarinos, así como los procesos biológicos, químicos y físicos en la columna de agua suprayacente.
Las plataformas y los sensores están conectados por aproximadamente 900 kilómetros (560 millas) de cable electroóptico. El diseño proporciona alta potencia (10 kV, 8 kW) y ancho de banda (10 GbE) a conjuntos de sensores en el fondo marino y en toda la columna de agua mediante amarres con perfiladores instrumentados de seguimiento de cables, plataformas instrumentadas de 200 m y perfiladores con cabrestante. Los cables proporcionan comunicación bidireccional en tiempo real entre la instrumentación del fondo marino y la columna de agua y la estación costera en Pacific City, Oregón. La RCA fue instalada y operada por la Universidad de Washington. [35]
Siete grandes subestaciones del fondo marino (nodos primarios) proporcionan energía y ancho de banda a seis sitios que incluyen aquellos en la plataforma de Oregón y sitios costa afuera de Endurance Array. Dos sitios adicionales abarcan el margen continental hasta la base del talud. El sitio de la base de la pendiente está ubicado a unos 125 km al oeste de Newport, Oregon y se encuentra a una profundidad de 2900 m. Alberga amarres de perfilado instrumentado y del fondo marino y permite la investigación de la variabilidad y las interacciones de las aguas oceánicas profundas, la corriente de California y las surgencias. Proporciona la base para establecer conexiones de transporte cuesta arriba y comprender la conexión de los procesos profundos con los superficiales que actúan en el sitio costa afuera de Oregón.
Otros sitios en el RCA se centran en Southern Hydrate Ridge , un área de enormes depósitos de hidratos de gas bajo el fondo marino y flujos de metano desde el fondo marino hacia el océano, y Axial Seamount , el volcán más magmáticamente robusto en el centro de expansión de Juan de Fuca Ridge. que estalló en abril de 2011.
El RCA complementa el observatorio cableado NEPTUNE que Ocean Networks Canada opera en la placa norte de Juan de Fuca. Juntos, estos observatorios permiten investigaciones a largo plazo a escala de placas del fondo marino y del océano en el Pacífico nororiental. [36]
La porción del Margen Continental de la RCA, ubicada al oeste de Newport, Oregon, se enfoca en observaciones de procesos oceanográficos físicos y biogeoquímicos, ecosistemas costeros, filtraciones/depósitos de hidratos de metano y eventos sísmicos a lo largo de la zona de subducción de Cascadia al oeste de Newport, Oregon.
Las observaciones geofísicas en el sitio de Slope Base detectan eventos sísmicos y de tsunamis asociados con terremotos a lo largo de la zona de subducción de Cascadia y el campo lejano. Este sitio también contiene infraestructura del fondo marino y amarres con perfiladores instrumentados diseñados para observar las porciones más profundas de la corriente de California, procesos biogeoquímicos en la columna de agua suprayacente, incluida la acidificación del océano y capas delgadas, y el forzamiento topográfico de las aguas del océano inducido por una topografía escarpada y accidentada.
Southern Hydrate Ridge está ubicada en una región de depósitos enterrados de hidratos de metano y, más raramente, hidratos expuestos en el fondo marino. Los fluidos ricos en metano y los penachos de burbujas emitidos por estas filtraciones sustentan densas comunidades microbianas bentónicas y pueden proporcionar una fuente de carbono para la columna de agua superior, sustentando bacterias oxidantes de metano y organismos más grandes. Como potente gas de efecto invernadero, también es importante cuantificar el metano liberado a la atmósfera. La desestabilización de los hidratos de metano también puede provocar fallas en las pendientes, lo que representa importantes peligros geológicos. Nuevos sonares de visión general y cuantificación financiados por Alemania a través de la Universidad de Bremen, capturan por primera vez todas las columnas de metano que emanan de Southern Hydrate Ridge. [37]
El Continental Margin Array incluye infraestructura ubicada en el talud continental y la base del talud continental que se conecta con el Endurance Array Oregon Line en los sitios Offshore y Shelf. El sitio de la base del talud de Oregón está ubicado junto a la zona de subducción de Cascadia, justo al lado del talud continental. El sitio Southern Hydrate Ridge está ubicado en el talud continental. Los cables de fibra óptica proporcionan energía y comunicación bidireccional a las cajas de conexiones, que albergan sensores e instrumentos geofísicos como sismómetros e hidrófonos. Las tres cajas de conexiones en Southern Hydrate Ridge incluyen sensores que toman imágenes y miden las columnas de hidrato de metano para ayudar a comprender el movimiento y la química de estos fluidos. Las cajas de conexiones combinadas con amarres perfiladores profundos y poco profundos cableados en el sitio de la base de la pendiente toman observaciones a lo largo de la columna de agua desde el fondo marino hasta la superficie del océano. [38] La infraestructura del fondo marino incluye un sismómetro de banda ancha y un hidrófono de baja frecuencia para monitorear eventos sísmicos locales y de campo lejano. Toda la infraestructura está conectada al cable para suministro de energía y flujo de datos en tiempo real junto con comunicaciones en vivo que permiten capacidades de respuesta a eventos. Los hidrófonos de banda ancha en los amarres desde Axial hasta el sitio de la Plataforma de Oregón delinean las vocalizaciones de los mamíferos y los sonidos producidos por las actividades humanas. [39]
La porción del monte submarino Axial de la RCA se encuentra a más de 500 km de la costa e incluye sitios ubicados dentro de la caldera del monte submarino Axial y en su base. El monte submarino Axial es un volcán submarino activo y se encuentra en el centro de expansión de la cresta Juan de Fuca .
El sitio de Axial Caldera está ubicado en la cima del monte submarino a 1500 m debajo de la superficie del mar. El observatorio del monte submarino Axial es el observatorio volcánico submarino más avanzado del mundo. La instrumentación en Cabled Axial Seamount Array facilita el estudio de la actividad sísmica, las erupciones volcánicas, los respiraderos hidrotermales , la formación y alteración de la corteza oceánica y cómo la temperatura y los cambios químicos asociados con la actividad volcánica afectan a las comunidades microbianas y de macrofauna. [40]
La infraestructura dentro de la caldera también se ha ampliado con instrumentos con financiación de la NSF , la Oficina de Investigación Naval y la NASA . Estos instrumentos abarcan amplias investigaciones científicas sobre la deformación de la corteza terrestre en el volcán con estudios de seguimiento centrados en los terremotos de la zona de subducción de Cascadia . Los nuevos instrumentos financiados por la NASA también proporcionarán información sobre la búsqueda de vida en otros planetas. [41]
El sitio de la Base Axial es un entorno de océano abierto donde la Corriente del Pacífico Norte / Corriente de California interactúa con el giro subpolar, lo que convierte a este sitio en un lugar importante donde se transportan calor, sal, gases y biota. La recopilación de datos tiene como objetivo encontrar conexiones entre la dinámica oceánica, los ecosistemas y el clima en una variedad de escalas, desde el nivel de cuenca hasta el regional. [40]
El sitio de Axial Caldera cuenta con cinco cajas de conexiones de media potencia que contienen instrumentos de recolección de datos. Los sismómetros y los hidrófonos recopilan datos geofísicos. Los dispositivos de inclinación por presión detectan cambios en la altura y el ángulo del fondo marino asociados con el inflado y desinflado de las cámaras de magma. Se utilizan varios tipos de instrumentos, incluidas cámaras, sensores y un conjunto de termistores 3D, para estudiar los respiraderos hidrotermales.
En el sitio de Axial Base, las cajas de conexiones están emparejadas con un amarre cableado de perfilador profundo y un amarre cableado de perfilador poco profundo. El amarre de perfilador profundo cableado contiene un perfilador de seguimiento de cables que toma muestras de la columna de agua desde 150 m por debajo de la superficie hasta cerca del fondo (hasta 2600 m, dependiendo de la profundidad del agua). El Amarre Cableado Shallow Profiler toma muestras de aguas poco profundas (200 m hasta justo debajo de la superficie) con una cápsula científica instrumentada. La infraestructura del fondo marino, como un sismómetro de banda ancha y un hidrófono de baja frecuencia, permite a la RCA monitorear eventos sísmicos locales y de campo lejano.
Los cables de fibra óptica proporcionan energía y comunicación bidireccional en tiempo real a los instrumentos desde la costa. La comunicación en vivo permite capacidades de respuesta a eventos. [40]
La ciberinfraestructura (CI) de OOI gestiona e integra datos de más de 800 instrumentos desplegados en los cinco conjuntos oceánicos en curso, vinculando la infraestructura marina con la comunidad global de usuarios.
Los datos sin procesar de los conjuntos se transmiten a los centros de operaciones ubicados en Pacific City (conjunto cableado regional), la Universidad Estatal de Oregón (instrumentos sin cable en la costa del Pacífico) o la Institución Oceanográfica Woods Hole (instrumentos sin cableado en la costa del Atlántico). Luego, los datos se cargan en el OOI CI. [42]
OOI CI ha estado en funcionamiento desde 2013. Hasta mayo de 2020, ha recopilado y curado 36 terabytes de datos y ha atendido más de 189 millones de solicitudes a usuarios de más de 100 países. [43] Todos los conjuntos de datos sin procesar y procesados se ponen a disposición de los usuarios en línea y se almacena un archivo completo de todos los conjuntos de datos sin procesar en múltiples ubicaciones. Los procedimientos de control de calidad de los datos de OOI se diseñaron con el objetivo de cumplir con los estándares de Garantía de calidad de datos oceánicos en tiempo real (QARTOD) de IOOS.
OOI Data Explorer es la herramienta principal para acceder a conjuntos de datos. Los datos anteriores del Portal de datos de OOI están en proceso de transferencia al portal de Data Explorer. El acceso a datos y subconjuntos de datos también está disponible a través del Archivo de datos sin procesar, el Archivo de datos analíticos, el servidor del Programa de acceso a datos de la División de Investigación Ambiental (ERDDAP) de OOI y la interfaz API de máquina a máquina (M2M) de OOI.
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