Создание подробной карты морского дна для раскрытия неизвестных океана

Морские ученые часто чувствуют, что действуют вслепую. Мировой океан покрывает около 71% нашей планеты и играет центральную роль в жизни на Земле. Однако на сегодняшний день напрямую картировано только около 20% морского дна.

Для измерения глубины и лучшего понимания морского дна используются исследовательские суда, оснащенные многолучевыми эхолотами. Однако масштаб задачи колоссален. Одному судну потребовалось бы около 350 лет, чтобы адекватно картировать большую часть дна глубже 200 метров, и еще 620 лет для картирования мелководных районов. Необходимо ускорить этот процесс. Сегодня морские съемки (гидрография) занимают центральное место в крупных международных инициативах, включая проект, целью которого является детальное картирование всего дна океана к 2030 году.

Более детальная и точная глобальная модель глубины позволит раскрыть форму морского дна, а данные можно будет использовать для понимания его состава. Это повысит безопасность мореплавания, улучшит океанографические и климатические исследования, поддержит сектора устойчивой океанической экономики и поможет в принятии решений по охране среды обитания.

Картирование пробелов

Картирование океана теперь является центральным элементом двух крупных международных инициатив: Десятилетия наук об океане ООН в интересах устойчивого развития (2021-2030) и проекта Nippon Foundation-GEBCO Seabed 2030. Последний ставит целью картировать все дно океана к 2030 году за счет добровольного предоставления данных правительствами, промышленностью и исследователями.

Многолучевая батиметрия гораздо детальнее, чем карты рельефа дна, полученные методом спутниковой альтиметрии, которые служат фоном для сервисов вроде Google Maps. Разрешение спутниковой батиметрии в среднем составляет около восьми километров (один пиксель представляет площадь 8×8 км), из-за чего целые подводные горы могут остаться незамеченными. При этом большая часть поверхности Марса, лишенного водной оболочки, картирована камерами космических зондов с разрешением от 0,25 до 6 метров. Многолучевой же эхолот, используемый на судах или подводных роботах, может обеспечить сетку с разрешением в несколько метров или лучше.

Продукт Seabed 2030 будет состоять из сеток с разным разрешением в зависимости от глубины. Для самых глубоких регионов (6–11 км) усилия по съемке могут быть сведены к одному значению глубины на площадь 800×800 метров. Для морей мельче 1,5 км проект определит глубину для единиц 100×100 метров.

До запуска Seabed 2030 в 2017 году было адекватно картировано лишь около 6% дна океана. Всего за пять лет площадь детальной съемки более чем утроилась и достигла 20,6%. Значительная часть этого быстрого прогресса связана с публикацией существующих данных. Цели проекта могут быть достигнуты раньше, если военные, нефтяные компании и другие организации поделятся ранее не опубликованными батиметрическими данными.

Польза для общества

Общество может значительно выиграть от увеличения количества и качества данных о морском дне. Усовершенствованная карта формы и текстуры дна улучшит моделирование того, как вода направляется неровным дном и замедляется из-за трения. Это поможет точнее предсказывать приливы, цунами, волны и штормовые нагоны, а также понять, как перенос тепла океаническими течениями влияет на погоду и климат.

Интерпретация более детальной батиметрии вместе с дополнительными наборами данных позволит определить районы дна, которые следует защищать для сохранения морского биоразнообразия, а также обнаружить месторождения минералов для аккумуляторов электромобилей и мобильных устройств.