Лаборатория антарктических технологий в прибрежной лагуне - Antarctic Technology Offshore Lagoon Laboratory

Лаборатория АТОЛЛ, здесь, напротив Киль силовая установка вместе с сетчатыми каркасами с лососевые

В Лаборатория антарктических технологий в прибрежной лагуне (АТОЛЛ) был плавающим океанографический лаборатория для на месте наблюдательные эксперименты. Здесь же испытывались приборы и оборудование для полярных экспедиций. Корпус АТОЛЛ был самым большим стекловолокно структура, когда-либо построенная в то время.[1] Работал с 1982 по 1995 год.

Структура и инфраструктура

Небольшая аудитория на борту с иностранными студентами, изучающими курс по аквакультура технологии

ATOLL состоял из трех изогнутых элементов из стекловолокна, каждый длиной 25 м (82 фута) и имел осадку всего 38 см (15 дюймов). Для буксировки элементы могли собираться в длинную S-образную форму; в процессе эксплуатации элементы будут формировать форму подковы, окружающую 150 м2 (1615 квадратных футов) водной поверхности. В лаборатории было достаточно места для двенадцати исследователей. В лаборатории располагались лаборатория, складские помещения, общежитие, компьютерный зал и камин.

Лаборатория была установлена ​​и эксплуатировалась в Балтийское мореКильский залив в частности) по инициативе и под руководством Уве Килс, в Институте океанографии (г.Institut für Meereskunde) из Кильский университет. Сами корпуса из стеклопластика были куплены у компании «Атолл» Ваки Цёлльнера.[2]

Бортовой компьютер был Следующий и первые версии виртуального микроскопа Антарктический криль для интерактивного погружения в их морфологию и поведение, которые были позже упомянуты в журнале Science. Лаборатория была подключена к Интернет по радио, и первые изображения океанских тварей в Интернете были получены с этого NeXT. Первый в истории на месте видео из Атлантическая сельдь питаясь копеподы были записаны из этой лаборатории.

Подводная смотровая комната с двумя квадратными окнами, контроллер для ROV с посетителями из Норвегия для тестирования ТПА "Спринт".

Подводная комната для наблюдений и экспериментов позволяла осуществлять прямое наблюдение и манипуляции через большие иллюминаторы.

Техническое оборудование включало сканирование сверхвысокого разрешения. сонар[3] который использовался для обнаружения косяков молоди сельди, для ведения ROV, которым управляли с помощью кибершлема и перчатки, а также для определения положения, расстояния и скорости. Зонды измеряли соленость воды, температуру и уровень кислорода. Специальные инструменты могут измерять концентрации планктона, частиц и пузырьков, а также их распределение по размерам.[4] Оборудование для обработки изображений включало фотоаппараты для съемки при слабом освещении и высокоскоростные видеокамеры со ставнями. Лазер -лист или инфракрасный ВЕЛ освещение.[5] Эндоскоп-система для неинвазивных оптических измерений, называемая ЭКОСКОП, который также может быть установлен на ROV, был разработан и использовался для записи микромасштабной динамики и поведения очень уклончивой сельди.

Исследование

ROV в лагуне для тестирования перед антарктическими миссиями

Научные исследования на борту ATOLL были сосредоточены на одном из наиболее важных переходов пищевой цепи: на связи между ранними этапами жизни сельдь (Clupea harengus) и их основной жертвой, копеподы. Основная гипотеза экологов-рыболовов заключается в том, что микрораспределение добычи, микротурбулентность океана или условия удержания обычно не подходят для развития сильных летних классов рыб. В большинстве случаев более 99% личинок сельди не выживают.[нужна цитата ] Однако иногда физические и биотические условия благоприятны, выживаемость личинок высока, и в результате получаются большие годовые классы. Исследовательская работа ATOLL изучала влияние мелкомасштабной динамики на кормление рыб и избегание хищников и их корреляцию с силой годового класса.

Вид из одного из подводных окон на сетка с радужная форель

Исследовательские вопросы, которые изучались студентами во время курсов и их диссертаций в лаборатории, включали: Каково влияние естественного светового градиента на взаимодействия хищников и жертв? Как хищник может лучше всего видеть добычу, не будучи замеченным?[6] Как фокусировка малых волн при колебательном световом режиме влияет на маскировку и стратегию атаки? На что влияют разные частоты микротурбулентностей? Как меняются такие эффекты в момент, когда личинки сельди собираются в стаи? Какую роль играет явление агрегации? Создает ли физика океана скопления организмов или изменяет их? Может ли динамика скоплений влиять на физику океана на микромасштабе?[7] Есть ли эффекты поверхностных волн? Каковы распределение и динамика микропузырьков, вызванных турбулентностью и газовым перенасыщением? Как организмы могут сориентироваться относительно микроградиентов физики океана? Как они выживают в непосредственной близости от холмистой местности? аноксия и гипоксия ?[8] Почему бельдюги, колюшки и селедка так чрезвычайно успешен в Балтийский пока треска не является?[9] Каковы эффекты и функции школьного обучения для кормления и микромасштабной ориентации? Как ведет себя рыба в сетках и сколько корма теряется из клеток.[3]ATOLL в основном служил испытательным стендом для разработки и полевых испытаний оборудования, такого как разработка ROV.[10] которые должны были использоваться позже в Антарктика экспедиции, например за на месте визуализация прозрачных организмов криль размер подо льдом.

Замедленная макрофотография кормления молоди сельди копеподы - рыба подходит снизу и ловит каждую рачку по отдельности. В середине изображения веслоногий рачок успешно убегает влево.

Рекомендации

  1. ^ Ваки Зеллнер Книга рекордов Гиннеса по величине искусственного острова того времени
  2. ^ Плавучие искусственные острова Ваки Цёлльнера
  3. ^ а б Килс, У., Руохонен, К., Макинен, Т .: Оценка суточного потребления корма для радужной форели (Oncorhynchus mykiss Wahlbaum) с помощью SONAR и рентгеновских методов на коммерческих садковых фермах. Встречайте встречу, Int Coun Explor Sea 1991 / F3: 1–8; 1991 г.
  4. ^ Килс, У .: "Плавательное поведение, эффективность плавания и энергетический баланс антарктического криля Euphausia superba В архиве 16 июня 2005 г. Wayback Machine ", Колледж-Стейшн, Техас; 1 - 122; 1981
  5. ^ Шульце П., Стриклер Р., Бергстрём Б., Берман М., Донагей П., Галлахер С., Хейни Дж., Харгрейвз Б., Килс У., Паффенхофер Г., Ричман , S., Vanderploeg, H., Welsch, W., Wethey, D. & Yen, J .: "Видеоинструменты для исследования численности, распределения и поведения зоопланктона in situ", Arch. Hydro. Бейх. 36: 1–21; 1992
  6. ^ Thetmeyer, H., Kils, U .: Видеть и не быть увиденным: видимость хищника и жертвы в отношении пищевого поведения. Mar Ecol Prog Ser 126: 1–8; 1995 г.
  7. ^ Килс, У .: Формирование микропатчей за счет микротурбулентностей, вызванных зоопланктоном. Bull Mar Sci 53 (1) 160–169; 1993 г.
  8. ^ Фишер П., Килс У.: На месте Исследования дыхания и поведения колюшки Gasterosteus aculeatus и бельдюга Zoaraes viviparus при низком кислородном стрессе ICES C.M.1990 / F: 23; 1990 Международный совет по исследованию моря
  9. ^ Фишер П., Радемахер К., Килс У .: На месте исследования дыхания и поведения бельдюга Zoarces viviparus в условиях кратковременной гипоксии. Mar Ecol Prog Ser 88: 181–184; 1992 г.
  10. ^ Килс, У., Маршалл, П .: Der Krill, wie er schwimmt und frisst - neue Einsichten mit neuen Methoden (Антарктический криль Euphausia superba - кормление и плавание - новые идеи с новыми методами) In Hempel, I., Hempel, G., Biologie der Polarmeere - Erlebnisse und Ergebnisse (Биология полярных океанов) Fischer Jena - Штутгарт - Нью-Йорк, 201–207; 1995 (и изображения стр. 209-210)

внешняя ссылка