I'm a biological oceanographer.
I have the absolute privilege of studying microbial lives
in the Pacific Ocean.
So we'll talk about microbes in a minute,
but I first want to give you a sense of place,
a sense of scale.
The Pacific Ocean is our largest, deepest ocean basin.
It covers 60 million square miles.
If you took all the continents and you put them together
in a little Pangaea 2.0,
they'd fit snug inside the Pacific, with room to spare.
It's a massive ecosystem,
from the blues of the open ocean to the green of the continental margins.
In this place,
I get to study the base of the food web:
plankton.
Now, in my research,
and really in the field of microbial oceanography as a whole,
there's a theme that has emerged,
and that theme is "change."
These microbial ecosystems are changing in real and measurable ways,
and it is not that hard to see it.
Oceans cover 70 percent of our planet,
so ocean change is planetary change,
and it all starts with microbes.
Now, I have two vignettes to share with you,
and these are meant to be love stories to microbes.
But I'll be honest that there's an aspect of it
that's just a total bummer,
and, beware, focus on the love.
Right? That's where I'm coming from.
So the first thing to know
is that the forests of the sea are microbial.
And what I mean by that is that, by and large,
plants in the open ocean are microscopic,
and they are much more abundant than we realize.
So I'm going to show you some mug shots of these organisms
that I've collected over the years.
These are the lowest rungs of the ocean food web.
These are tiny plants and animals
that come in a variety of shapes and sizes and colors and metabolisms.
There are hundreds of thousands in a single milliliter of seawater.
You are definitely swimming with them when you're in the ocean.
They produce oxygen, they consume CO2,
and they form the base of the food web
on which every other form of ocean life is reliant.
Now, I've spent about 500 days of my scientific life at sea,
and a lot more in front of a computer or in the lab,
so I feel compelled to tell you some of their stories.
Let's start in the Pacific Northwest.
This place is green. It is beautiful.
These are blooms of phytoplankton that you can see from space
along the West Coast of the United States.
It's an incredibly productive ecosystem.
This is where you go to salmon fish, halibut fish, whale watch.
It's a beautiful part of our country.
And here, for 10 years, among other things,
I studied the uplifting topic of harmful algal blooms.
These are blooms of toxin-producing phytoplankton
that can contaminate food webs and accumulate in shellfish and fish
that are harvested for human consumption.
We were trying to understand why they bloom, where they bloom,
when they bloom,
so we could manage these harvests
and protect human health.
Now, the problem is the ocean's a moving target
and, much like some people in our lives, toxicity varies among the plankton.
(Laughter)
Alright?
So, to get around these challenges,
we combined satellite remote sensing
with drones and gliders,
regular sampling of the surf zone
and a lot of time at sea
in small boats off the Oregon coast.
And I don't know if many of you have had the opportunity to do that,
but it is not easy.
[Even oceanographers get seasick]
Here's some poor students.
(Laughter)
I've hidden their faces to protect their identities.
(Laughter)
This is a challenging place.
So this is hard-won data I'm about to talk about, OK?
(Laughter)
So by combining all of our data with our collaborators,
we had 20-year time series of toxins and phytoplankton cell counts.
And that allowed us to understand the patterns of these blooms
and to build models to predict them.
And what we found
was that the risk of harmful algal blooms was tightly linked to aspects of climate.
Now when I say "climate," I don't mean weather day-to-day,
I mean long-term changes.
These oscillations that you may have heard of --
the Pacific Decadal Oscillation, El Niño --
they usually bring warm, dry winters to this region,
but they also reduce the strength of the California Current,
which runs from the north to the south along the Pacific Northwest,
and they warm the coastal ocean.
These are the reds you're seeing in this plot,
warm anomalies,
strong positive indices of the PDO.
And when we have these changes in circulation
and changes in temperature,
the risk of harmful algal blooms is increased,
but also salmon recruitment has decreased,
and we see intrusions of invasive species like green crab.
So these are ecological and economic impacts of climate.
Now, if our models are right,
the frequency and severity of these events are only going to get worse,
right along with these warm anomalies.
And, to illustrate that,
2014 was probably one of the worst harmful algal blooms in Oregon history.
It was also the hottest year in the modern climate record at that time,
that is until 2015,
2016,
2017, 2018.
In fact, the five hottest years in the modern climate record
have been the last five.
That bodes really well for harmful algal blooms
and poorly for ecosystem health.
Now, you may not care about shellfish,
but these changes impact economically important fisheries,
like crab and salmon,
and they can impact the health of marine mammals like whales.
And that might matter a little bit more.
That might resonate.
So, there's your doomsday tale for the margins of the Pacific.
Actually, these are really resilient ecosystems.
They can absolutely bounce back if we give them a chance.
The point is not to ignore the changes that we're seeing,
which brings me to my second vignette.
I have since moved to the most remote island chain on our planet,
the Hawaiian Islands,
where I'm the new lead of a program called the Hawaiian Ocean Time-series.
And this is a program that for 31 years
has made this monthly pilgrimage to a spot called Station ALOHA.
It's in the middle of the Pacific Ocean,
in the center of this vast, swirling system of currents
that we call the North Pacific Subtropical Gyre.
It's our largest ocean ecosystem.
It's four times the size of the Amazon rain forest.
It is warm, in a good way.
It is blue water,
it's absolutely the type of place you want to dive in and swim.
You cannot do that off of research boats,
because, you know, sharks. Google it.
(Laughter)
This is a beautiful place.
And here, since October of 1988,
generations of researchers have made these monthly pilgrimages.
We study the biology, the chemistry, the physics of the open ocean.
We've measured the temperature from the surface to the seafloor.
We've tracked the currents, traced the waves.
People have discovered new organisms here.
People have created vast genomic libraries
that have revolutionized
what we think about the diversity of marine microorganisms.
It's not just a place of discovery,
but the important part about time series
are that they provide us a sense of history,
a sense of context.
And in 30 years of data,
it's allowed us to separate the seasonal change
and see the emergence of humanity's fingerprints
on the natural world.
There's another iconic time series in Hawaii,
and that is the Keeling Curve.
I hope you have all seen this.
This time series has documented the rapid increase in carbon dioxide
in the atmosphere.
It's not just the number, it's the rate of increase.
The rate of carbon dioxide increase in our atmosphere
is unprecedented for our planet.
And that has consequences for our oceans.
In fact, oceans absorb about 90 percent of the heat that's generated
by greenhouse gas emissions
and about 40 percent of the carbon dioxide.
And we have been able to measure that at Station ALOHA.
Each one of these dots is a cruise.
It represents people's lives over 30 years trying to make these measurements,
and it took 30 years to be able to see this.
CO2 rises in the atmosphere,
CO2 rises in the ocean.
That's the red line.
A consequence of that
is a fundamental change in the chemistry of seawater,
a decline in pH --
pH is on a log scale,
here's your blue line.
So we've seen a 30 percent decline in pH in the surface ocean
in this time series.
Now that has impacts for organisms that need to feed, build shells,
that changes growth rates, metabolic interactions,
and it doesn't just impact plankton --
it impacts ecosystems as large as coral reefs.
Now one of the things we've been able to show in this time series
is this is just skimming the surface.
Increases in CO2 and a decline in pH
are measured over the top 500 meters of the water column.
I really find that to be profound.
This is genuinely one of the most remote places on our planet,
and we've impacted the top 500 meters of the water column.
Now, these two things --
harmful algal blooms, ocean acidification --
that's not all, of course.
You've heard of the rest:
sea-level rise, eutrophication, melting of the polar ice caps,
expansion of oxygen minimum zones, pollution, loss of biodiversity,
overfishing.
It's hard for me to get a grad student --
you can see this pitch is a difficult one, right?
(Laughter)
(Sighs)
Again, I think these systems, these microbial ecosystems,
are immensely resilient.
We just cannot go too far down this path.
I personally believe that sustained observation of our oceans and our planet
is the moral imperative for our generation of scientists.
We are bearing witness
to the changes that are being inflicted upon our natural communities,
and by doing so,
it provides us the opportunity to adapt and enact global change,
if we're willing.
So the solutions to these problems are multitiered.
It involves a portfolio of solutions,
local change,
but all the way up to voting for people who will protect our environment
on a global scale.
(Applause)
Let's bring it back to the love.
(Laughter)
Microbes matter.
These organisms are small,
abundant, ancient,
and they are critical to sustaining our population and our planet.
Yet we are on track to double our carbon dioxide emissions
in the next 50 years,
so the analogy that I use for that
is like we are eating like we're still in our 20s,
assuming there will be no consequences --
but I'm a woman in her 40s,
I know there are consequences for my fuel consumption. Right?
(Laughter)
These oceans are very much alive.
These ecosystems have not collapsed.
Well, except for the Arctic, we can talk about that.
(Laughter)
But the sustained observations that I've shared with you today,
the work of generations of scientists,
are pointing us to take better care of our oceans
and to nurture the microbes that sustain us.
And on that note,
I want to end with a quote from one of my heroes,
Jane Lubchenco.
And this slide is appropriate.
Jane has said that the oceans are not too big to fail,
nor are they too big to fix,
but the oceans are too big to ignore.
Thank you.
(Applause)
أعمل كعالمة بيولوجية بالمحيطات.
لذا منحني ذلك الفضل لدراسة الميكروبات
في المحيط الهادي.
حسنا، سنتحدث عن الميكروبات بعد دقيقة،
لكن في البداية سأصف لكم المكان،
كيف يمكن أن يبدو على نطاق واسع.
يعتبر المحيط الهادي أضخم حوض في المحيط.
يغطي مساحة 60 مليون ميلًا مربعًا.
إذا جمعت كل القارات مع بعضهم
في قارة بانجيا 2.0،
تتسع بشكل مريح داخل المحيط الهادي، مع مساحة فائضة.
هذا النظام البيئي هائل،
من زُرقة المحيط المفتوح إلى خضارالحواف القارية.
في هذا المكان،
يتسنى لي دراسة أساس السلسلة الغذائية:
العوالق.
الآن، في بحثي،
وفي مجال علم محيطات الميكروبات بالمجمل،
هنالك فكرة قد طرأت،
وتلك الفكرة هي "التغيُّر".
هذه النظم البيئية للميكروبات في حالة تغير حقيقي وملموس،
ويمكن ملاحظتها بسهولة.
تغطي المحيطات مساحة 70% من كوكبنا،
بالتالي تغيُّر المحيط يعني تغيُّر الكوكب،
ويبدأ كل ذلك بالميكروبات.
الآن، لدي قصتين لأشاركهما معكم،
وأقصد بهما قصص حب للميكروبات.
لكن سأكون صادقة معكم بأنّ لهما هيئة
مزعجة كليًا،
لكن انتبهوا، ركزوا على الحب.
حسنا؟ من هنا أنا انحدر.
إذََا أول شيء يجب أن تعرفوه
أنّ الغابات البحرية تعتبر من الميكروبات.
وما أعنيه بذلك أنه، في العادة،
النباتات في المحيط المفتوح ميكروسكوبية،
وهي أكثر وفرة مما نعتقد.
سأريكم بعض اللقطات القريبة من هذه الكائنات الحية
التي جمعتها خلال سنوات.
هذه أسفل حلقات سلاسل المحيط الغذائية.
هذه النباتات والحيوانات الدقيقة
التي تأتي بأشكال وأحجام وألوان وعمليات أيض متنوعة.
يوجد منها مئات الآلاف في الملليلتر الواحد من مياه البحر.
مؤكد أنك تسبح بصحبتهم في المحيط.
تنتج غازالأكسجين، وتستهلك غاز ثاني أكسيد الكربون
وتشكل أساس السلسلة الغذائية
التي تعتمد عليها الكائنات في حياة المحيط.
الآن، أمضيت حوالي 500 يومًا في البحر للبحث العلمي،
والكثير أمام الكمبيوتر وفي المعمل،
لذا أنا ملزمة بإخباركم بعض قصصهم.
لنبدأ بشمال غرب المحيط الهادئ.
إنه مكان ساحر يشع بالخضار.
هذه بعض زهـورالعوالق النباتية يمكنم رؤيتها من الفضاء الخارجي
على طول الساحل الغربي من الولايات المتحدة.
نظام بيئي منتج للغاية.
هنا تجد سمك السالمون وسمك الهاليبوت والحوت.
موقع خلاّب من بلدنا.
هنا، لمدة 10 سنوات، من بين الأشياء الأخرى،
درست الفكرة الداعمة لتكاثر الطحالب الضارة.
هذه زهور العوالق السّامة
التي يمكنها أن تلوث السلسلة الغذائية وتتراكم في المحار والأسماك
التي تُحصد للاستهلاك البشري.
نحاول معرفة لماذا وأين تزهر العوالق السامة،
ومتى تزهر،
حتى نتمكن من معرفة متى نحصدها
ونضمن صحة البشر.
المشكلة تكمن في هدف المحيط المتحرك
وهذا أشبه ببعض البشر في حياتنا، تتنوع السُّمية فيما بين العوالق.
(ضحك)
أليس كذلك؟
إذًًا، لمعرفة هذه التحديات،
قمنا بربط قمر صناعي للاستشعار من بعد
مع الدرون والطائرات الشراعية،
نموذج ثابث من طبقة السطح
والكثير من الوقت في البحر
في قوارب صغيرة قبالة سواحل ولاية أوريغون.
لا أعلم إذا تسنى للعديد منكم فعل ذلك،
لكن هذا ليس بالأمر السهل.
حتى عالم المحيطات يصاب بدوار البحر
هنا بعض الطلاب المساكين.
(ضحك)
لقد اخفيت وجوهم، لا يريدون إظهار هويتهم.
(ضحك)
هذا المكان محفوف بالصعاب.
هذه المعلومات التي جُمعت بشق الأنفس سأتحدث عنها.
(ضحك)
لذا بجمع كل المعلومات مع المتعاونين،
أمضينا 20 سنة من سلسلة زمنية لإحصاء المواد السُّمية والعوالق النباتية.
وأتاح لنا ذلك فهم طبيعة هذه الزهـور
ولبناء نماذج لمعرفة أماكنها.
وما وجدنا
أنّ خطر تكاثر الطحالب الضارة مرتبط بشدة بتغيُّر المناخ.
عندما أقول " المناخ"، لا أعني الطقس اليومي،
أعني تغيُّرات طويلة الأمد.
هذه الذبذبات التي قد سمعت بها--
ذبذبات المحيط الهادي تحدث كل عقد، ظاهرة النينو--
تأتي هذه الذبذبات بشتاء دافئ وجاف للمنطقة،
ولكنها تقلل أيضًا من قوة تيار كاليفورنيا،
التي تمتد من الشمال إلى الجنوب بمحاذاة شمال غرب المحيط الهادي،
وتقوم بتدفئة المحيط الساحلي.
هذه الذبذبات الحمراء الموضحة في الرسم البياني،
شواذ دافئة،
مؤشر قوي على ذبذبات المحيط الهادي
وعندما تحصل هذه التغيُّرات في الدورة
وتغُيّرات في درجة الحرارة،
يزداد خطر تكاثر الطحالب الضارة،
وينخفض أيضًا معدل استقدام السالمون،
عندما تتطفل كائنات عدائية كالسلطعون.
لذا هذه التأثيرات البيئية والاقتصادية على المناخ.
الآن، إذا كانت النماذج صحيحة،
فإن وتيرة وحِدة هذه الأحداث ستتفاقم،
برفقة الشذوذ الدافئة تلك.
ولتوضيح ذلك،
يعتبرعام 2014 الأسوأ في تكاثر الطحالب الضارة في تاريخ أوريغون.
وكان أيضًا العام الأكثر سخونة في تاريخ المناخ الحديث في ذلك الوقت،
وذلك حتى عام 2015،
2016،
2017، 2018.
في الحقيقة، الخمسة أعوام الأكثر سخونة في تاريخ المناخ الحديث
قد كانت الخمس الأخيرة.
بَشّر ذلك بتكاثر الطحالب الضارة
وتوعّد بصحة النظام البيئي.
الآن، قد لا تكثرت بالمحار،
لكن تؤثر هذه التغيُّرات اقتصاديًا على مصائد الأسماك،
كالسلطعون والسالمون،
وتؤثر سلبًا على الثدييات البحرية كالحيتان.
وذلك أمر هام.
قد يُلاقي ذلك قبولاً.
هنالك رواية نهاية العالم لأطراف المحيط الهادي.
في الواقع، هي من النظم البيئية المرنة.
بوسع أطراف المحيط الهادي التعافي إذا اتحنا لهم الفرصة.
الفكرة ألا نتجاهل التغيُّرات التي نراها،
التي صنعت منها قصة قصيرة ثانية.
منذ أن انتقلت إلى أكبر سلسلة جبلية نائية على هذا الكوكب،
جزر هاواي،
حيث أترأس برنامج يدعى السلسلة الزمنية لمحيط هاواي.
وهذا البرنامج أسس من 31 سنة
جعلت من هاواي مكانًا مقدّسًا شهريًا لموقع آلوها ستيشن.
تقع في وسط المحيط الهادي،
في مركز تيارات نظام ضخم يدور في دوامة
الذي ندعوه بحركة تيَّارية محيطية شبه الإستوائية.
هو أكبر نظام بيئي في المحيط.
وبمثابة أربعة أضعاف حجم غابات الامازون الإستوائية.
ودافئ، بشكل جيد.
وزرقة مائيه،
إنه على الإطلاق المكان الذي تود أن تغوص في أعماقه.
ليس بوسعك تجربة ذلك قبالة القوارب الأبحاث،
لأنك تعلم، أسماك القرش. ابحث عنها في قوقل.
(ضحك)
هذا المكان خلاب.
في هذا المكان، منذ أكتوبر 1988،
جعلت أجيال من الباحثين من هذا المكان مقدس.
ندرس أحياء وكيمياء وفيزياء المحيط.
ونقيس درجة الحرارة من السطح إلى القاع.
ونتعقب التيارات والأمواج.
اكتشف أشخاص كائنات حية هنا.
أسس أشخاص مكتبة ضخمة للجينوم
التي أحدث ثورة
ما نفكر فيه من تنوع الكائنات الدقيقة البحرية.
هذا ليس مكانًا للاستكشاف فقط،
لكن أهم جزء عن السلسلة الزمنية
يكمن في منحنا إحساسََا بالتاريخ،
وإحساسََا بالمعنى.
وبعد 30 عامًا من جمع المعلومات،
تسنى لنا فصل التغيَُر الموسمي
ومعرفة التأثير البشري
على العالم.
توجد سلسلة زمنية أخرى أيقونية في هاواي،
تُدعى بكيلينغ كيرف.
أتمنى أنكم قد شاهدتم كل هذا.
وثقت السلسة الزمنية التزايد السريع لغاز ثاني أكسيد الكربون
في الجو.
هذا ليس مجرد رقم، بل إنه معدل ارتفاع.
يرتفع معدل غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو
بشكل غير مسبوق في الكوكب.
وبالتالي يهدد ذلك محيطنا.
في الواقع، يمتص المحيط حوالي 90% من الحرارة الناتجة
عن انبعاث الغازات الدفيئة.
وحوالي %40 من غاز ثاني أكسيد الكربون.
وقد تمكنا من قياس ذلك في محطة آلوها.
كل هذه النقاط هي الرحلات البحرية.
التي تمثل حياة البشر لأكثر من 30 عامًا لمحاولتهم قياس كل ذلك.
واستغرق ذلك 30 عامًا.
يرتفع غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو،
ويرتفع في المحيط.
ذاك الخط الأحمر.
نتيجة ذلك
إحداث تغير جوهري في كيميائية مياه البحر،
انخفاض في معدل الهيدروجيني--
بالمقياس اللوغاريتمي،
هنا في الخط الأزرق.
شهدنا %30 من انخفاض الحمض الهيدروجيني في سطح المحيط
في هذه السلسلة الزمنية.
يؤثر ذلك الانخفاض على الكائنات الحية التي نحتاجها للغداء والبناء،
معدلات النمو والتفاعلات الأيضية،
لا تؤثر فحسب على العوالق --
بل على النظم البيئية وبقدر أكبر على الشعاب المرجانية.
الآن، أحد الأشياء التي أوضحناها في هذه السلسة الزمنية
هي فقط سطحية.
ارتفاع في معدل غاز ثاني أكسيد الكربون وانخفاض الحمض الهيدروجيني
تمت قياسهما من أعلى 500 مترًا من عمود الماء.
كان ذلك عميقًا بالفعل.
هذا حقًا من أكثر الأماكن النائية على كوكبنا،
وأثرنا أعلى 500 مترًا من عمود الماء.
الآن، هذان الشيئان--
تكاثر الطحالب الضارة وتحمض المحيط--
هذا بالتأكيد ليس كل شيء.
قد سمعتم بالبقية:
ارتفاع مستوى سطح البحر والإثراء الغذائي وذوبان الغطاء الجليدي القطبي،
اتّساع رقعة الحد الأدنى من الأكسجين والتلوث وفقدان التنوع البيولوجي،
الصيد الجائر.
يصعب علي الحصول على طالب حديث التخرج--
يمكنكم معرفة مدى الصعوبة، أليس كذلك؟
(ضحك)
(تنهيدة)
من جديد، أعتقد أن هذه النظم البيئية للميكروبات،
رخوة للغاية.
لا يمكننا الخوض في تفاصيلها كثيرََا.
أعتقد أن المراقبة المتواصلة للمحيطات والكوكب
هو أمر أخلاقي من أجل أجيال العلماء.
نحن نشهد
على التغيرات التي كبّدت عالمنا ضَرراََ،
وبفعل ذلك،
منحتنا الفرصة للتكيُّف ولإحداث تغيّر عالمي،
إذا أردنا.
لذا حلول هذه المعضلة عديدة.
تتضمن مجموعة من الحلول،
تغيُّر محلي،
لكن من انتخاب أشخاص يحمون البيئة
على نطاق عالمي.
(تصفيق)
دعونا نعود لقصة الحب.
(ضحك)
الميكروبات مهمة.
هي كائنات حية دَقِيقة،
وفيرة وعرِيقة،
وهي كائنات هامة لاستدامة وجودنا على هذا الكوكب.
رغم أننا نسير على المسار في زيادة انبعثات تاني أكسيد الكربون للضعف
في الـ 50 سنة مقبلة،
التشابه الذي استخدمته لذلك
كأننا نأكل كما أننا لا زلنا في الـ 20 من أعمارنا،
وافتراضنا أنه لن يكون هنالك عواقب--
أنا امرأة في الـ 40،
أعلم أن هنالك عواقب لاستهلاك الوقود خاصتي، أليس كذلك؟
(ضحك)
هذه المحيطات تنبض بالحياة.
هذه النظم البيئية لم تنهار بعد.
ما عدا منطقة القطب الشمالي، بوسعي التحدث عن ذلك.
(ضحك)
لكن بالمراقبة المتواصلة التي شاركتها معكم اليوم،
أبحاث أجيال من العلماء،
تشير إلينا للاعتناء بمحيطنا
ولنهتم بالميكروبات التي تضمن استدامتنا.
وبهذه الملاحظة،
سأختم حديثي باقتباس من شخص مفضل لدي،
جين لوبشينكو.
وهذه الشريحة مناسبة.
قالت جين أن المحيطات ليست أكبر من أن تنهار،
ولا أكبر من أن ترمم،
لكن المحيطات أكبر من أن يتم تجاهلها.
شكرََا لكم.
(تصفيق)
Ich bin biologische Ozeanographin.
Ich habe das absolute Privileg, mikrobielles Leben
im Pazifischen Ozean zu studieren.
Wir sprechen gleich über Mikroben,
aber ich will Ihnen zuerst einen Eindruck von diesem Ort
und seinem Ausmaß verschaffen.
Der Pazifik ist unser größter, tiefster Ozean.
Er umfasst 60 Millionen Quadratmeilen.
Wenn Sie alle Kontinente
zu einem kleinen Pangaea 2.0 zusammenbauen,
passen sie gut in den Pazifik und es bleibt noch Platz.
Es ist ein riesiges Ökosystem,
von dem Blau des offenen Ozeans zum Grün der Kontinentalränder.
An diesem Ort,
erforsche ich die Grundlagen des Nahrungsnetzes:
Plankton.
In meiner Forschung,
und in der mikrobiellen Ozeanographie als Ganzes,
ist ein Thema aufgetaucht,
und dieses Thema ist "Veränderung".
Diese mikrobiellen Ökosysteme verändern sich
auf reale und messbare Weise,
und es ist nicht so schwer, es zu sehen.
Ozeane bedecken 70 Prozent unseres Planeten,
der Ozeanwandel ist also planetarischer Wandel,
und alles beginnt mit Mikroben.
Jetzt habe ich zwei Geschichten, die ich mit Ihnen teilen werde,
und sie sind als Liebesgeschichten an Mikroben zu verstehen.
Aber ich werde ehrlich sein, dass es einen Aspekt davon gibt,
der einfach totaler Mist ist.
Passen Sie auf, konzentrieren Sie sich auf die Liebe.
Richtig? Da komme ich her.
Als erstes sollten Sie wissen,
dass der Wald des Meeres mikrobiell ist.
Und damit meine ich, dass die Pflanzen
im offenen Ozean größtenteils mikroskopisch sind,
und es gibt viel mehr davon, als es uns bewusst ist.
Also werde ich Ihnen einige Fahndungsfotos
dieser Organismen zeigen,
die ich im Laufe der Jahre gesammelt habe.
Dies sind die untersten Stufen des Nahrungsnetzes im Ozean.
Das sind winzige Pflanzen und Tiere, die in einer Vielzahl
von Formen, Größen, Farben und Stoffwechsel vorkommen.
Es gibt Hunderttausende in einem Milliliter Meerwasser.
Sie schwimmen definitiv mit Ihnen, wenn Sie im Ozean sind.
Sie produzieren Sauerstoff, sie verbrauchen CO2,
und sie bilden die Basis des Nahrungsnetzes,
von dem jede andere Form des Lebens im Meer abhängig ist.
Ich verbrachte etwa 500 Tage meines Forscherlebens auf See,
und viele mehr vor einem Computer oder im Labor,
also fühle ich mich verpflichtet,
Ihnen einige ihrer Geschichten zu erzählen.
Beginnen wir im pazifischen Nordwesten.
Dieser Ort ist grün. Er ist schön.
Das sind Blüten von Phytoplankton,
die Sie vom Weltraum aus sehen können,
entlang der Westküste der USA.
Es ist ein unglaublich produktives Ökosystem.
Hier können Sie Lachs, Heilbutt und Wale beobachten.
Es ist ein wunderschöner Teil unseres Landes.
Hier studierte ich 10 Jahre lang, unter anderem,
das erhebende Thema von schädlichen Algenblüten.
Das sind Blüten
von toxinproduzierendem Phytoplankton,
die Nahrungsnetze verunreinigen
und sich in Schalentieren und Fischen anreichern können,
die für den menschlichen Verzehr gefangen werden.
Wir versuchten, zu verstehen, warum sie blühen, wo sie blühen,
wann sie blühen,
um den Fischfang zu verwalten,
und die menschliche Gesundheit zu schützen.
Das Problem ist, dass der Ozean ein bewegliches Ziel ist,
und, ähnlich wie einige Menschen in unserem Leben,
variiert die Toxizität im Plankton.
(Lachen)
Okay?
Um diese Herausforderungen zu umgehen,
kombinierten wir Satellitenfernerkundung
mit Drohnen und Segelflugzeugen,
regelmäßigen Probenahme der Surfzone und viel Zeit auf See
in kleinen Booten vor der Küste von Oregon.
Ich weiß nicht, ob viele von Ihnen die Gelegenheit hierzu hatten,
aber es ist nicht einfach.
[Auch Ozeanographen werden seekrank]
Hier sind einige arme Studenten.
(Lachen)
Ich habe ihre Gesichter versteckt, um ihre Identität zu schützen.
(Lachen)
Dies ist ein herausfordernder Ort.
Ich rede hier über hart erkämpfte Daten, OK?
(Lachen)
Durch Kombinieren all unserer Daten, mit unseren Kollegen,
hatten wir 20-jahr Zeitreihen von Toxinen und Phytoplankton-Zellzahlen.
Und das erlaubte uns, die Muster dieser Blüten zu verstehen
und Modelle zu bauen, um sie vorherzusagen.
Wir fanden heraus,
dass die Gefahr schädlicher Algenblüten
eng mit Aspekten des Klimas verbunden war.
Wenn ich "Klima" sage, meine ich nicht tagtägliches Wetter,
ich meine langfristige Veränderungen.
Diese Schwingungen. von denen Sie vielleicht gehört haben
-- die pazifische Jahrzehnt-Oszillation, El Niño --
sie bringen in der Regel warme, trockene Winter in diese Region,
aber sie verringern auch die Stärke der kalifornischen Strömung,
die von Norden nach Süden entlang des pazifischen Nordwestens verläuft,
und sie wärmen den küstennahen Ozean.
Das ist das Rote, dass Sie auf diesem Plan sehen,
warme Anomalien,
stark positive PDO Indizes.
Und wenn wir diese Veränderungen der Zirkulation
und Temperaturänderungen haben,
wird das Risiko von schädlichen Algenblüten erhöht,
aber auch die Anzahl von Lachsen nimmt ab,
und wir sehen das Eindringen von invasiven Arten wie grüne Krabben.
Das sind also ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen des Klimas.
Nun, wenn unsere Modelle richtig sind,
werden die Häufigkeit und Schwere dieser Ereignisse nur noch schlimmer,
einhergehend mit diesen warmen Anomalien.
Und, um das zu veranschaulichen,
2014 war wohl eines der schlimmsten schädlichen Algenblüten
in der Geschichte Oregons.
Es war auch das heißeste Jahr in der modernen Klimaaufzeichnung dieser Zeit,
bis 2015,
2016, 2017, 2018.
In der Tat, die fünf heißesten Jahre in der modernen Klimaaufzeichung
waren die letzten fünf.
Das ist ein gutes Zeichen für schädliche Algenblüten
und schlecht für die Gesundheit des Ökosystems.
Sie interessieren sich vielleicht nicht für Schalentiere,
aber diese Änderungen wirken sich wirtschaftlich wesentlich
auf die Fischerei von Krabben und Lachs aus,
und sie können die Gesundheit von Meeressäugern wie Walen beeinträchtigen.
Und das könnte ein bisschen mehr ausmachen.
Das könnte Anklang finden.
Soviel zur Weltuntergangsgeschichte für die Ränder des Pazifiks.
Eigentlich sind das wirklich widerstandsfähige Ökosysteme.
Sie können sich wieder erholen, wenn wir ihnen eine Chance geben.
Der Punkt ist, die Veränderungen, die wir sehen, nicht zu ignorieren,
was mich zu meiner zweiten Geschichte bringt.
Ich bin inzwischen auf die abgelegendste Inselkette auf unserem Planeten gezogen,
die Hawaii-Inseln,
wo ich die neue Leitung eines Programms, genannt die Hawaii Ozean Zeitreihe, bin.
Das ist ein Programm, das seit 31 Jahren
diese monatliche Wallfahrt zu einem Ort namens Station ALOHA gemacht hat.
Es mitten im Pazifischen Ozean,
in der Mitte dieses riesigen, wirbelnden Systems von Strömungen,
dass wir den Subtropischen Nordparzifikwirbel nennen.
Es ist unser größtes Meeresökosystem.
Es ist viermal so groß wie der Amazonas-Regenwald.
Es ist auf eine gute Weise warm.
Es gibt blaues Wasser.
Es ist absolut der Ort, wo Sie tauchen und schwimmen wollen.
Sie können das nicht von Forschungsbooten aus tun,
denn Sie wissen schon, Haie. Googlen Sie es.
(Lachen)
Es ist ein wunderschöner Ort.
Und seit Oktober 1988,
haben Generationen von Forschern hier diese monatlichen Wallfahrten gemacht.
Wir studieren die Biologie, die Chemie und die Physik des offenen Ozeans.
Wir haben die Temperatur
von der Oberfläche bis zum Meeresboden gemessen.
Wir haben die Strömungen und die Wellen verfolgt.
Menschen haben hier neue Organismen entdeckt.
Menschen haben riesige Genombibliotheken geschaffen,
die unser Wissen über die Vielfalt
von marinen Mikroorganismen, revolutioniert haben.
Es ist nicht nur ein Ort der Entdeckung,
sondern der wichtige Teil über Zeitreihen ist,
dass sie uns einen Sinn für Geschichte, ein Gefühl für den Kontext,
zur Verfügung stellen.
Und mit Daten aus 30 Jahren,
können wir über saisonale Schwindungen hinaus,
die Fingerabdrücke der Menschheit
auf die natürliche Welt sehen.
Es gibt noch eine andere ikonische Zeitreihe auf Hawaii,
und das ist die Keeling-Kurve.
Ich hoffe, Sie haben das alle gesehen.
Diese Zeitreihe dokumentiert den raschen Anstieg von Kohlendioxid
in der Atmosphäre.
Es ist nicht nur die Zahl, es ist die Steigerungsrate.
Die Zunahme der Kohlendioxidrate in unserer Atmosphäre
ist beispiellos für unseren Planeten.
Das hat Konsequenzen für unsere Ozeane.
In der Tat absorbieren Ozeane etwa 90 Prozent der erzeugten Wärme
durch Treibhausgasemissionen
und ungefähr 40 Prozent des Kohlendioxids.
Und wir haben es geschafft, das an der Station ALOHA zu messen.
Jeder dieser Punkte ist eine Kreuzfahrt.
Es zeigt das Leben der Menschen, die über 30 Jahre diese Messungen durchführten,
und es dauerte 30 Jahre, um das sehen zu können.
CO2 steigt in der Atmosphäre,
CO2 steigt im Ozean.
Das ist die rote Linie.
Eine Folge davon
ist eine grundlegende Veränderung in der Chemie des Meerwassers,
ein Rückgang des pH-Wertes,
der pH-Wert liegt auf einer logarithmischen Skala,
hier die blaue Linie.
Wir haben also einen Rückgang von 30 Prozent im pH-Wert
der Ozeanoberfläche in dieser Zeitreihe gesehen.
Das hat Auswirkungen auf Organismen, die Schalen aufbauen müssen,
das verändert die Wachstumsraten, metabolische Wechselwirkungen,
und es wirkt sich nicht nur auf Plankton aus,
es wirkt sich auf Ökosysteme so groß wie Korallenriffe aus.
Eines der Dinge, die wir in dieser Zeitreihe zeigen konnten,
ist, dass das nur der Anfang ist.
CO2-Anstieg und pH-Wert-Abfall
wurden in den oberen 500 Meter der Wassersäule gemessen.
Ich finde das wirklich nachdenklich stimmend.
Dies ist wirklich einer der abgelegensten Orte unseres Planeten,
und wir haben die oberen 500 Meter der Wassersäule beeinflusst.
Nun, diese beiden Dinge --
schädliche Algenblüten und Ozeanübersäuerung --
das ist natürlich nicht alles.
Sie kennen den Rest:
Anstieg des Meeresspiegels, Eutrophierung, Schmelzen der polaren Eiskappen,
Erweiterung der Sauerstoffminimumzonen, Umweltverschmutzung,
Verlust der biologischen Vielfalt, Überfischung.
Es fällt mir schwer, Absolventen zu finden --
Sie sehen, diese Abschlussarbeit lässt nicht so gut verkaufen, oder?
(Lachen)
(seufzt)
Nochmal, ich denke diese Systeme, diese mikrobiellen Ökosysteme,
sind extrem belastbar.
Wir dürfen diesen Weg nur nicht zu weit gehen.
Ich persönlich glaube,
dass die nachhaltige Beobachtung unserer Ozeane und unseres Planeten
die moralische Verpflichtung an unsere Forschergeneration ist.
Wir sind Zeuge der Änderungen,
die unseren natürlichen Systemen zugefügt werden,
und auf diese Weise
bietet sich uns die Möglichkeit der Anpassung und Umsetzung
des globalen Wandels, wenn wir dazu bereit sind.
Die Lösungen für diese Probleme sind also mehrschichtig.
Sie beinhalten ein Portfolio von Lösungen,
von lokalen Veränderungen,
hin zur Wahl von öffentlichen Personen, die unsere Umwelt
auf globaler Ebene schützen werden.
(Beifall)
Zurück zur Liebe.
(Lachen)
Mikroben sind wichtig.
Diese Organismen sind klein, reichlich vorhanden, uralt,
und sie sind entscheidend für die Aufrechterhaltung
unserer Bevölkerung und unseres Planeten.
Dennoch sind wir auf dem Weg, unsere CO2-Emissionen
in den nächsten 50 Jahren zu verdoppeln.
Also die Analogie, die ich dafür benutze ist,
als ob wir essen würden, als wären wir noch in unseren 20ern,
gehen davon aus, es gibt keine Konsequenzen --
aber ich bin eine Frau in ihren 40ern,
ich weiß, dass es Konsequenzen für meinen Nahrungskonsum gibt. Richtig?
(Lachen)
Diese Ozeane sind sehr lebendig.
Diese Ökosysteme sind noch nicht zusammengebrochen.
Nun, bis auf die Arktis, darüber könnten wir reden.
(Lachen)
Aber die anhaltenden Beobachtungen, die ich heute mit Ihnen geteilt habe,
die Arbeit von Generationen von Wissenschaftlern,
zeigen uns, dass wir unserer Ozeane besser pflegen sollten
und die Mikroben hegen, die uns am Leben erhalten.
In diesem Sinne,
möchte ich mit einem Zitat von einer meiner Heldinnen enden,
Jane Lubchenco.
Und diese Folie ist angemessen.
Jane sagte, dass die Ozeane weder zu groß sind, um sie zu zerstören,
noch sind sie zu groß, um sie zu reparieren,
aber die Ozeane sind zu groß, um sie zu ignorieren.
Danke.
Beifall.
Soy oceanógrafa biológica.
Tengo el gran privilegio de estudiar la vida microbiana
en el océano Pacífico.
Enseguida hablaremos de los microbios,
pero primero quiero darles una idea del lugar,
una idea de la dimensión.
El océano Pacífico es nuestra cuenca oceánica más grande y profunda.
Cubre unos 155 millones de kilómetros cuadrados.
Si tomáramos todos los continentes y los uniéramos
en una pequeña Pangea II,
entrarían cómodamente en el Pacífico, con espacio de sobra.
Es un ecosistema inmenso,
de los azules del océano abierto al verde de las márgenes continentales.
En este lugar,
me dedico al estudio de la base de la cadena alimentaria: el plancton.
Ahora bien, en mi investigación,
y en el campo de la oceanografía microbiana en general,
hay un tema que ha surgido,
y este tema es "cambio".
Estos ecosistemas microbianos están cambiando de manera real y medible,
y esto no es difícil de ver.
Los océanos cubren el 70 % de nuestro planeta,
por lo que un cambio oceánico es un cambio planetario,
y todo empieza con los microbios.
Tengo dos historias para compartir con Uds.,
que están destinadas a ser historias de amor hacia los microbios.
Pero voy a ser sincera:
hay un aspecto en ellas que son una gran decepción,
así que estén atentos, y concéntrense en el amor,
pues ese es el contexto.
Lo primero que hay que saber
es que los bosques del mar son microbianos.
Y lo que quiero decir con eso, es que, en gran medida,
las plantas de mar abierto son microscópicas
y son más abundantes de lo que pensamos.
Voy a mostrarles algunas fotos de estos organismos
que he recopilado a lo largo de los años.
Son los peldaños más bajos de la cadena alimentaria oceánica.
Son plantas y animales diminutos
que tienen formas, tamaños, colores y metabolismos diferentes.
En un mililitro de agua marina hay cientos de millones.
Nadamos con ellos cuando estamos en el océano.
Producen oxígeno, consumen CO2
y son la base de la cadena alimentaria
de la cual depende toda forma de vida oceánica.
He pasado unos 500 días de mi vida científica en el mar,
y mucho más frente a una computadora o en el laboratorio,
por lo que me siento obligada a contarles algunas de sus historias.
Empecemos en el noroeste del Pacífico.
Este lugar es verde, hermoso.
Estas son proliferaciones de fitoplancton visibles desde el espacio
a lo largo de la costa oeste de los EE. UU.
Es un ecosistema altamente productivo.
Aquí es donde se puede pescar salmón o halibut, o avistar ballenas.
Es una bella parte de nuestro país.
Y aquí, durante 10 años, entre otras cosas,
estudié el alentador tema de la proliferación de las algas dañinas.
Son eclosiones de fitoplancton productor de toxinas
que pueden contaminar las cadenas alimentarias
y acumularse en los moluscos y peces que se capturan para el consumo humano.
Tratábamos de entender por qué, dónde y cuándo proliferan
para poder manejar la pesca y proteger la salud humana.
Pero el problema es que el océano es un blanco en movimiento
y, como las personas en nuestra vida, la toxicidad varía según el plancton.
(Risas)
¿De acuerdo?
Así que, para superar estos obstáculos,
combinamos la teleobservación por satélite
con drones y planeadores,
el muestreo regular de la zona de surfeo
y mucho tiempo en el mar
en pequeños botes en la costa de Oregón.
Y no sé si algunos de Uds. han tenido la oportunidad de hacerlo,
pero no es fácil.
[Hasta los oceanógrafos se marean]
Aquí vemos a unos pobres estudiantes.
(Risas)
Les cubrí la cara para proteger sus identidades.
(Risas)
Es un lugar desafiante.
Así que la información que les daré es información bien ganada.
(Risas)
Combinando todos nuestros datos con nuestros colaboradores,
elaboramos una serie cronológica de 20 años
de recuento de células de fitoplancton y de toxinas.
Y eso nos permitió entender los patrones de estas proliferaciones
y construir modelos para predecirlas.
Y encontramos
que el riesgo de proliferaciones de algas dañinas
estaba estrechamente ligado a los aspectos del clima.
Cuando digo "clima", no me refiero al tiempo de a diario;
me refiero a cambios a largo plazo.
Estas oscilaciones, que quizá conozcan,
como la Oscilación Decadal del Pacífico --la ODP--, o "El niño",
generalmente traen a esta región inviernos cálidos y secos,
pero también reducen la fuerza de la Corriente de California,
que fluye de norte a sur a lo largo del noroeste del Pacífico
y calientan las costas oceánicas.
Aparece en rojo en este gráfico.
Son anomalías cálidas, fuertes índices de la ODP.
Y cuando ocurren estos cambios
y se producen cambios en la temperatura,
aumenta el riesgo de proliferación de algas dañinas,
pero también disminuye la repoblación del salmón
y propicia la invasión de especies como el cangrejo verde.
Estos son los impactos ecológicos y económicos del clima.
Ahora bien, si nuestros modelos son correctos,
la frecuencia y gravedad de estos eventos van a empeorar,
junto con las anomalías cálidas.
Y, para ilustrarlo,
en 2014 ocurrió quizá una de las peores proliferaciones de algas dañinas
en la historia de Oregón.
Fue también el año más cálido del registro climático del momento,
hasta 2015,
2016,
2017, 2018.
De hecho, los cinco años más cálidos del registro climático moderno
han sido los últimos cinco.
Es un buen augurio para esa proliferación de algas
pero es malo para la salud del ecosistema.
Ahora bien, puede que no les importen los moluscos,
pero estos cambios afectan industrias pesqueras de gran importancia económica,
como la de cangrejo y de salmón,
y pueden afectar la salud de mamíferos marinos como las ballenas.
Y eso puede importar un poco más.
Puede resonar.
Así que esta es la historia catastrófica sobre las costas del Pacífico.
Pero, en realidad, son ecosistemas muy resistentes;
si les damos la oportunidad, pueden recuperarse.
Lo importante es no ignorar los cambios que estamos viendo,
lo que me lleva a mi segunda historia.
Desde entonces me mudé al grupo de islas más remoto del planeta,
las islas hawaianas,
donde soy la nueva líder del programa "Series temporales oceánicas de Hawái".
Y durante 31 años, este programa
hizo un peregrinaje mensual a un lugar llamado Estación ALOHA.
Está en el medio del océano Pacífico,
en el centro de este vasto y turbulento sistema de corrientes
que llamamos "Giro subtropical del Pacífico Norte".
Es nuestro ecosistema oceánico más grande.
Es cuatro veces el tamaño de la selva amazónica.
Es cálido, en el buen sentido.
Tiene aguas azules,
y es el tipo de lugar en el que uno quiere bucear y nadar,
pero no desde nuestro barco de investigación,
porque hay tiburones, y lo pueden googlear.
(Risas)
Es un lugar hermoso.
Y aquí, desde octubre de 1988,
generaciones de investigadores han hecho estos peregrinajes mensuales.
Estudiamos la biología, la química, la física del océano abierto.
Medimos la temperatura desde la superficie al suelo marino.
Hemos rastreado las corrientes e investigado las olas.
Aquí se han descubierto nuevos organismos.
Se han creado vastas librerías genómicas
que han revolucionado
lo que pensamos de la diversidad de los microorganismos marinos.
No solo es un lugar de descubrimiento,
sino que lo más importante de las series es que nos dan una idea de la historia,
una idea del contexto.
Y en 30 años de recolección de datos, nos permitió separar el cambio estacional
y ver el surgimiento de la huella de la humanidad en el mundo natural.
Hay otra serie temporal icónica en Hawái: la curva de Keeling.
Espero que la hayan visto.
Esta serie ha documentado el veloz aumento de dióxido de carbono
en la atmósfera.
No es solo la cantidad, es la velocidad del aumento.
La tasa de aumento de CO2 en nuestra atmósfera
no tiene precedentes en nuestro planeta.
Y eso tiene efectos en nuestros océanos.
De hecho, los océanos absorben el 90 % del calor que se genera
por los gases de efecto invernadero
y un 40 % del dióxido de carbono.
Y hemos podido medirlo en la Estación ALOHA.
Cada punto es una expedición.
Representa la vida de quienes por 30 años han hecho estas mediciones,
y tomó 30 años para poder verlo.
El CO2 aumenta en la atmósfera, y también aumenta en el océano.
Esa es la línea roja.
Una consecuencia de esto
es un cambio fundamental en la química del agua marina,
una disminución del pH, que está en una escala logarítmica,
y que vemos en la línea azul.
Hemos notado una disminución del 30 % en el pH de la superficie oceánica
en esta serie temporal.
Esto afecta a los organismos que deben nutrirse y hacer caparazones;
eso cambia las tasas de crecimiento, las interacciones metabólicas,
y no solo afecta al plancton,
sino a los ecosistemas grandes como los arrecifes de coral.
Una de las cosas que podemos mostrar con esta serie temporal
es que esto es solo rozar la superficie.
El aumento del CO2 y la disminución del pH
fueron medidos en los primeros 500 metros de la columna de agua.
Este hallazgo es muy serio.
Es realmente uno de los lugares más remotos de nuestro planeta,
y hemos afectado los primeros 500 metros de la columna de agua.
Ahora bien, estas dos cosas
--la proliferación de algas dañinas y la acidificación del océano--
no es todo.
Han escuchado sobre el resto:
aumento del nivel del mar, eutrofización, deshielo de las capas polares,
expansión de las zonas de mínimo oxígeno, contaminación, pérdida de biodiversidad
sobrepesca.
Es difícil conseguir un estudiante de posgrado...
Como ven, es un discurso difícil, ¿no?
(Risas)
(Suspira)
De nuevo, creo que estos ecosistemas microbianos
son inmensamente resistentes.
Simplemente no podemos seguir este camino.
Personalmente creo que la observación continua de los océanos y del planeta
es un imperativo moral para esta generación de científicos.
Somos testigos de los cambios impuestos en nuestras comunidades naturales
y esto nos brinda
una oportunidad para adaptarnos y promover un cambio global,
si estamos dispuestos.
Las soluciones a estos problemas tienen varios niveles.
Suponen un conjunto de soluciones
a nivel local,
pero también votar por personas que van a proteger nuestro ambiente
a escala global.
(Aplausos)
Volvamos al tema del amor.
(Risas)
Los microbios son importantes.
Son organismos pequeños,
abundantes, antiguos
y claves para mantener la población y el planeta.
Pero estamos en camino de duplicar las emisiones de dióxido de carbono
en los próximos 50 años.
La analogía que uso para esto
es la idea de que seguimos comiendo como si tuviéramos 20 años
asumiendo que no va haber consecuencias.
Pero soy una mujer de más de 40,
y sé que hay consecuencias por mi consumo de combustible, ¿verdad?
(Risas)
Estos océanos están bien vivos.
Estos ecosistemas no han colapsado.
Bueno, excepto por el Ártico, podemos hablar de eso.
(Risas)
Pero las observaciones continuas que les compartí hoy,
el trabajo de generaciones de científicos,
nos señalan que tenemos que cuidar mejor nuestros océanos
y nutrir nuestros microbios para mantenernos.
Y dicho esto,
quiero terminar con una cita de una de mis heroínas,
Jane Lubchenco.
Y esta diapositiva es apropiada.
Jane ha dicho que los océanos no son demasiado grandes para fallar
ni demasiado grandes para ser renovados,
pero sí son demasiado grandes para ser ignorados.
Gracias.
(Aplausos)
من متخصص بیولوژی در اقیانوس شناسی هستم
من این امتیاز مطلق را دارم که زندگی میکروب‌ها را
دراقیانوس آرام مطالعه می‌کنم.
بنابراین درمورد میکروب‌ها صحبت خواهیم کرد.
اما اول می‌خواهم مکان موردنظر را درک کنید
مقیاس را بشناسید.
اقیانوس آرام بزرگ‌ترین وعمیق‌ترین حوضه‌ی اقیانوسی ما است.
۱۵۵ میلیون کیلومتر مربع را در بر می‌گیرد.
اگر تمام قاره‌ها را بگیرید
در یک پانگئا ۲ قرار دهید.
آنها داخل اقیانوس آرام جای می‌گیرند. جایی که فضای اضافی برای آنها وجود دارد.
این یک اکوسیستم عظیم است،
از رنگ آبی اقیانوس گرفته تا سبز حاشیه‌های قاره.
در این مکان،
من اساس و پایه هرم غذایی را مطالعه می‌کنم:
پلانکتون.
خب، در تحقیقات من،
و واقعاً در زمینه اقیانوس‌شناسی میکروبی به طور کلی،
موضوعی پدید آمده،
و آن مضمون «تغییر» است .
این اکوسیستم‌های میکروبی به روش‌های واقعی و قابل اندازه گیری تغییر می‌کنند.
و دیدن آن چندان سخت نیست.
اقیانوس‌ها ۷۰ درصد از سیاره ما را پوشش می‌دهند،
بنابراین تغییر اقیانوس‌ها تغییر سیارات است،
و آغازگر همه این‌ها میکروب‌ها هستند.
اکنون، من دو تصویر خاص برای به اشتراک گذاشتن با شما دارم.
و این به معنای داستان‌های عاشقانه میکروب‌ها است.
اما صادقانه بگویم که جنبه‌ای از آن وجود دارد
که موجب شرمساری است
و مراقب باشید، روی عشق تمرکز کنید.
درست؟ این همان نکته‌ای است که اشاره داشتم.
بنابراین اولین چیزی که باید بدانیم
جنگل‌های دریا میکروبی هستند.
منظور من این است که به طور کلی
گیاهان در اقیانوس آزاد میکروسکوپی هستند،
آنها بسیار فراوان تر از آنچه می‌دانیم هستند.
پس می‌خواهم چند عکس پرسنلی از این موجودات
که در طول سال‌ها جمع آوری کرده‌ام به شما نشان دهم.
این‌ها پایین‌ترین رده از زنجیره غذایی اقیانوس هستند.
این‌ها گیاهان و حیوانات ریزی هستند
که به اشکال و اندازه و رنگ و سوخت و سازمختلف بدن درمی‌آیند.
صدها هزار در یک میلی لیتر آب دریا وجود دارد.
شما قطعاً وقتی در اقیانوس هستید با آنها شنا می‌کنید.
آنها اکسیژن تولید می‌کنند، آنها CO2 را مصرف می‌کنند،
و پایه‌ی زنجیره غذایی را تشکیل می‌دهند
که هر شکل دیگری از زندگی اقیانوس به آن وابسته است.
اکنون، من حدود ۵۰۰ روز از زندگی علمی خود را در دریا گذرانده‌ام،
و روزهای بیشتری در مقابل کامپیوتر یا در آزمایشگاه،
بنابراین احساس می‌کنم ناچارا برخی از داستان‌های آنها را برای شما بازگو کنم.
بیایید از شمال غربی اقیانوس آرام شروع کنیم.
این مکان سبز است. زیبا است.
این‌ها شکوفه‌های فیتوپلانکتون هستند که می‌توانید
از فضا در امتداد ساحل غربی ایالات متحده ببینید.
این یک اکوسیستم فوق العاده تولیدکننده است.
این جایی است که شما می‌توانید ماهی قزل آلا، ماهی هالیبوت و نهنگ ببینید.
این بخش زیبایی از کشور ما است.
و در اینجا، به مدت ۱۰سال، در میان چیزهای دیگر،
من موضوع تقویت کننده شکوفه‌های مضر جلبک را مطالعه کردم
این‌ها شکوفه‌های فیتوپلانکتون تولید کننده سموم هستند
که می‌توانند زنجیره غذایی را آلوده کرده و و در صدف و ماهی‌هایی
که برای مصرف انسان برداشت می‌شوند جمع شوند.
ما تلاش کردیم بدانیم که چرا آنها شکوفه می زنند، کجا شکوفه می‌زنند.
چه موقع شکوفه می‌زنند.
بنابراین ما می‌توانیم این برداشت‌ها را مدیریت کنیم
و از سلامت انسان محافظت کنیم.
اکنون مسئله این است که اقیانوس یک هدف متحرک است
تقریباً مانند برخی از افراد در زندگی ما، سمی بودن در میان پلانکتون فرق می‌کند.
(خنده حضار)
بسیار خب؟
خب، پیرامون چالش‌های امروز،
ما سنسورهای کنترل از راه دور ماهواره ای را
توسط پهباد و گلایدرها،
نمونه برداری از منطقه گشت و گذار
و زمان زیادی در دریا را
در قایق‌های کوچک ساحل اورگان ترکیب کردیم.
نمی‌دانم که آیا بسیاری از شما فرصتی برای انجام این کار داشته‌اید،
اما کار آسانی نیست.
[حتی اقیانوس شناسان دریا زده می شوند]
اینجا چند تا دانشجوی بیچاره هستند.
(خنده)
من چهره‌های آنها را برای محافظت از هویت آنها پنهان کرده‌ام.
(خنده حضار)
این مکان چالش برانگیز است.
خب این اطلاعات ارزشمندی است که دارم راجع به آن صحبت می کنم، خب؟
(خنده حضار)
بنابراین با ترکیب همه داده‌های خودمان با همکارانمان،
تعداد مجموعه‌های ۲۰ ساله سموم و تعداد سلول‌های فیتوپلانکتون را داشتیم.
و این به ما امکان می‌داد الگوهای این شکوفه‌ها را بفهمیم
و برای پیش بینی آنها مدل سازی کنیم.
و آنچه فهمیدیم این بود
که خطر شکوفه‌های مضر جلبک کاملاً با جنبه‌های آب و هوا مرتبط است.
اکنون وقتی می گویم «آب و هوا»، منظورم آب و هوا روزمره نیست،
منظورم تغییرات طولانی مدت است.
این نوسانات که شاید شما
نوسانات ده ساله اقیانوس آرام، ال نینو شنیده باشید --
آنها معمولاً زمستان‌های گرم و خشک را به این منطقه می‌آورند،
اما همچنین باعث کاهش قدرت جریان کالیفرنیا،
که از شمال به جنوب در شمال غربی اقیانوس آرام امتداد دارد می‌شود،
و آنها ساحل اقیانوس را گرم می‌کنند.
این قرمزهایی است که در این طرح مشاهده می کنید،
ناهنجاری‌های گرم،
شاخص های مثبت قوی PDO.
و هنگامی که ما این تغییرات در گردش
و تغییر دما را داریم،
خطر شکوفه‌های مضر جلبک افزایش می‌یابد،
اما جذب ماهی سالمون نیز کاهش یافته است،
و ما شاهد حمله‌های گونه‌های تهاجمی مانند خرچنگ سبز هستیم.
بنابراین این‌ها اثرات زیست محیطی و اقتصادی آب و هوا است.
اکنون اگر مدل‌های ما درست باشند،
درست و در کنار این ناهنجاری‌های گرم،
فرکانس و شدت این رویدادها بدتر می‌شوند.
و برای نشان دادن اینکه،
سال ۲۰۱۴ احتمالاً یکی از بدترین‌ها از نظر شکوفه‌های جلبک در تاریخ اورگان بود.
همچنین گرم‌ترین سال در آب و هوای مدرن در آن زمان.
یعنی تا سال ۲۰۱۵،
۲۰۱۶،
۲۰۱۸ ،۲۰۱۷
در واقع، گرم‌ترین پنج سال در تاریخ آب و هوای مدرن
پنج سال گذشته بوده است.
آن ساختار واقعا مناسب شکوفه‌های مضر جلبک هستند
و برای سلامت اکوسیستم ضعیف هستند.
حال ممکن است شما به صدف ماهی اهمیتی ندهید،
اما این تغییرات به لحاظ اقتصادی تأثیرمهم بر شیلات
مانند خرچنگ و ماهی قزل آلا می‌گذارد.
و می‌تواند بر سلامت پستانداران دریایی مانند نهنگ تأثیر بگذارد.
و این ممکن است کمی بیشتر اهمیت داشته باشد.
ممکن است منطقی باشد.
بنابراین داستان رستاخیز شما برای حاشیه اقیانوس آرام وجود دارد.
در واقع، این‌ها اکوسیستم‌های واقعاً بهبود پذیر هستند.
اگر به آنها فرصتی بدهیم، آنها کاملاً می‌توانند بهبود یابند.
نکته این است که تغییراتی که می بینیم نادیده نگیریم.
و همین امر مرا به رویکرد دومم می‌رساند.
من از آن زمان به دورافتاده ترین زنجیره جزیره در سیاره ما،
جزایر هاوایی نقل مکان کرده‌ام،
جایی که سرپرست جدید برنامه‌ای به نام مجموعه زمان اقیانوس هاوایی هستم.
و این برنامه ای است برای ۳۱ سال
که این بازدید ماهانه را در مکانی به نام ایستگاه ALOHA قرار داده است.
در وسط اقیانوس آرام است،
در مرکز این سیستم گسترده و پر پیچ و خم جریانات
که ما آن را حلقه نیمه گرمسیری اقیانوس آرام می‌نامیم.
این بزرگترین اکوسیستم اقیانوس ما است.
چهار برابر جنگل بارانی آمازون است.
به حالت خوبی گرم است.
آب آبی است،
کاملاً از نوع مکانی است که می‌خواهید در آن شیرجه بزنید و شنا کنید
شما نمی‌توانید این کار را از قایق‌های تحقیقاتی انجام دهید،
زیرا، می دانید، کوسه‌ها. آن را سرچ کنید.
(خنده حضار)
این مکان زیبایی است.
و در اینجا، از اکتبر سال ۱۹۸۸،
نسل محققان این زیارت‌های ماهانه را انجام داده‌اند.
ما زیست‌شناسی، شیمی، فیزیک اقیانوس آزاد را مطالعه می‌کنیم
ما دما را از سطح تا بستر دریا اندازه گرفته‌ایم.
ما جریان‌ها را ردیابی کرده‌ایم، امواج را ردیابی کرده‌ایم.
افراد موجودات جدید را در اینجا کشف کرده‌اند.
افراد کتابخانه‌های ژنومی گسترده‌ای ایجاد کرده‌اند
که آنچه را که ما درباره تنوع
میکروارگانیسم‌های دریایی فکر می‌کنیم متحول شده است.
این فقط یک مکان اکتشاف نیست،
اما بخش مهمی که در مورد مجموعه زمان وجود دارد
این است که آنها یک حس تاریخی،
یک حس زمینه را برای ما فراهم می‌کنند.
در ۳۰ سال داده‌ها،
به ما اجازه می‌دهد تغییرات فصلی را از هم جدا کنیم
و شاهد ظهور اثر انگشت بشریت
بر جهان طبیعی باشیم.
یک مجموعه نمادین دیگر در هاوایی وجود دارد،
و آن منحنی کلینگ است.
امیدوارم شماهمه این‌ها را دیده باشید.
این مجموعه زمانی، افزایش سریع دی اکسید کربن
در جو را ثبت کرده است.
این فقط عدد نیست، بلکه نرخ افزایش است
میزان افزایش دی اکسید کربن در جو ما
برای سیاره ما بی سابقه است.
و این عواقبی برای اقیانوس‌های ما دارد.
در حقیقت، اقیانوس‌ها حدود ۹۰ درصد گرمای حاصل از
انتشار گازهای گلخانه‌ای
و حدود ۴۰ درصد دی اکسید کربن را جذب می‌کنند.
و ما توانسته‌ایم آن را در ایستگاه ALOHA بسنجیم.
هر یک از این نقاط یک سفر دریایی است.
این ۳۰ سال زندگی مردم را نشان می‌دهد و تلاش دارد این اندازه گیری‌ها را انجام دهد.
۳۰ سال طول کشید تا بتوانیم این موضوع را مشاهده کنیم.
CO2 در جو افزایش می‌یابد،
CO2 در اقیانوس افزایش می‌یابد.
این خط قرمز است.
نتیجه آن
تغییر اساسی در شیمی آب دریا است،
کاهش pH --
ph مقیاس لگاریتمی است.
در اینجا خط آبی شما وجود دارد.
بنابراین ما شاهد کاهش ۳۰ درصدی pH در سطحی اقیانوس هستیم
در این مجموعه زمانی.
حالا که بر ارگانیسم‌هایی که نیازبه تغذیه، به ساختن پوسته دارند تأثیر دارد،
که سرعت رشد را، تعامل متابولیکی را تغییر می‌دهد،
و فقط به پلانکتون اثر نمی‌گذارد--
این بر اکوسیستم‌های بزرگ به عنوان صخره‌های مرجانی نیز تأثیر می‌گذارد.
اکنون یکی از مواردی که ما در این مجموعه زمانی توانسته‌ایم نشان دهیم
این است که فقط بررسی سطح رویی است.
افزایش CO2 و کاهش pH
در ۵۰۰ متر بالای ستون آب اندازه‌گیری می‌شود.
واقعاً فهمیدم که عمیق است.
این واقعاً یکی از دورافتاده ترین مکان های سیاره ما است،
و ما ۵۰۰ متر بالای ستون آب را تحت تأثیر قرار داده‌ایم.
اکنون، این دو چیز --
شکوفه‌های مضر جلبک، اسیدی شدن اقیانوسی --
که البته فقط این‌ها نیست.
شما در مورد بقیه شنیده اید:
افزایش سطح دریا، اوتروفیکاسیون، ذوب شدن یخ های قطبی
گسترش مناطق با حداقل اکسیژن، آلودگی، از بین رفتن تنوع زیستی،
ماهیگیری بیش از حد.
برای من دشوار است که بتوانم یک دانشجوی فارغ التحصیل بیابم --
می‌بینید این مرحله فرق دارد، درست است؟
(خنده حضار)
(آه)
باز هم، فکر می‌کنم این سیستم‌ها، این اکوسیستم‌های میکروبی
بسیار مقاوم هستند.
ما فقط نمی‌توانیم از این مسیر خیلی فراتر برویم.
من شخصاً معتقدم که مشاهده مداوم اقیانوس‌ما و سیاره ما
ضرورت اخلاقی برای نسل دانشمندان ما است.
ما شاهد تغییراتی هستیم
که به جوامع طبیعی ما تحمیل می‌شود،
و با این کار،
فرصتی را برای سازگاری و اجرای تغییرات جهانی فراهم می‌کنیم.
اگر مایل باشیم.
بنابراین راه‌حل‌های این مشکلات چند منظوره است.
این شامل مجموعه‌ای از راه حل‌ها می‌شود
تغییر محلی،
اما همه راه‌ها برای رای دادن به افرادی است که از محیط زیست ما
در مقیاس جهانی محافظت می‌کنند.
(تشویق حضار)
بیایید آن را به عشق مبدل کنیم.
(خنده حضار)
میکروب‌ها مهم هستند.
این ارگانیسم‌های کوچک،
فراوان، قدیمی،
و برای حفظ جمعیت و سیاره ما بسیار مهم هستند.
با این حال، ما در تلاش هستیم تا انتشار دی اکسید کربن خود را
در ۵۰ سال آینده دو برابر کنیم.
بنابراین تمثیلی که من برای آن استفاده می‌کنم
این است که ما می‌خوریم مثل این که در ۲۰ سالگیمان هستیم،
فرض می‌کنیم که هیچ عواقبی نخواهد داشت --
اما من زنی هستم که در دهه چهارم زندگی‌اش است
من می‌دانم که عواقبی برای مصرف سوختم وجود دارد. اینطور نیست؟
(خنده حضار)
این اقیانوس‌ها بسیار زنده هستند.
این اکوسیستم‌ها از بین نرفته‌اند.
خوب، به جز قطب شمال، می‌توانیم در مورد آن صحبت کنیم.
(خنده حضار)
اما مشاهدات پایدار که من امروز با شما به اشتراک گذاشتم،
کار نسل دانشمندان،
به ما نشان می‌دهد که بهتر از اقیانوس‌های خود مراقبت کنیم
و میکروب‌هایی را که ما را حفظ می‌کند، پرورش دهیم.
و در این یادداشت،
می‌خواهم با نقل قول یکی از قهرمانانم،
جین لوبچنکو پایان دهم.
و این اسلاید مناسب است.
جین گفته است که اقیانوس‌ها برای شکست خوردن زیادی بزرگ نیستند،
همینطور برای ترمیم کردن زیادی بزرگ نیستند،
اما برای نادیده گرفتن خیلی بزرگ هستند.
سپاسگزارم.
(تشویق حضار)
Je suis océanographe biologiste.
J'ai le privilège absolu d'étudier la vie microbienne
dans l'océan Pacifique.
Nous parlerons des microbes dans une minute
mais je veux d'abord donner un état des lieux,
une échelle de grandeur.
L'océan Pacifique est le bassin océanique le plus grand et le plus profond.
Il couvre 155 millions de kilomètres carrés.
Si vous preniez tous les continents pour les assembler
pour créer une Pangée 2.0,
ils rentreraient parfaitement, et il y aurait encore de la place.
C'est un écosystème énorme,
du bleu de la haute mer au vert de la marge continentale.
À cet endroit,
j'étudie la base de la chaîne alimentaire :
le plancton.
Dans ma recherche
et dans le domaine de l'océanographie microbienne dans son ensemble,
un thème a émergé
et ce thème est le « changement ».
Ces écosystèmes microbiens évoluent de manière réelle et mesurable
et ce n'est pas difficile à voir.
Les océans couvrent 70% de notre planète
donc un changement océanique est un changement planétaire
et tout commence avec les microbes.
Maintenant, j'ai deux vignettes à partager avec vous.
Elles sont censées être des histoires d'amour pour les microbes.
Mais je vais être honnête, certains éléments
sont très décevants.
Prenez garde, focalisez-vous sur l'amour.
D'accord ? C'est le sujet de départ.
La première chose à savoir,
c'est que les forêts de la mer sont microbiennes.
Et ce que je veux dire par là, c'est que, en général,
les plantes de haute mer sont microscopiques
et elles sont beaucoup plus abondantes qu'on ne le pense.
Alors je vais vous montrer des photos de ces organismes
que j'ai rassemblées au fil des années.
Ils font partie de l'échelon le plus bas du réseau alimentaire de l'océan.
Ce sont des plantes et animaux minuscules,
se présentant sous des formes, tailles, couleurs et métabolismes variés.
Il y en a des centaines de milliers dans un seul millilitre d'eau de mer.
Vous nagez certainement avec eux quand vous êtes dans l'océan.
Ils produisent de l'oxygène, ils consomment du CO2.
Ils sont la base de la chaîne alimentaire
dont dépendent toutes les autres formes de vie marine.
J'ai passé environ 500 jours de ma vie scientifique en mer
et beaucoup plus devant un ordinateur ou dans un laboratoire
donc je me sens obligée de vous raconter certaines de leurs histoires.
Commençons par le Nord-Ouest Pacifique.
Ce lieu est vert. C'est magnifique.
Voici des efflorescences de phytoplanctons visibles de l'espace
le long de la côte Ouest des États-Unis.
C'est un écosystème incroyablement productif.
C'est où vous allez pour pêcher le saumon ou le flétan et observer les baleines.
C'est une région superbe de notre pays.
Et là-bas, pendant dix ans, j'ai étudié entre autres
le sujet captivant des proliférations d'algues nuisibles.
C'est l'efflorescence de phytoplanctons produisant des toxines
qui peuvent contaminer les chaînes alimentaires et s'accumuler
dans les crustacés et poissons pêchés pour notre consommation.
On essayait de comprendre pourquoi, où et quand
ils fleurissent
afin de pouvoir contrôler ces pêches
et protéger la santé humaine.
Le problème est que l'océan est toujours en mouvement
et que tout comme certains dans nos vies, la toxicité varie parmi le plancton.
(Rires)
D'accord ?
Afin de contourner ces obstacles,
nous avons combiné la télédétection par satellite
avec des drones et des planeurs,
l'échantillonnage suivi de la zone de surf
et passé beaucoup de temps en mer
dans des petits bateaux au large de la côte de l'Oregon.
Je ne sais pas si vous avez eu l'occasion de faire ça,
mais ce n'est pas facile.
[Même les océanographes ont le mal de mer]
Voici quelques pauvres étudiants.
(Rires)
J'ai caché leurs visages pour protéger leur identité.
(Rires)
C'est un environnement stimulant.
Je vais donc vous parler de données obtenues avec difficulté.
(Rires)
En regroupant nos données avec nos collaborateurs,
nous avons un comptage cellulaire de toxines et phytoplancton sur 20 ans.
Et cela nous a permis de comprendre les tendances de ces floraisons
et de les modéliser pour les prédire.
Et ce que nous avons observé
est que le risque de floraisons algales nuisibles est fortement lié au climat.
Quand je dis « climat », je ne parle pas de la météo,
je parle des changements à long terme.
Ces oscillations dont vous avez peut-être entendu parler
comme l'oscillation décennale du Pacifique, El Niño.
Elles apportent généralement des hivers chauds et secs dans cette région,
mais elles réduisent aussi la force du courant de Californie
qui va du nord au sud, le long de la côte du Nord-Ouest Pacifique
et réchauffe l'océan côtier.
Ce sont les zones rouges sur cette carte,
des anomalies chaudes,
de forts indices positifs de l'ODP.
Quand nous avons de tels changements dans la circulation
et des changements de température,
il y a une augmentation du risque de floraison algale nuisible
mais également une diminution du recrutement du saumon,
et nous observons l'intrusion d'espèces invasives comme le crabe vert.
Donc, ce sont les impacts écologiques et économiques du climat.
Si nos modèles sont corrects,
la fréquence et gravité de ces événements vont empirer,
tout comme ces anomalies chaudes.
Et pour illustrer cela,
2014 a connu une des pires proliférations algales nuisibles
de l'histoire de l'Oregon.
Ce fut aussi l'année la plus chaude enregistrée depuis longtemps.
C'est-à-dire avant 2015,
2016,
2017, 2018.
En fait, les cinq années les plus chaudes jamais enregistrées
ont été les cinq dernières.
C'est bien pour la prolifération d'algues toxiques
mais bien moins pour la santé de l'écosystème.
Mais vous ne vous souciez peut-être pas des crustacés,
mais ces changements impactent des pêches économiquement importantes,
comme celles du crabe et du saumon,
et peuvent affecter la santé de mammifères marins comme les baleines.
Et cela peut compter un peu plus.
Cela peut susciter de l'intérêt.
Voilà donc votre histoire apocalyptique relative aux marges du Pacifique.
En fait, ces écosystèmes sont très résilients.
Ils peuvent se remettre si on leur en donne l'opportunité.
Il s'agit de ne pas ignorer les changements que nous observons,
ce qui m'amène à ma deuxième vignette.
J'ai depuis déménagé sur l'archipel le plus isolé de notre planète,
les îles hawaïennes,
où je suis la responsable du programme « Séries temporelles de l'océan hawaïen ».
Depuis 31 ans, ce programme
fait ce pèlerinage mensuel sur un lieu appelé Station ALOHA.
C'est au milieu de l'océan Pacifique,
au centre de ce système de courants vastes et tourbillonnants
appelé le gyre subtropical du Pacifique nord.
C'est notre plus grand écosystème océanique.
Il fait quatre fois la surface de la forêt amazonienne.
Il y fait chaud, dans le bon sens.
L'eau est bleue.
C'est définitivement l'endroit où vous voulez plonger et nager.
C'est impossible à bord de nos bateaux,
vous savez, à cause des requins. Regardez sur Google.
(Rires)
C'est un endroit magnifique.
Là-bas, depuis octobre 1988,
des générations de chercheurs ont fait ces pèlerinages mensuels.
Nous étudions la biologie, la chimie et la physique de la pleine mer.
Nous avons mesuré la température de la surface aux fonds marins.
Nous avons suivi les courants, tracé les vagues.
Les gens y ont découvert de nouveaux organismes.
Les gens ont créé de vastes banques génomiques
qui ont révolutionné
ce que nous pensons de la diversité des micro-organismes marins.
Ce n'est pas qu'un lieu de découverte.
L'aspect important des séries temporelles,
c'est qu'elles nous offrent une perception de l'histoire,
une perception du contexte.
En 30 ans de données,
cela nous a permis de distinguer le changement saisonnier
et d'observer l'émergence de l'empreinte humaine
sur le monde naturel.
Il y a une autre série temporelle emblématique à Hawaï
qui est la Courbe de Keeling.
J'espère que vous l'avez tous vue.
Cette série temporelle a prouvé la rapide augmentation du dioxyde de carbone
dans l'atmosphère.
Ce n'est pas seulement le nombre, c'est le taux de croissance.
L'augmentation du taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère
est sans précédent pour la planète.
Et cela a des conséquences sur nos océans.
En fait, les océans absorbent environ 90% de la chaleur générée
par les gaz à effet de serre
et environ 40% du dioxyde de carbone.
Nous avons pu mesurer cela à la station ALOHA.
Chacun de ces points est un navire.
Cela représente la vie de personnes faisant ces mesures sur 30 ans,
et cela a pris 30 ans pour enfin voir cela.
Le CO2 augmente dans l'atmosphère,
le CO2 augmente dans l'océan.
C'est la courbe en rouge.
Une conséquence de cela
est le changement fondamental dans la chimie de l'eau de mer,
une baisse du pH
à l'échelle logarithmique,
c'est la courbe en bleue.
Nous avons donc observé une baisse du pH de 30% à la surface de l'océan
dans cette série temporelle.
Ça affecte les organismes qui doivent se nourrir et fabriquer leurs coquilles.
Cela modifie la croissance et les interactions métaboliques.
Cela n'affecte pas que le plancton
mais des écosystèmes aussi grands que les récifs coralliens.
Dans cette série temporelle, un des éléments que nous avons démontrés
est que nous avons effleuré la surface.
L'augmentation du CO2 et la baisse du pH
sont mesurées sur les 500 premiers mètres de la colonne d'eau.
Je trouve que c'est vraiment profond.
Il s'agit pourtant d'un des endroits les plus isolés de notre planète
et nous avons impacté les 500 premiers mètres de la colonne d'eau.
Mais ces deux phénomènes,
prolifération algale toxique et acidification de l'océan,
ce n'est pas tout, bien sûr.
Vous savez le reste :
montée du niveau des mers, eutrophisation, fonte des calottes glaciaires,
croissance des zones minimales d'oxygène, pollution, perte de biodiversité
et surpêche.
C'est dur de trouver un étudiant diplômé.
Pas évident de les convaincre avec ce discours.
(Rires)
(Soupire)
Cependant, je pense que ces systèmes, ces écosystèmes microbiens,
sont extrêmement résilients.
Il faut juste ne pas aller trop loin sur cette voie.
Je pense que la surveillance en continu de nos océans et de notre planète
est une obligation morale pour notre génération de scientifiques.
Nous sommes les témoins
des changements infligés sur nos communautés naturelles
et ainsi,
cela nous donne l'opportunité de s'adapter et de susciter un changement global,
si nous sommes prêts à le faire.
Les solutions à ces problèmes sont à plusieurs niveaux.
Elles incluent un ensemble de solutions,
du changement local
à l'élection de personnes qui protègeront notre environnement
à l'échelle mondiale.
(Applaudissements)
Revenons à l'amour.
(Rires)
Les microbes sont importants.
Ces organismes sont petits,
abondants, anciens.
Ils sont essentiels à la préservation de la population et de la planète.
Mais nous sommes en route pour doubler nos émissions de dioxyde de carbone
dans les 50 prochaines années.
J'utilise l'analogie
que nous mangeons comme si nous avions encore 20 ans
en pensant qu'il n'y aura pas de conséquences,
mais j'ai la quarantaine
et je sais qu'il y a des conséquences à ma consommation énergétique.
(Rires)
Ces océans sont très vivants.
Ces écosystèmes ne se sont pas effondrés.
Sauf pour l'Arctique. On pourrait en parler.
(Rires)
Mais les observations continues que j'ai partagées avec vous aujourd'hui,
le travail de générations de scientifiques,
nous indiquent qu'il faut prendre meilleur soin de nos océans
et entretenir les microbes qui nous aident.
Et sur ces propos,
je vais conclure par une citation de l'une de mes héroïnes,
Jane Lubchenco.
Et cette diapositive tombe à point.
Jane a dit que les océans ne sont ni trop grands pour échouer,
ni trop grands pour pouvoir être réparés,
mais ils sont trop grands pour être ignorés.
Merci.
(Applaudissements)
Biológiai oceanográfiával foglalkozom.
Abban a kiváltságban van részem,
hogy tanulmányozhatom a Csendes-óceán mikroorganizmusait.
Mielőtt elkezdenék a mikrobákról beszélni,
próbáljuk átérezni, hogy milyen helyről,
milyen méretekről van szó.
A Csendes-óceán a legnagyobb és legmélyebb óceánunk.
Kb. 155 millió km²-t fed le.
Ha összeillesztenénk az összes kontinenst
egy kis Pangaea 2.0-ként,
kényelmesen elférnének a Csendes-óceánban, és még szabad hely is maradna.
Ez egy hatalmas ökoszisztéma,
amely a nyílt óceán kékjétől a kontinentális peremek zöldjéig húzódik.
Ezen a helyen
tanulmányozom a tápláléklánc alját,
a planktonokat.
A kutatásom során,
és ténylegesen a mikrobiális oceanográfia egészében,
felmerült egy téma,
és ez a téma a "változás".
Ezek a mikrobiális ökoszisztémák valós, mérhető léptékben változnak,
és nem olyan nehéz ezt észrevenni.
Az óceánok a bolygó 70%-át fedik le,
így az óceánok változása az egész bolygóra hatással van,
és mindez a mikrobákkal kezdődik.
Két történetet osztanék meg önökkel,
melyek a mikrobák iránti szeretetről szólnak.
De őszinte leszek, van olyan oldala,
ami elég rázós,
de ne feledjék, összpontosítsanak a szeretetre.
Jó? Tényleg ez a szándékom.
A legelső dolog, amit tudni kell,
hogy a tengeri erdők mikrobiálisak.
Nagyjából azt értem ezalatt,
hogy a nyílt óceán növényei mikroszkopikusak,
és sokkal több van belőlük, mint gondolnánk.
Mutatok néhány felvételt ezekről az organizmusokról,
melyeket az évek során gyűjtöttem össze.
Ők állnak az óceán táplálékláncának legalsó fokán.
Ezek pici növények és állatkák,
amelyek különböző formában, méretben, színben és metabolizmussal fordulnak elő.
Egy milliliternyi tengervízben is százezernyi van belőlük.
Az óceánban együtt úszkálunk velük a vízben.
Oxigént termelnek, szén-dioxidot kötnek meg,
és a tápláléklánc alapját képzik,
amelytől az óceán összes többi élőlénye függ.
Tudományos életemből úgy 500 napot töltöttem a tengeren,
és sokkal többet számítógép előtt vagy laborban,
így úgy érzem, el kell mesélnem néhányat a történeteik közül.
Kezdjük a Csendes-óceán észak-nyugati részével.
Ez a hely zöld és szépséges.
Ez a fitoplanktonok virágzása, ahogyan az űrből látszik,
végig az Egyesült Államok nyugati partján.
Egy hihetetlenül produktív ökoszisztéma.
Lehet itt menni bálnalesre, vagy lazacot és lepényhalat horgászni.
Országunk egyik szép helye.
És itt tanulmányoztam tíz évig többek között a káros algavirágzás
“felemelő” témáját.
Ez a fajta fitoplankton-virágzás mérgező anyagokat termel,
amelyek szennyezik a táplálékláncot, felhalmozódnak a kagylókban és halakban,
amiket emberi fogyasztásra halásznak.
Azt próbáljuk megérteni, hogy miért virágoznak, hol virágoznak,
mikor virágoznak,
hogy felügyelhessük a halászatot,
és megvédjük az emberek egészséget.
A probléma az, hogy az óceán egy mozgó célpont,
és minden plankton más mértékben toxikus, úgy, ahogy egyes emberek is az életünkben.
(Nevetés)
Igaz?
Hogy leküzdjük ezeket a kihívásokat,
kombináltuk a műholdas távérzékelést
a drónokkal és siklórepülőkkel,
szokásos vízfelszíni mintavételekkel,
és sok időt töltöttünk a tengeren
kis hajókon Oregon partjainál.
Nem tudom, hogy önök közül kinek volt már erre lehetősége,
de nem könnyű.
[Az oceanográfusok is lehetnek tengeribetegek]
Szegény diákok.
(Nevetés)
Elrejtettem az arcukat, hogy fedezzem a kilétüket.
(Nevetés)
Ez egy kihívásokkal teli hely.
Tehát nehezen kinyert adatokról beszélek, jó?
(Nevetés)
Miután összesítettük a saját és együttműködő partnereink adatait,
lett 20 évnyi idősorozatunk a toxinokról és a fitoplanktonok sejtszámáról.
Így végre megérthettük a virágzások sémáját,
és modelljeinkkel előre tudjuk jelezni őket.
Rájöttünk,
hogy a káros algavirágzás kockázata szoros összefüggésben áll a klímahelyzettel.
Klíma alatt nem a napi időjárásra gondolok,
hanem a hosszú távú változásokra.
Már bizonyára hallottak az oszcillációkról –
Csendes-óceáni dekadikus oszcilláció (PDO), El Niño –,
általában meleg, száraz teleket hoznak ebbe a régióba,
de a Kaliforniai-áramlat erősségét is csökkentik,
amely észak-dél irányban halad az észak-nyugati part mentén,
és felmelegítik a part menti óceánt.
Ezek az ábrán látható piros foltok
meleg anomáliák,
a PDO erős pozitív mérőszámai.
És amikor ezek a körforgásbeli
és hőmérsékleti változások bekövetkeztek,
megnövekedett a káros algavirágzás kockázata,
viszont a lazacpopuláció csökkent,
és olyan invazív fajok elterjedését figyeltük meg, mint a zöld rák.
Tehát ezek a klíma ökológiai és gazdasági hatásai.
Ha a modelljeinknek hinni lehet,
ezek az események egyre gyakoribbá és erősebbé válnak
a meleg anomáliákkal együtt.
Hogy ezt illusztráljam,
2014-ben volt Oregon történetének valószínűleg legkárosabb algavirágzása.
Akkor az az év volt az addig mért legmelegebb év is,
majd 2015,
2016,
2017 és 2018.
Valójában modern korunk öt legmelegebb éve
az elmúlt öt év volt.
Ez elég jót jelent a káros algavirágzásnak,
de nem sok jót az ökoszisztéma egészségének.
Talán a kagylók kevésbé érdekli önöket,
de ezek a változások gazdasági hatással vannak a halászatra,
pl. a rák- vagy lazachalászatra,
és a tengeri emlősök, pl. a bálnák egészségére is hatással lehetnek.
És ez talán már jobban számít.
Ez talán visszhangot kelt.
Ez volt a Csendes-óceán végítéletéről szóló történet.
De ezek igazából elég ellenálló ökoszisztémák.
Újra lábra tudnak állni, ha megadjuk nekik az esélyt.
A lényeg, hogy ne hagyjuk figyelmen kívül a változásokat, amiket észreveszünk,
ami beszédem második pontjához vezet.
Nemrég a bolygó legtávolibb szigetcsoportjára kerültem,
a Hawaii-szigetekre,
ahol én vagyok a 'Hawaiian Ocean Time-series' program új vezetője.
A program résztvevői 31 éven keresztül
havi zarándokútra keltek egy ALOHA nevezetű állomásra,
ami a Csendes-óceán közepén található,
annak a hatalmas, örvénylő áramlatnak a közepén,
amit Észak-csendes-óceáni- áramlatnak hívunk.
Ez a legnagyobb óceáni ökoszisztémánk.
Négyszer nagyobb az amazonasi esőerdőknél.
Meleg van ott, jó értelemben.
Kék a víz,
pontosan az a hely, ahol merülni és úszkálni szeretnénk.
Kutatóhajókról ez nem lehetséges,
mert, tudják, cápák – guglizzák ki.
(Nevetés)
Gyönyörű hely.
És itt 1988 októbere óta
kutatók generációi tették meg havonta ezt a zarándokutat.
A nyílt óceán biológiáját, kémiáját és fizikáját tanulmányozzuk.
Mérjük a hőmérsékletet a vízfelszíntől a tengerfenékig.
Nyomon követjük az áramlatokat és a hullámokat.
Új organizmusokat fedeztek itt fel.
Rengeteg genomikai könyvtárat hoztak létre,
melyek forradalmasították mindazt,
amit eddig gondoltunk a tengeri mikroorganizmusok diverzitásáról.
Ez nem csak a felfedezések helye,
de ami fontos ezekben az idősorozatokban,
hogy éreztetik velünk a történelmet,
a kontextust.
30 évnyi adat segítségével
külön tudtuk csoportosítani a szezonális változásokat,
és azt is láthatjuk, ahogy az emberiség ujjlenyomata
feltűnt a természetben.
Van egy másik ikonikus idősorozat a Hawaii-szigeteken,
és ez a Keeling-görbe.
Remélem, már mindannyian látták.
Ez az idősorozat dokumentálta a szén-dixoid gyors növekedését
a légkörben.
Nemcsak a számokat mutatja, hanem a növekedés ütemét is.
A szén-dioxid ilyen ütemű növekedésére a légkörben
eddig még nem volt példa a bolygón.
És ez következményekkel jár az óceánokra nézve.
Az óceánok nyelik el a hő 90%-át,
ami az üvegházhatású gázkibocsátás miatt képződik,
és a szén-dioxid kb. 40%-át.
Ezt mérni tudtuk az ALOHA állomáson.
Mindegyik pont egy hajót jelöl.
Emberek életéről szól, akik 30 éven át végezték ezeket a méréseket,
hogy végre láthassuk ezt az eredményt.
A szén-dioxid mennyisége nő a légkörben,
és nő az óceánban is.
Ezt piros vonal jelöli.
Ennek következményeként
alapvető változás megy végbe a tengervíz kémiájában:
csökken a pH-értéke.
A pH-t a logaritmikus skála jelzi,
a kék vonal.
30%-os csökkenést figyeltünk meg a vízfelszín pH-értékében
ebben az idősorozatban.
Ez hatással van olyan élőlényekre, amelyek táplálkoznak, páncélt képeznek;
megváltoztatja növekedésük mértékét, a metabolikus kölcsönhatásokat,
és nem csak a planktonok esetében.
A nagyobb ökoszisztémákat is érinti, mint a korallzátonyokat.
Amit ki tudtunk mutatni ezzel az idősorozattal,
az még csak a felszínt súrolgatja.
A szén-dioxid-szint növekedése és a pH-érték csökkenése
a felső, több mint 500 méteres vízrétegben mérhető.
Ez nagyon elgondolkodtató.
Ez valóban a bolygó egyik legtávolibb helye,
és mégis ráhatással voltunk a víz felső 500 méteres rétegére.
Ez a két dolog –
a káros algavirágzás és az óceán savasodása –
nem minden, természetesen.
A többit már hallották:
tengerszint-emelkedés, algásodás, a jégsapkák olvadása,
az óceáni sivatag terjedése, szennyezés, a biodiverzitás csökkenése,
túlhalászás.
Nehéz találnom végzett hallgatót –
elég bonyolult ezt így elmondani, nemde?
(Nevetés)
(Sóhajt)
Ismétlem, úgy gondolom, ezek a rendszerek, ezek a mikrobiális ökoszisztémák
rendkívül ellenállóak.
De nem mehetünk túl messzire.
Személy szerint úgy vélem, hogy az óceán és a bolygó kitartó megfigyelése
a kutatók mai generációjának erkölcsi kötelessége.
Tanúbizonyságot tettünk a változásokról,
amelyeket természeti közösségeinkre mértünk,
és ezáltal
lehetőséget kaptunk az alkalmazkodásra, és globális változások indítására,
ha hajlandóak vagyunk.
A megoldások e problémákra többrétegűek.
Számos megoldás áll rendelkezésre,
helyi változásoktól kezdve egészen addig,
hogy azokra szavazunk, akik meg akarják védeni a környezetünket,
globális szinten.
(Taps)
Térjünk vissza a szeretetre.
(Nevetés)
A mikrobák számítanak.
Ezek az organizmusok kicsik,
rendetegen vannak, ősiek,
és kritikus fontosságúak a népesség és a bolygó megőrzéséhez.
Mégis afelé haladunk, hogy szén-dioxid-kibocsátásunk
megduplázódjon a következő 50 évben.
Azzal a hasonlattal élnék, hogy úgy eszünk,
mintha még mindig a húszas éveinkben lennénk,
és azt feltételezzük, hogy nem lesznek következményei.
De én a 40-es éveimben járok,
én tudom, hogy vannak következményei az üzemanyag-fogyasztásomnak, igaz?
(Nevetés)
Ezek az óceánok igen életteliek.
Ökoszisztémájuk nem omlott össze.
Kivéve a Sarkvidéké, erről is beszélhetünk.
(Nevetés)
De a kitartó megfigyelés, amit ma bemutattam önöknek,
a kutatók több generációs munkája azt mutatja,
hogy jobban kell vigyáznunk az óceánjainkra,
és hogy gondoskodnunk kell a minket fenntartó mikrobákról.
Végezetül pedig
az egyik hősömtől szeretnék idézni,
Jane Lubchencótól.
És ez a dia megfelelő ide.
Jane azt mondta, az óceánok nem túl nagyok ahhoz, hogy tönkremenjenek,
nem túl nagyok ahhoz, hogy rendbe jöjjenek,
de túl nagyok ahhoz, hogy figyelmen kívül hagyjuk őket.
Köszönöm!
(Taps)
Sono una biologa oceanografa.
Ho il privilegio assoluto di studiare le vite microbiche
nell'Oceano Pacifico.
Parleremo dei microbi tra un minuto,
ma prima voglio darvi un senso dello spazio,
un senso della proporzione.
Il Pacifico è il nostro bacino oceanico più grande e più profondo.
Copre una superficie di 155 milioni di km quadrati.
Tutti i continenti messi insieme
in una piccola Pangea 2.0,
dentro al Pacifico ci starebbero belli comodi.
È un ecosistema enorme,
dai blu delle profondità oceaniche al verde dei margini continentali.
Proprio qui,
studio la base della rete alimentare:
il plancton.
Nella mia ricerca,
e in generale nel campo dell'oceanografia microbica,
è emerso un argomento,
ovvero, "il cambiamento".
I cambiamenti di questi ecosistemi sono reali e misurabili
e non è difficile vederli.
Gli oceani coprono il 70% del nostro pianeta,
per cui un cambiamento dell'oceano è un cambiamento del pianeta,
e tutto inizia dai microbi.
Ho due vignette da mostrarvi,
che dovrebbero essere delle storie d'amore per microbi.
Ma sarò onesta, c'è un aspetto
che è una vera fregatura,
e, mi raccomando, concentratevi sull'amore.
OK? Ecco la premessa.
La prima cosa da sapere
è che le foreste del mare sono microbiche.
Intendo che, in generale,
le piante nelle profondità oceaniche sono microscopiche,
e sono molto più abbondanti di quello si pensa.
Vi mostro delle foto segnaletiche di questi organismi
che ho raccolto negli anni.
Questi sono proprio i più infimi della rete alimentare oceanica.
Sono piante e animali minuscoli
che hanno una varietà di forme, taglie, colori e metabolismi.
Ce ne sono centinaia di migliaia in un solo millilitro di acqua marina.
Se sei nell'oceano, senza dubbi stai nuotando insieme a loro.
Producono ossigeno, consumano CO2,
e sono la base della rete alimentare
dalla quale dipende ogni altra forma di vita nell'oceano.
Ho trascorso circa 500 giorni della mia vita scientifica in mare,
e molti di più di fronte a un computer o in laboratorio,
e mi sento costretta a raccontarvi alcune delle loro storie.
Iniziamo nel Pacifico Nord Occidentale.
È verde, bellissimo.
Queste sono fioriture di fitoplancton visibili dallo spazio
lungo la costa ovest degli Stati Uniti.
È un ecosistema incredibilmente produttivo.
È dove si va a fare la pesca al salmone, all'halibut, whale watching.
Una parte stupenda del nostro paese.
E qui, per 10 anni, tra le altre cose
ho studiato l'allegro tema delle fioriture nocive di alghe.
Fioriture di fitoplancton che produce tossine
che contaminano le catene alimentari e si accumulano in crostacei e pesci
che sono pescati per consumo umano.
Cercavamo di capire perché fioriscono, dove fioriscono,
quando fioriscono,
per poi occuparci di queste colture
e proteggere la salute umana.
I problema è che l'oceano è un bersaglio in movimento
e, come alcune persone nelle nostre vite, la tossicità varia nel plancton.
(Risate)
D'accordo?
Per ovviare a queste complicazioni,
abbiamo combinato telerilevamento satellitare
con droni e alianti,
regolari prelievi del sotto costa
e un sacco di tempo in mare
in piccole barche al largo della costa dell'Oregon.
E non so quanti di voi abbiano avuto l'opportunità di farlo,
ma non è semplice.
[Anche gli oceanografi hanno mal di mare]
Ecco dei poveri studenti.
(Risate)
Ho nascosto i volti per proteggere le loro identità.
(Risate)
È un posto complicato.
Sto per parlare di dati costati cari, OK?
(Risate)
Combinando tutti i nostri dati con i nostri collaboratori,
disponevamo di tossine e fitoplancton per una serie temporale di 20 anni.
E ciò ci ha permesso di capire i percorsi di queste fioriture
e di creare dei modelli per prevederle.
La nostra scoperta è stata
che queste fioriture erano legate ad aspetti del clima.
Quando dico "clima", non intendo il meteo giornaliero,
ma quello a lungo termine.
Queste oscillazioni di cui forse avrete sentito parlare,
l'Oscillazione pacifica decadale (PDO), El Niño,
di solito portano in questa regione inverni caldi e secchi,
ma riducono anche la forza della Corrente Californiana,
che scorre da nord a sud lungo il Pacifico Nord Occidentale,
e riscaldano le acque costiere.
Sarebbe il rosso che vedete in questo grafico,
caldi anomali,
forti indici positivi della PDO.
E se ci sono questi cambiamenti nella circolazione
e nella temperatura,
è maggiore il rischio di fioriture nocive di alghe,
ma è anche diminuito l'arrivo di salmone,
e assistiamo a intrusioni di specie invasive come il granchio verde.
Per cui questi sono impatti ecologici ed economici del clima.
Se i nostri modelli sono corretti,
la frequenza e la gravità di questi eventi peggioreranno soltanto,
insieme a questi caldi anomali.
E, a dimostrazione,
nel 2014 ci fu la peggiore fioritura nociva di alghe nella storia dell'Oregon.
Al tempo fu anche l'anno più caldo mai registrato,
poi superato da 2015,
2016,
2017, 2018.
Infatti, i cinque anni più caldi mai registrati dell'epoca moderna
sono stati gli ultimi cinque.
Questo è di buon auspicio per le fioriture nocive
e cattivo per la salute dell'ecosistema.
Magari non vi interessano i crostacei,
ma tali cambiamenti hanno un impatto economico su pesche importanti,
come il granchio e il salmone,
e possono intaccare la salute di mammiferi marini come le balene.
Forse questo attira di più l'attenzione.
Fa più presa.
Ed eccovi il racconto apocalittico dei margini del Pacifico.
A dire il vero, questi ecosistemi sono molto resistenti.
Di sicuro possono riprendersi se dessimo loro una chance.
Il punto è non ignorare i cambiamenti a cui stiamo assistendo,
il che mi porta alla seconda immagine.
Mi sono trasferita nella più remota catena di isole del nostro pianeta,
le Isole Hawaii,
dove sono a capo di un programma chiamato Serie Temporale Hawaiian Ocean.
Con questo programma, per 31 anni
sono stati fatti pellegrinaggi mensili in un luogo chiamato Stazione ALOHA.
È nel mezzo dell'Oceano Pacifico,
al centro di questo vasto sistema vorticoso di correnti
chiamato vortice subtropicale del Nord Pacifico.
È il più grande ecosistema oceanico.
È quattro volte la foresta amazzonica.
È caldo, nel senso buono.
L'acqua è blu,
perfetta per tuffarsi e fare una bella nuotata.
Non lo si può fare da barche di ricerca,
per via degli squali, cercate su Google.
(Risate)
È un luogo meraviglioso.
E qui, dall'ottobre del 1988,
generazioni di ricercatori hanno svolto pellegrinaggi mensili.
Studiamo la biologia, la chimica, la fisica delle profondità oceaniche.
Abbiamo misurato la temperatura dalla superficie al fondale.
Abbiamo monitorato le correnti, tracciato le onde.
Sono stati scoperti nuovi organismi qui.
Sono state create enormi librerie genomiche
che hanno rivoluzionato
il pensiero sulla diversità dei microrganismi marini.
Non si fanno solo scoperte qui,
ma l'aspetto importante delle serie storiche
è che forniscono un senso di cronologia,
un senso del contesto.
E in 30 anni di dati,
ci ha permesso di distinguere il cambiamento stagionale
e osservare la comparsa di impronte umane
sul mondo naturale.
C'è un'altra serie storica iconica alle Hawaii,
ovvero la curva di Keeling.
Spero l'abbiate vista tutti.
Questa serie ha documentato il rapido aumento di anidride carbonica
nell'atmosfera.
Non è solo il numero, è anche il tasso di aumento.
Un tasso di aumento nell'atmosfera di anidride carbonica
che è senza precedenti per la Terra.
E gli oceani ne subiscono le conseguenze.
Infatti, gli oceani assorbono circa il 90% del calore generato
da gas a effetto serra
e il 40% di anidride carbonica.
E siamo riusciti a misurarlo alla Stazione ALOHA.
Ciascuno di questi puntini è una spedizione.
Rappresenta 30 anni di vita nel tentativo di rilevare queste misure
e ce ne sono voluti 30 per questo grafico.
La CO2 aumenta nell'atmosfera,
la CO2 aumenta nell'oceano.
È la linea rossa.
Una delle conseguenze
è un cambiamento fondamentale nella chimica del mare,
un declino del pH --
pH su scala logaritmica,
è la linea blu.
Abbiamo un declino del 30% nel pH della superficie dell'oceano
in questa serie temporale.
Questo provoca impatti su organismi che devono nutrirsi, farsi gusci,
questo cambia il tasso di crescita, le interazioni metaboliche,
e non riguarda solo il plancton,
ma anche ecosistemi grandi come le barriere coralline.
Una delle cose che abbiamo dimostrato in questa serie temporale
è che siamo solo alla superficie.
Questi aumenti di CO2 e il declino del pH
sono misurati nei soli primi 500 metri della colonna d'acqua.
Davvero lo trovo profondo.
È seriamente uno dei luoghi più remoti del nostro pianeta,
e noi abbiamo colpito i primi 500 metri della colonna d'acqua.
Ora, queste due cose,
le fioriture nocive, l'acidificazione dell'oceano,
non sono tutto, ovviamente.
Avete già sentito il resto:
livello mare in aumento, eutrofizzazione, scioglimento della calotta polare,
espansione delle zone di ossigeno minimo, inquinamento, perdita di biodiversità,
pesca sregolata.
Non mi è facile trovare un laureando;
capite che la presentazione non è così allettante.
(Risate)
(Sospiri)
Di nuovo, penso che questi sistemi, questi ecosistemi microbici
siano immensamente resistenti.
Solo che non possiamo andare oltre.
Personalmente credo che un'osservazione accurata degli oceani e del pianeta
sia l'imperativo morale per le nostre generazioni di scienziati.
Siamo i testimoni
di cambiamenti che stanno affliggendo le nostre comunità naturali,
e nel farlo,
abbiamo l'opportunità di adattarci e promulgare un cambiamento globale,
se lo vogliamo.
Le soluzioni a questi problemi hanno più livelli.
C'è una varietà di soluzioni,
di cambiamenti locali,
ma è cruciale votare per persone che proteggeranno l'ambiente
su scala globale.
(Applausi)
Torniamo al discorso sull'amore.
(Risate)
I microbi sono importanti.
Questi organismi sono piccoli,
abbondanti, antichi,
e sono cruciali per sostenere la nostra popolazione e il pianeta.
Eppure le emissioni di anidride carbonica saranno il doppio
nei prossimi 50 anni,
per cui uso questa analogia:
è come se stessimo mangiando come se avessimo ancora 20 anni
non pensando alle conseguenze.
Ma sono una donna sulla quarantina,
lo so che ci sono conseguenze per ill mio consumo di carburante, giusto?
(Risate)
Questi oceani sono molto vivi.
Questi ecosistemi non sono crollati.
Eccetto per l'Artico, ne possiamo parlare.
(Risate)
Ma le osservazioni dettagliate che vi ho mostrato oggi,
il lavoro di generazioni di scienziati,
ci invitano a prenderci più cura dei nostri oceani
e dei microbi che ci sostengono.
A tal riguardo,
voglio terminare con una citazione di uno dei miei eroi,
Jane Lubchenco.
E questa slide calza bene.
Jane ha detto che gli oceani non sono troppo grandi per cedere,
né troppo grandi per essere sistemati,
ma gli oceani sono troppo grandi per essere ignorati.
Grazie.
(Applausi)
私は海洋生物学者です
この立場を限りなく生かし 微生物の生態研究を
太平洋で行なっています
微生物については この後すぐに触れますが
皆さんにまずお伝えしたいのは 場所の感覚と
規模の感覚です
太平洋は地球上で 最も広く最も深い海盆です
総面積は約１億５千万平方キロメートルです
地球上の大陸を全てつなぎ合わせ
現代版パンゲア大陸を形成すると
太平洋の中にすっぽり収まり なおも余裕があります
太平洋は巨大な生態系で
青く見える外洋から 緑色の大陸縁辺まで網羅します
私はこの場所で
食物連鎖の基部を支えるものを 研究しています
プランクトンです
私の研究の中で
というより 分野としての 海洋微生物学全体を通じ
あるテーマが浮上しています
それは「変化」です
微生物の生態系で 現実に計測可能な形で変化が起きており
それは はっきりと見てとれるものです
海は地球の７割を占めていますから
海の変化は すなわち地球の変化で
それは微生物から始まります
今日お話しすることに関連して エピソードを２つ用意しています
微生物に捧げる 愛の物語のはずなんですが
正直言いますと 中には
本当に悪さをするヤツもいます
でもいいですね 「愛」に注目していてください
それを今日お話ししに来たんです
まず知っていただきたいのは
海の森は微生物で形成されていることです
何が言いたいのかというと 大抵の場合
外洋に生息する植物は微細なもので
私たちが思う以上にその数は豊富です
ではここで その顔写真を いくつかお見せしましょう
私が何年もかけ集めたものです
これらの生物は海の食物連鎖の 最下層に属しています
これらのちっぽけな植物や生物は
形 サイズ 色は多様で 代謝作用もいろいろです
わずか１ミリリットルの海水に 何十万もの微生物が生息しています
なので 海水浴のときは例外なく 微生物と一緒に泳いでいることになります
微生物は酸素を放出し 二酸化炭素（CO2）を吸収し
食物網の基盤となっており
他のあらゆる海洋生物が それに依存しています
私は研究者としての生活のうち 約500日を洋上で
それ以上の日々を研究室や パソコンの前で過ごしてきました
ですから 皆さんに微生物について 話す義務がある気がしています
まずは太平洋岸北西部に 目を向けましょう
ここは緑豊かで美しい場所です
これは花咲く植物プランクトンを 宇宙から捉えた様子で
米国西海岸一帯に広がっています
驚くほど繁殖力が高い生態系です
ここにはサケやオヒョウ釣り ホエールウォッチングで人が集まり
米国有数の美しい場所です
この場所で 10年ほど研究を行い 中でも特に
元気がでそうなテーマ 有害藻類ブルームを研究しました
有毒な植物プランクトンが開花して
食物網を汚染し 魚類や甲殻類の体内に蓄積され
それが人の食用に捕獲されます
私たち科学者は 有害藻類ブルーム発生の 原因 場所 時期を理解しようと努め
捕獲された魚などの品質管理をすることで
人々の健康を守ろうとしました
しかし問題がありました 海では目標が常に移動することと
人と全く同じで プランクトンにも 毒が強いもの そうでないものがあることです
（笑）
わかりますよね
こういった問題を回避するため
衛星リモートセンシングと併せて
ドローンやグライダー技術を使い
定期的に表層水の サンプル抽出を行い
洋上で多くの時間をかけました
オレゴンの海洋沖に浮かんだ 小型船上で過ごしたんです
こんな経験をされた方が ここにいらっしゃるかわかりませんが
簡単ではないんです
［海洋学者も船酔いする］
気の毒な学生たちを 見てやってください
（笑）
素性がわからないよう 顔は隠しておきました
（笑）
きつい仕事場です
そんな苦労を重ね 集めたデータです いいですね？
（笑）
集めた全てのデータを 共同研究者と集計し
20年分の毒物と植物プランクトンの 細胞計数を時系列にまとめました
そのデータから藻類ブルームの 発生パターンを把握し
予測モデルを構築しました
そこからわかったのは
有毒藻類ブルームの発生リスクは 気候と密接な関係があることでした
ここでの「気候」は 毎日のお天気のことではなく
長期的な変化を指します
こんな現象について 聞いたことがある方も多いでしょう
例えば太平洋10年規模振動（PDO）や エルニーニョは
通常 この地域に 乾いた暖冬をもたらしますが
同時に カリフォルニア海流の 勢力を弱めます
これは太平洋北部を 北から南へ流れる海流で
沿岸に暖流を送り込みます
この図の赤い部分がそれですが
異常な水温上昇が
PDO現象の発生を 強く示唆しています
それから海流や気温に 変化があると
有毒藻類ブルームの 発生リスクが上昇するだけでなく
同時に サケの繁殖数は減少し
ミドリガニといった侵略的外来種が 繁殖するようになります
なので 気候の変化は生物学的にも 経済学的にも影響が出るのです
このモデルが正確だと仮定すると
これらの現象の発生頻度と深刻度は 悪化の一途をたどるのみと見込まれ
異常な水温上昇を伴います
それを物語る例として
オレゴンは2014年 史上最悪の 有害藻類ブルーム発生を経験しました
その年は 当時としては近代観測史上で 最高の平均気温も記録しましたが
それが2015年
2016年
2017年 2018年と続きました
実のところ 近代の観測記録史上で 最も気温の高かった５年というのは
直近の５年なのです
有害藻類ブルームの発生には 好都合であっても
健全な生態系維持にとり 不都合な話です
さて皆さんは甲殻類には 関心がないかもしれませんが
これらの変化は 経済面で重要性の高い 水産業に影響を及ぼします
例えばカニやサケの漁がそうで
またクジラなどの海洋哺乳類の 健康にも影響が及びます
その方がまだ関心が湧くでしょう
気持ちに訴えるでしょうね
太平洋の果てが舞台の 世界滅亡の物語ということです
そうは言っても これらは 本当に回復力が高い生態系です
チャンスさえ与えられれば 完全に復元だってできます
大切なのは 目にしている変化から 目をそらさないことです
これが次のエピソードにつながります
私はその後 地球上で最も人里離れた ハワイ諸島に拠点を移し
「Hawaiian Ocean Time-series」という プログラムの主任となりました
この時系列研究プログラムでは 過去31年間
観測点「Station ALOHA」へ 毎月 航海に出かけています
この観測点は太平洋のど真ん中の
いくつもの海流が渦巻く中心で
私たちが北太平洋亜熱帯環流と 呼ぶ場所にあります
そこは地球最大の海洋生態系で
アマゾン熱帯雨林の ４倍の規模があります
いい意味で暖かく
水は青く澄み
思わず飛び込み 泳ぎたくなる 場所なのは間違いありません
研究船からは飛び込めないんですが そのー
サメがいるんです ググってみてください
（笑）
美しい場所です
ここで1988年10月以来
何世代にもわたり 研究者たちが 毎月 観測点を訪れました
研究分野は生物学 化学 外洋物理学です
海面から海底まで 温度の計測をしたり
海流を追跡して 波を追ったりしてきました
ここで新種生物も発見されました
大規模なゲノムライブラリーが 作られもしました
これは革命的なことで
海洋微生物の多様性に関する 考えを新たにさせてくれました
プログラムは 発見の場であるだけでなく
時系列の重要な側面は
私たちに歴史感覚や事象の前後関係を 理解させてくれることです
また30年分のデータから
季節変動を取り除き
自然界に残される人間の足跡を 観測できました
ハワイで観察した象徴的な時系列が もう一つあります
それはキーリング曲線です
ご覧になったことがあれば良いのですが
この時系列では 大気中のCO2の 急激な上昇が記録されました
問題なのは値だけではなく その上昇率です
このような大気中のCO2上昇率は
地球の歴史上 前例のないものです
これは海にも重大な影響を及ぼしました
温室効果ガス排出から放出される熱の 実に 90パーセントは
海に吸収されます
二酸化炭素の40パーセントも同様です
Station ALOHAでは その観測に成功しています
この点は 各回の航海を示しており
30余年にわたり観測の試みをしてきた 科学者たちの生き様を物語るものです
見えてくるまで30年かかりましたが
CO2レベルの上昇は大気中でも
海面でも確認されました
赤線で示しています
それにより起きたのは
海水の化学構成に生じた 根本的な変化です
pHの減少です
pHは対数目盛りで
青線で示しています
海面表層においてpHが 30パーセント減少していることが
この時系列で確認されました
食料の摂取や殻の形成が必要な生物は この影響を受けており
成長率や代謝的相互作用などに 変化が現れています
影響はプランクトンのみではなく
珊瑚礁といった 大規模な生態系にも及びます
さて この時系列から 説明できることの一つは
これは表層の状況に過ぎないことです
CO2の上昇とpHの減少は
水柱の表層500メートルまでの域で 観測されています
これは非常に深刻なことだと 私は受け止めています
この地は本当に 地球上で最も 人里離れた場所の一つなのに
水柱の表層500メートルに 影響が’出ています
この二つのことー
有害藻類ブルームと 海水の酸性化だけが
全てを物語るわけでなく
ご存知の通り 他にも
海面上昇 富栄養化 南極圏と北極圏での氷冠の融解
酸素極小層の拡大 環境汚染 生態多様性の損失
乱獲などの問題があります
大学院生の勧誘は至難の技です
売り口上がこんなじゃ 学生も寄り付きませんよね？
（笑）
（ため息）
何度も言いますが これらの微生物の生態系には
とても高い回復力があると思うのです
ただ これ以上悪化の道を 辿るわけにはいかないんです
個人的な意見ですが 海と地を持続的に観察することは
現代の科学者に行動を起こさせる 道徳的要請のようなものです
私たちは
地球の自然界にもたらされた 変化の証人となっており
そのことは私たちに
その気にさえなれば 世界を変革するための案を採択し
法を制定する機会を与えてくれました
これらの問題の解決策は たくさんあります
例えば 解決策一覧の作成や
地域における変革から
さらには 環境保護に熱心な政治家に 票を投じること
これを世界を挙げて実践するのです
（拍手）
愛に話を戻しましょうね
（笑）
微生物は大切なものです
これらの生物は小さくて
豊富で 古くから生息し
地球に住む人そして地球そのものの 存続に欠かせません
にもかかわらず CO2排出量は 向こう50年のうちに
今の２倍にまで上昇する勢いです
なので 例えて言えば
20代の時の食生活を
その影響を鑑みず 続けているようなものですが
私は四十路過ぎの女性なので
これが私の燃料消費に及ぼす 影響がわかっています
（笑）
海は本当に生きているのです
生態系はまだ崩壊していません
いえ 北極は例外です その話をしてもいいんですが
（笑）
でも 今日お話しした 継続的な観察という
何世代もの科学者たちによる献身が 気づかせてくれたのは
海にもっと注意を向けることや
地球存続の助けとなる微生物を 育んでいく大切さです
それに関連して
私が英雄と呼ぶ一人である ある方の言葉を引用します
ジェーン・ルブチェンコです
このスライドにぴったりな言葉で
「海は大きすぎるからといって 破壊されないわけでもないし
修復不可能なわけでもないが
大きすぎるからこそ 見逃すわけにはいかないのです」と
ありがとうございました
（拍手）
저는 해양 생물학자입니다.
저는 태평양의 미생물을 연구하는
특권을 누리고 있습니다.
곧 미생물에 대해 이야기하겠지만,
먼저 이곳에 대한 여러분의 느낌과
크기를 와닿게 하고 싶습니다.
태평양은 지구에서 가장 크고 깊은 바다입니다.
대략 6천만 제곱마일이나 되죠.
모든 대륙을 다 떼다 붙여서
미니 판게아를 만들어 보면
태평양 안에 다 들어갈 뿐더러 공간이 남을 것입니다.
이곳은 거대한 생태계입니다.
깊고 푸른 외해에서부터 해저 대륙 주변부까지.
이곳에서,
저는 먹이사슬의 최하위층을 연구합니다.
바로 플랑크톤이죠.
제 연구,
그러니까 해양 미생물학 분야에서
새로운 주제가 등장했습니다.
"변화"라는 주제죠.
미생물 생태계에서는 지금 정말로 주목할만한 변화가 일어나고 있고
이를 관찰하는 게 그리 어렵진 않습니다.
해양은 우리 지구의 70%를 차지합니다.
그래서 해양의 변화는 전 지구적인 변화이며,
이 모든 것은 미생물로부터 시작됩니다.
저는 여러분에게 들려드릴 두 일화가 있습니다.
미생물에 관한 러브 스토리라고 할 수도 있겠네요.
하지만 솔직히 말해서 그 이야기는
많이 불편한 점도 있을 겁니다.
사랑에 초점을 맞추어 주세요.
제가 거기에서부터 시작할 거거든요.
처음 알아야 할 사실은
바다는 미생물로 이루어진 숲이라는 겁니다.
그게 무슨 말이냐면, 크게 보면
해양의 식물들은 미생물이라는 것입니다.
그리고 우리가 아는 것보다 훨씬 더 많습니다.
그래서 저는 여러분에게 제가 몇 년간 걸쳐서 모은
미생물들의 사진을 보여드릴 것입니다.
바다의 먹이사슬의 최하위층이죠.
이것들은 아주 작은 동식물들입니다.
모양, 크기, 색깔, 신진대사까지 아주 다양하죠.
일밀리미터 해수층에도 수천 수만의 미생물들이 존재합니다.
여러분이 바다에 갈 때마다 그들과 함께 수영하고 있는 셈이죠.
그들은 산소를 공급하고 이산화탄소를 소모하며
그들은 먹이사슬 최하위층에 있어
다른 해양생물들이 그들에게 의존합니다.
저는 대략 500일 정도를 바다에서 지내며 연구했고
그보다 훨씬 더 많은 시간을 컴퓨터 앞 또는 실험실에서 지냈습니다.
그래서 저는 그들의 이야기를 여러분과 나누어야만 합니다.
태평양 북서쪽으로부터 시작하죠.
이곳은 초록색입니다. 아주 아릅답죠.
이 모습은 미국 서부 해안을 따라
플랑크톤이 꽃핀 모습입니다.
아주 비옥한 생태계입니다.
여기에 가면 연어, 넙치, 고래까지 볼 수 있습니다.
미국에서 가장 아름다운 곳 중 하나입니다.
그리고 여기서 10년 동안 수많은 것들 중에서도,
저는 해로운 녹조에 대해서 연구해왔습니다.
이들은 독성 식물성 플랑크톤으로,
먹이사슬을 오염시키며 조개류와 물고기에 안에 쌓인 걸
인간이 먹게 됩니다.
저희는 이들이 왜 꽃피우는지, 어디에 피는지,
언제 피는지를 연구하고 있었습니다.
이를 통해 해산물을 관리하여
사람들의 건강을 보호하기 위해서죠.
하지만 바다는 움직이는 목표물입니다.
또 우리 주변에 있는 사람들처럼, 플랑크톤마다 독성 수치가 다릅니다.
(웃음)
아시겠죠?
그래서 이 문제를 극복하기 위해,
저희는 인공위성 센서,
드론과 글라이더 뿐만 아니라
서핑 구역의 정기적인 샘플링을 활용하며
오리곤 연안의 작은 배들에서
오랜 시간 관찰했죠.
여러분들에게 이런 기회가 있었는지는 모르겠지만,
쉽지 않습니다.
[해양학자들도 뱃멀미를 앓습니다]
여기 불쌍한 학생들이 있네요.
(웃음)
그들의 신원보호를 위해 얼굴을 가려주었습니다.
(웃음)
이곳은 꽤나 힘든 장소입니다.
그러니까 제가 지금 얘기하고 있는 정보들은 아주 힘들게 얻은 거라고요.
(웃음)
공동 연구자들과 함께 데이터를 모두 수집해 보니
20년 분량의 독소 및 플랑크톤 자료를 확보할 수 있었습니다.
덕분에 저희는 녹조 현상의 패턴을 이해한 뒤
미래를 예측하기 위해 모델을 만들었습니다.
저희가 발견한 것은
해로운 녹조현상이 기후변화와 관련이 있다는 것입니다.
제가 말하는 "기후"는 그날의 날씨가 아니고,
장기적인 변화를 가리키는 거죠.
여러분이 들어보셨을 수도 있는
10년 주기 태평양 진동, 엘니뇨 등의 현상은
보통 해당 지역에 고온건조한 기후를 가져오면서
태평양 북서지역을 남북으로 가로지르는
캘리포니아 해류를 약화시키기도 합니다.
또 연안 지역의 바다를 따뜻하게 하죠.
이 그래프의 빨간색 부분이
기온 이상을 나타내는
태평양 진동의 양수 지수입니다.
이런 흐름의 변화와
기온의 변화는,
해로운 녹조 현상이 증가하고
또한 연어의 유입률이 줄어들면서,
황록색 꽃게 같은 외래 유입종들이 유입되는 것을 볼 수 있었죠.
이는 기후의 생태계적, 경제적 영향입니다.
우리의 모델이 맞다면,
이 현상들의 빈도와 심각성은 더 나빠질 것입니다.
현재 기온 이상의 연장선이죠.
이를 설명해 보자면,
2014년엔 오리건 주 역사상 가장 해로운 녹조현상이 있었습니다.
또 가장 높은 기온을 기록한 해이기도 하죠.
2015년 전까지는요.
2016,
2017, 2018.
사실, 요즘에 들어 가장 더웠던 5년은
바로 지난 5년이었습니다.
해로운 녹조 현상에게는 청신호이지만
생태계 건강에게는 적신호죠.
여러분이 조개에는 관심 없을 수 있겠지만,
이 변화는 경제적으로 중요한 어업에 타격을 줍니다.
예를 들어 게와 연어,
그리고 고래와 같은 해양 포유류의 건강을 위협합니다.
그러면 조금 더 관심이 갈 겁니다.
조금 더 와닿겠죠.
여기까지가 태평양 종말 이야기였습니다.
사실, 태평양은 자생할 수 있는 생태계입니다.
우리가 기회를 준다면 다시 원상북구될 수 있죠.
중요한 점은 우리가 보고 있는 현상들을 무시하지 않는 것입니다.
이것은 제 두 번째 일화와 관련있습니다.
그 때 이후로 저는 지구상 가장 외딴 섬에 갔습니다.
바로 하와이 제도였죠.
거기서 "하와이안 해 시계열" 프로그램의 리더가 되었습니다.
이 프로그램은 31년동안
스테이션 ALOHA라는 곳을 매달 순례했습니다.
태평양 한가운데에,
이 거대한 소용돌이 해류의 중심을
북태평양 환류라고 부르는 곳에.
가장 큰 해양 생태계입니다.
아마존 열대우림의 4배나 되는 크기입니다.
따뜻한 장소입니다. 좋은 의미로요.
푸른 바다입니다.
여러분이 수영하고 싶을만한 아름다운 바다죠.
하지만 연구용 보트에서는 다이빙 할 수 없습니다.
왜냐하면 상어 때문이죠. 구글 검색해 보세요.
(웃음)
매우 아름다운 장소입니다.
그리고 1988년 10월부터
여러 세대의 연구자들이 매월 이곳으로 순례했습니다.
저희는 바다의 생물학, 화학, 물리학을 연구합니다.
수면에서부터 해저까지의 기온을 측정했습니다.
해류와 파도를 추적해왔습니다.
사람들은 이곳에서 새로운 생명체를 발견했습니다.
사람들은 이곳에서 게놈 라이브러리를 만들어
해양 미생물의 다양성에 대한
새로운 발견을 일구어냈습니다.
이곳은 단순히 발견의 장소만이 아니었지만
시계열의 중요한 목적 중 하나는
우리에게 역사적인 감각을 갖게 해준다는 겁니다.
연구의 맥락이 되어주는 거죠.
그리고 30년간의 데이터를 통해
저희는 계절의 변화와
인간이 자연에 끼친 영향 때문에 생긴 현상들을
분리 할 수 있었습니다.
하와이에는 또 다른 시계열이 있습니다.
"킬링 곡선"이라고 불리죠.
여러분이 모두 이 그래프를 봤었다면 좋겠습니다.
이 시계열은 대기에 있는 이산화탄소 비율이
급격하게 증가했음을 보여주고 있습니다.
단순한 수치가 아니라, 증가한 비율입니다.
대기 중 이산화탄소 농도의 증가 비율은
지구에서 전례가 없는 일입니다.
그리고 이건 바다에도 영향을 미치죠.
사실, 바다는 온실가스로 인해 배출 된
열 90퍼센트 정도를 흡수하고
40%의 이산화탄소를 흡수합니다.
그리고 스테이션 ALOHA에서 저희는 이를 측정할 수 있었습니다.
각각의 점들을 이으면 선이 됩니다.
과학자들은 이걸 측정하기 위해 30년를 바쳤고,
이렇게 볼 수 있게 되기까지 30년이 걸렸습니다.
대기 중 이산화탄소 농도가 높아지면,
수중 이산화탄소 농도도 높아집니다.
이건 빨간색 선입니다.
이 결과로
바닷물의 화학 성분에 큰 변화가 생겼습니다.
ph농도의 감소입니다.
pH는 로그 수치로 변환되었습니다.
여기 파란색 선이죠.
그래서 저희는 이 시계열을 통해 바다 표면 pH 농도가
30% 감소했음을 알 수 있습니다.
이는 먹고, 껍데기를 지어야 하는 유기체에 영향을 미치고
성장률과 신진대사에도 영향을 미치죠.
플랑크톤 뿐만이 아닙니다.
산호초와 같이 큰 생태계에도 영향을 줍니다.
이 시계열을 통해 알 수 있는 또 다른 점은
표면층만 봤을 때 이렇다는 겁니다.
이산화탄소 농도의 상승과 pH농도의 감소는
전체 수심에서 상위 500m만을 측정한 수치입니다.
저는 이 사실이 아주 중요하다고 생각합니다.
우리 지구에서 가장 외진 장소 중의 하나임에도 불구하고
수심 500미터까지 영향을 미쳤다는 것이죠.
자, 이 두 가지 현상--
해로운 녹조 현상과 해양 산성화,
이 두 가지가 끝은 아닙니다.
여러분은 다른 현상도 들어보셨을 겁니다.
해수면 상승, 부영양화, 극지방 만년설의 융해,
산소극소대역의 팽창, 오염, 생물 다양성의 손실,
남획까지도요.
같이 연구할 대학원생을 찾기 힘듭니다.
왜 힘든 일인지 아시겠죠?
(웃음)
(한숨)
다시 말하지만, 저는 이 미생물 생태계가
무한한 자생력이 있다고 생각합니다.
이대로 방치할 수는 없습니다.
저는 개인적으로 우리의 바다와 지구를 지속적으로 관찰하는 것이
우리 세대의 과학자들에게 주어진 도덕적 의무라고 생각합니다.
우리는 자연계에 행해지는
수많은 변화들의 살아있는 증인입니다.
그렇기 때문에
우리에게는 전 세계적인 변화를 이끌어 낼 기회가 주어진 것입니다.
의지만 있다면요.
이 문제에 대한 해결방법에는 다양한 접근이 필요합니다.
여러 가지 해결책과
지역적인 변화가 필요하죠.
또, 환경 보호를 해 줄 사람들에게 투표하는
세계적인 움직임도요.
(박수)
사랑이라는 주제로 되돌아가 봅시다.
(웃음)
미생물들은 중요합니다.
이 개체들은 작고,
그 수가 많으며, 오래되었고,
우리 지구와 후손을 지키기 위해 꼭 필요한 존재들입니다.
하지만 이대로 산다면 50년 후에는 탄소 배출량이
두 배가 될 것입니다.
이를 나타내기 위해 제가 자주 드는 에는
우리가 마치 아직 20대인 것처럼 마구 먹어댄다는 겁니다.
이에 대한 아무런 악영향이 따르지 않을 것처럼요.
하지만 저는 40대의 여성입니다.
그래서 저는 과식의 후폭풍을 잘 알고 있죠.
(웃음)
바다도 생명이 있습니다.
이 생태계는 아직 붕괴되지 않았습니다.
하지만 북극을 제외하고요. 북극에 대해선 할 말이 좀 있네요.
(웃음)
하지만 제가 오늘 여러분에게 보여드린 자료들,
여러 세대의 과학자들이 관측한 자료들에 따르면
우리는 바다를 더 보호해야 하고
우리를 보호해 주는 미생물들을 돌보아야 합니다.
그리고 여기서
제 영웅 중 한 명인 제인 루브첸코를 인용하겠습니다.
이 슬라이드가 적절하네요.
제인은 우리의 바다가 고장날 만큼 크지는 않고,
고칠 만큼 크지도 않지만,
무시하기에는 너무 크다고 말했습니다.
감사합니다.
(박수)
Ik ben biologisch oceanograaf.
Ik heb het absolute voorrecht om microben te bestuderen
in de Stille Oceaan.
Ik ga het zo hebben over microben,
maar eerst wil ik jullie een besef van plaats
en van schaal geven.
De Stille Oceaan is ons grootste, diepste oceaanbekken.
Hij beslaat 156 miljoen vierkante kilometer.
Als we alle continenten samenvoegden
tot een klein Pangea 2.0,
zouden ze mooi passen in de Stille Oceaan, met nog plaats over.
Het is een enorm ecosysteem,
van het blauw van de open zee naar het groen van de continentale randen.
Daar bestudeer ik de basis van de voedselketen:
plankton.
Nu is er in mijn onderzoek,
en ook op het hele gebied van de oceanografie van microben,
een thema opgedoken,
en dat thema is 'verandering'.
Deze microbiële ecosystemen veranderen op reële en meetbare manieren
en dat is niet eens moeilijk om te zien.
Oceanen bedekken 70 procent van onze planeet,
dus is verandering van de oceaan, verandering van de planeet,
en het begint allemaal met de microben.
Ik wil twee ideeën met jullie delen.
Ze zijn bedoeld om liefdesverhalen voor microben te worden.
Maar ik moet eerlijk zeggen dat een aspect ervan
een afknapper is,
en, pas op, focus op de liefde.
Toch? Daar gaat het me om.
Ten eerste moet je weten
dat de bossen van de zee microbieel zijn.
Daarmee bedoel ik dat in grote lijnen
planten in de open oceaan microscopisch zijn
en ze veel overvloediger voorkomen dan we ons realiseren.
Ik toon jullie wat kiekjes van deze organismen
die ik heb verzameld door de jaren heen.
Dit zijn de laagste niveaus van de voedselketen in de oceaan.
Dit zijn kleine planten en dieren
die voorkomen in allerlei soorten
vormen, maten, kleuren en stofwisseling.
Er zitten er honderdduizenden in één milliliter zeewater.
Je zwemt ertussen in zee.
Ze produceren zuurstof, ze nemen CO2 op
en vormen de basis van de voedselketen
waar alle andere vormen van leven in de oceaan afhankelijk van zijn.
Ik bracht ongeveer 500 dagen
van mijn wetenschappelijke leven door op zee,
en nog veel meer voor een computer of in het lab,
dus moet ik er jullie wel een aantal verhalen over vertellen.
Laten we beginnen aan het Pacifische Noordwesten.
Deze plek is groen. Ze is mooi.
Hier bloeit fytoplankton, vanuit de ruimte te zien
langs de westkust van de Verenigde Staten.
Het is een ongelooflijk productief ecosysteem.
Daar vis je op zalm en heilbot en kijk je naar walvissen.
Het is een prachtig deel van ons land.
En hier bestudeerde ik 10 jaar lang, onder andere
het verheffende onderwerp van schadelijke algenbloei.
Dit is bloei van gifproducerend fytoplankton.
Dat kan voedselketens besmetten en zich ophopen in schelpdieren en vis
die geoogst worden voor menselijke consumptie.
We hebben geprobeerd om te begrijpen waarom ze bloeien, waar ze bloeien,
wanneer ze bloeien,
zodat we deze oogsten konden beheren
en de menselijke gezondheid beschermen.
Het probleem is dat de oceaan een bewegend doel is
en, net als sommige mensen in ons leven, toxiciteit varieert tussen het plankton.
(Gelach)
Toch?
Om deze uitdagingen aan te pakken,
combineerden we satelliet-teledetectie
met drones en zweefvliegtuigen,
regelmatige bemonstering van de brandingsstreek
en veel tijd op zee
in kleine bootjes voor de kust van Oregon.
Ik weet niet of velen van jullie het al hebben mogen meemaken,
maar het is niet gemakkelijk.
[Zelfs oceanografen worden zeeziek]
Hier een paar arme studenten.
(Gelach)
Ik verborg hun gezichten om hun identiteit te beschermen.
(Gelach)
Dit is een uitdagende plek.
Het zijn dus moeilijk verkregen data waar ik over ga praten, oké?
Door het combineren van al onze data met onze medewerkers,
kregen we 20-jaar-lange tijdreeksen van toxines
en aantallen van fytoplanktoncellen.
Daarmee begrepen we de patronen van deze bloeien
en konden we modellen bouwen om ze te voorspellen.
We vonden dat het risico van schadelijke algenbloei
nauw gekoppeld was aan aspecten van het klimaat.
Onder ‘klimaat’ versta ik niet het weer van elke dag.
Ik bedoel de lange-termijn-veranderingen.
Deze wisselingen waar je misschien al over hoorde --
de Pacifische Decadale Oscillatie, El Niño --
brengen warme, droge winters met zich mee in deze regio,
maar ze verzwakken ook de sterkte van de Californische stroom,
die van noord naar zuid loopt langs de Pacifische Noordwest,
en warmen de oceaan aan de kust op.
Dat zijn de rode punten op deze grafiek,
warme anomalieën,
sterke positieve indices van de PDO.
En dan zijn er ook nog deze veranderingen in circulatie
en temperatuur,
het risico van schadelijke algenbloei wordt verhoogd,
maar ook de zalmaanwas is afgenomen,
en we zien invasieve soorten zoals de strandkrab binnendringen.
Dit zijn de ecologische en economische gevolgen van klimaatverandering.
Als onze modellen kloppen
dan zal de frequentie en de ernst hiervan
alleen maar toenemen,
samen met deze warmte-anomalieën.
Om dat te illustreren:
2014 kende waarschijnlijk een van de ergste schadelijke algenbloeien
in de geschiedenis van Oregon.
Het was ook het warmste jaar
in de moderne klimaatgeschiedenis tot op dat moment.
Dat wil zeggen tot 2015,
2016,
2017, 2018.
In feite waren de vijf warmste jaren in de moderne klimaatgeschiedenis
de laatste vijf.
Dat kondigt de schadelijke algenbloei echt goed aan
en is slecht voor de gezondheid van het ecosysteem.
Jullie geven misschien niet veel om schelpdieren,
maar deze veranderingen zijn van invloed op de economisch belangrijke visserij,
zoals van krab en zalm,
en ze bedreigen de gezondheid van zeezoogdieren zoals walvissen.
Dat is misschien een beetje belangrijker.
Misschien raakt dat een snaar.
Daar heb je je doemdagverhaal voor de randen van de Stille Oceaan.
Maar deze ecosystemen herstellen zich snel.
Dat doen ze als we ze de kans geven.
Het punt is om de veranderingen die we zien niet te negeren.
Dat brengt me bij mijn tweede idee.
Later ging ik naar de meest afgelegen eilandketen op aarde,
de Hawaiiaanse eilanden,
waar ik het nieuwe hoofd ben van het programma Hawaiian Ocean Time-series.
Dit programma maakte al 31 jaar lang
een maandelijkse pelgrimstocht naar de plek Station ALOHA.
Het is midden in de Stille Oceaan,
in het midden van dit uitgestrekte, wervelende stromensysteem
dat we de Noord-Pacifische Subtropische Gyre noemen.
Het is ons grootste oceaan-ecosysteem.
Vier keer de grootte van het Amazone-regenwoud.
Het is warm, op een goede manier.
Het is blauw water
en absoluut het soort plek waar je wil duiken en zwemmen.
Dat gaat niet vanaf onderzoeksboten,
want... haaien.
Google het.
(Gelach)
Het is een prachtige plek.
Hier komen sinds oktober 1988
generaties van onderzoekers op maandelijkse bedevaart.
We bestuderen de biologie, de chemie, de fysica van de open oceaan.
We hebben de temperatuur gemeten vanaf het oppervlak tot aan de zeebodem.
We volgden de stromen, traceerden de golven.
Mensen vonden hier nieuwe organismen.
Mensen creëerden hier grote genoombibliotheken
die een revolutie teweegbrachten
over wat we denken over de diversiteit van mariene micro-organismen.
Het is niet alleen een plaats van ontdekking,
maar het belangrijke van tijdreeksen
is dat ze ons een gevoel van geschiedenis geven,
een gevoel van context.
Met 30 jaar aan gegevens
konden we de veranderingen per seizoen zien
en maakten we de vingerafdruk van de mensheid
op de natuurlijke wereld zichtbaar.
Er is nog een iconische tijdreeks in Hawaii,
de Keelingcurve.
Ik hoop dat jullie die allemaal hebben gezien.
Deze tijdreeks documenteerde de snelle toename van koolstofdioxide
in de atmosfeer.
Ze geeft niet alleen de mate van, maar ook de snelheid van toename weer.
De snelheid van toename aan kooldioxide in de atmosfeer
is ongekend voor onze planeet.
Dat heeft gevolgen voor onze oceanen.
Oceanen absorberen ongeveer 90 procent van de warmte die wordt gegenereerd
door de uitstoot van broeikasgassen
en ongeveer 40 procent van het kooldioxide.
We konden dat meten op Station ALOHA.
Elk van deze punten is een tocht.
Het vertegenwoordigt het leven van de mensen
die 30 jaar lang deze metingen probeerden te doen.
En het duurde 30 jaar voor we dit konden zien.
CO2 neemt toe in de atmosfeer,
CO2 neemt toe in de oceaan.
Dat is de rode lijn.
Een gevolg daarvan
is een fundamentele verandering in de chemie van het zeewater,
een daling van de pH --
pH is een logaritmische schaal,
hier die blauwe lijn.
We zagen 30 procent daling van de pH in de oppervlakte-oceaan
in deze tijdreeks.
Dat heeft gevolgen voor organismen die moeten eten, schelpen bouwen.
Het verandert de groei, de metabolische interacties
en het beïnvloedt niet alleen plankton --
het beïnvloedt ecosystemen zo groot als koraalriffen.
Een van de dingen die we konden aantonen in deze tijdreeks
is dat hier nog veel meer achter zit.
Verhogingen van CO2 en een daling van de pH
worden gemeten over de bovenste 500 meter van de waterkolom.
Ik vind dat zeer ernstig.
Dit is echt een van de meest afgelegen plekken op onze planeet
en we beïnvloeden de bovenste 500 meter van de waterkolom.
Nu zijn deze twee dingen --
schadelijke algenbloei, verzuring van de oceaan --
nog niet alles, natuurlijk.
Jullie hoorden al over de rest:
zeespiegelstijging, eutrofiëring, het smelten van de poolkappen,
vergroting van plekken met weinig zuurstof,
vervuiling, verlies aan biodiversiteit,
overbevissing.
Ik kan nog amper een student vinden --
je ziet mijn probleem, toch?
(Gelach)
(Zucht)
Toch denk ik dat deze systemen, deze microbiële ecosystemen,
enorm veerkrachtig zijn.
We kunnen zo niet niet blijven doorgaan.
Persoonlijk denk ik dat de aanhoudende observatie
van onze oceanen en onze planeet
de morele plicht is voor onze generatie wetenschappers.
We zijn getuigen
van de veranderingen die worden toegebracht
aan onze natuurlijke gemeenschappen,
en door dit te doen,
kunnen we ons aanpassen
en een mondiale verandering bewerkstelligen,
als we maar willen.
Dus zijn de oplossingen voor deze problemen veelledig.
Het gaat om een scala aan oplossingen,
lokale verandering,
maar ook tot aan het stemmen voor mensen die ons milieu zullen beschermen
op wereldwijde schaal.
(Applaus)
Terug naar de liefde.
(Gelach)
Microben tellen mee.
Deze organismen zijn klein,
overvloedig, oud,
en ze zijn van cruciaal belang voor het behoud
van onze mensen en onze planeet.
Toch gaan we onze uitstoot van koolstofdioxide nog verdubbelen
in de komende 50 jaar.
De analogie die ik daarvoor gebruik
is dat we nog steeds eten alsof we 20 zijn
en denken dat er geen gevolgen zullen zijn --
maar ik ben over de 40,
ik weet dat er gevolgen zijn voor mijn brandstofverbruik. Niet?
(Gelach)
De oceanen zitten vol leven.
Deze ecosystemen zijn niet ingestort.
Nou ja, misschien dan behalve voor de Noordpool.
(Gelach)
Maar de aanhoudende waarnemingen die ik vandaag met jullie deelde,
het werk van generaties van wetenschappers,
wijzen erop dat we beter voor onze oceanen moeten zorgen
alsook voor de microben die ons onderhouden.
Vandaar dat ik wil eindigen
met een citaat van een van mijn helden,
Jane Lubchenco.
Deze dia is daarvoor geschikt.
Jane heeft gezegd dat de oceanen
niet te groot zijn om in de vernieling te gaan,
noch te groot om ze in orde te krijgen,
maar de oceanen zijn wel te groot om ze te negeren.
Dank je.
(Applaus)
Sou oceanógrafa biológica.
Tenho um grande privilégio em estudar vidas microbianas
no Oceano Pacífico.
Vamos falar de micróbios dentro de instantes
mas, primeiro, quero dar-vos uma noção do local,
uma noção da escala.
O Oceano Pacífico é a maior e a mais profunda bacia oceânica.
Cobre 155 milhões de quilómetros quadrados.
Se juntarmos todos os continentes,
numa pequena Pangeia 2.0,
eles caberiam dentro do Pacífico e ainda sobrava espaço.
É um ecossistema gigantesco,
dos azuis do alto mar ao verde das margens continentais.
Neste local,
eu estudo a base da cadeia alimentar,
o plâncton.
Na minha investigação,
e no campo da oceanografia microbiana, como um todo,
apareceu um tema novo
e esse tema é "mudança".
Estes ecossistemas microbianos estão a mudar de formas reais e mensuráveis
e não é difícil ver essas mudanças.
Os oceanos cobrem 70% do nosso planeta,
por isso, a mudança no oceano é uma mudança planetária
e tudo começa com os micróbios.
Tenho aqui dois temas de que vou falar.
A intenção é serem uma declaração de amor aos micróbios.
Mas vou ser sincera,
há neles um aspeto muito aborrecido
e, atenção, concentrem-se no amor, ok?
É essa a minha perspetiva.
A primeira coisa a saber
é que as florestas do mar são microbianas.
O que eu quero dizer com isto é que, de modo geral,
as plantas no mar alto são microscópicas
e são muito mais abundantes do que julgamos.
Vou mostrar-vos algumas fotos destes organismos
que colecionámos ao longo dos anos.
Estes são os níveis mais baixos da cadeia alimentar do oceano.
São minúsculas plantas e animais
que existem numa série de formas, tamanhos, cores e metabolismos.
São centenas de milhares num único mililitro de água do mar.
Estamos literalmente a nadar com eles, quando estamos no oceano.
Produzem oxigénio, consomem CO2
e formam a base da cadeia alimentar
da qual dependem todas as outras formas de vida do oceano.
Passei cerca de 500 dias da minha vida científica no mar
e muitos mais em frente de um computador ou no laboratório,
por isso, sinto-me obrigada a contar algumas dessas histórias.
Comecemos pelo Noroeste Pacífico.
Este local é verde, é magnífico.
Estas são florações de fitoplâncton que vemos a partir do espaço
ao longo da costa oeste dos EUA.
É um ecossistema extremamente produtivo.
É aqui que vamos pescar o salmão, o halibute, as baleias.
É uma parte muito bela do nosso país.
Aqui, durante 10 anos, entre outras coisas,
estudei o tópico estimulante das florações de algas perniciosas.
São florações de fitoplâncton que produzem toxinas
que podem contaminar a cadeia alimentar e acumular-se em mariscos e peixes
que são apanhados para consumo humano.
Queríamos perceber porque é que florescem, onde florescem,
quando florescem,
para podermos gerir essas colheitas
e proteger a saúde humana.
O problema é que o oceano é um alvo em movimento
e, tal como algumas pessoas a toxicidade varia dentro do plâncton.
(Risos)
Não é?
Para contornar este problema,
combinámos sensores comandados por satélite
com "drones" e planadores,
recolhendo amostras regularmente na zona superficial
e muitas vezes no mar,
em pequenos barcos na costa do Oregon.
Não sei se muitos de vocês já tiveram a oportunidade de fazer isto,
mas não é fácil.
[Até os oceanógrafos enjoam]
Estes são uns pobres estudantes.
(Risos)
Eu escondi as caras deles para proteger a sua identidade.
(Risos)
Este é um local problemático.
Os dados de que vou falar foram conquistados com muito esforço.
(Risos)
Combinando todas as informações com as dos nossos colaboradores,
obtivemos uma série cronológica de 20 anos
de medições de toxinas e de células de fitoplâncton.
Isso permitiu-nos perceber os padrões destas florações
e construir modelos para as prever.
Descobrimos que o risco das florações de algas perniciosas
estava intimamente ligado aos aspetos do clima.
Quando digo "clima", não me refiro ao tempo do dia-a-dia,
refiro-me a mudanças a longo prazo.
Estas oscilações de que talvez já tenham ouvido falar
— a Oscilação Decenal do Pacífico, o El Niño —
habitualmente trazem invernos quentes e secos a esta região,
mas também reduzem a força da Corrente da Califórnia,
que corre de norte para sul, ao longo do Noroeste Pacífico
e aquecem o oceano costeiro.
São as áreas a vermelho que veem neste gráfico,
anomalias quentes,
fortes índices positivos da Oscilação Decenal do Pacífico.
Quando temos estas oscilações na circulação,
e alteração de temperaturas,
aumenta o risco de florações de algas perniciosas,
mas também diminui o aparecimento do salmão
e vemos a intrusão de espécies invasivas como o caranguejo verde.
Estes são os impactos ecológicos e económicos do clima.
Se os nossos modelos estão corretos,
a frequência e a gravidade destas ocorrências têm tendência a piorar,
juntamente com estas anomalias de calor.
Para ilustrar isso,
em 2014 houve talvez uma das piores florações
de algas perniciosas na história do Oregon.
Também foi o ano mais quente, até então, no registo climático moderno,
até que chegou 2015,
2016,
2017, 2018.
Com efeito, os cinco anos mais quentes do registo climático moderno
foram os últimos cinco anos.
Isso é um bom presságio para as florações de algas perniciosas
e um mau presságio para a saúde do ecossistema.
Podemos não gostar muito de marisco
mas estas alterações têm um importante impacto económico nas pescas,
como o caranguejo e o salmão,
e podem ter impacto na saúde dos mamíferos marinhos, como as baleias.
Isso pode ser ainda mais preocupante.
Pode repercutir-se.
Temos um cenário de apocalipse para as margens do Pacífico.
Estes são ecossistemas resistentes.
Podem recuperar se lhes dermos hipótese.
A questão é não ignorar as alterações que estamos a ver
o que me leva ao meu segundo tema.
Mudei-me para o arquipélago mais remoto do planeta,
as ilhas havaianas,
onde estou a chefiar um programa chamado a Série Cronológica do Oceano Havaiano.
É um programa que, durante 31 anos,
tem feito esta peregrinação mensal a um local chamado Estação ALOHA.
Fica no meio do Oceano Pacífico,
no centro deste sistema de correntes, amplas e rodopiantes
a que chamamos o Giro Subtropical do Pacífico do Norte.
É o maior ecossistema oceânico.
É quatro vezes maior do que a floresta tropical da Amazónia.
É quente, no bom sentido.
A água é azul,
é certamente o tipo de local onde queremos mergulhar e nadar.
Não podemos fazer isso nos barcos de investigação,
porque, já sabem, os tubarões — procurem no Google.
(Risos)
É um local maravilhoso.
Aqui, a partir de outubro de 1988,
gerações de investigadores têm feito peregrinações mensais.
Estudamos a biologia, a química, a física do mar alto.
Temos medido as temperaturas da superfície até ao fundo do mar.
Despistámos as correntes, despistámos as ondas.
As pessoas descobriram novos organismos aqui.
As pessoas criaram grandes bibliotecas genómicas
que revolucionaram
aquilo que pensamos sobre a diversidade dos micro-organismos marinhos.
Não é apenas um local de descoberta,
mas a parte importante numa série cronológica
é que nos fornece um sentido da história,
um sentido do contexto.
Com 30 anos de informações,
podemos separar a alteração sazonal
e observar o aparecimento das pegadas humanas
no mundo natural.
Há uma outra série cronológica icónica no Havai.
É a Curva de Keeling.
Espero que já tenham visto isto.
Esta série cronológica tem documentado o rápido aumento do dióxido de carbono
na atmosfera.
Não é apenas a quantidade, é o ritmo do aumento.
O ritmo do aumento do dióxido de carbono na atmosfera
não tem precedentes no nosso planeta.
Isso tem consequência para os oceanos.
Com efeito, os oceanos absorvem quase 90% do calor
gerado pelas emissões dos gases com efeitos de estufa
e cerca de 40% do dióxido de carbono.
Temos podido medir isso na Estação ALOHA.
Cada um destes pontos é uma embarcação.
Representa a vida de pessoas,
que fizeram estas medições durante 30 anos,
e demorou 30 anos para podermos ver isto.
Quando o CO2 aumenta na atmosfera,
o CO2 aumenta no oceano.
É aquela linha vermelha.
Uma consequência disso
é uma alteração fundamental na química da água do mar,
uma diminuição do pH
— o pH numa escala logarítmica,
é aquela linha azul.
Temos visto uma diminuição de 30% no pH, na superfície do oceano
nesta série cronológica.
Isso tem impacto nos organismos que precisam de se alimentar,
de construir as suas conchas.
Isso altera o ritmo de crescimento, as interações metabólicas
e não tem impacto apenas no plâncton
— tem impacto nos ecossistemas tão grandes como os recifes de coral.
Uma das coisas que conseguimos mostrar nesta série cronológica
é que isto é apenas a ponta do icebergue.
Os aumentos em CO2 e a diminuição do pH
são medidos nos 500 m do topo da coluna de água.
Penso que isto é bastante significativo.
É um dos locais mais remotos do planeta
e causámos impacto nos 500 m do topo da coluna de água.
Estas duas coisas
— florações de algas perniciosas, acidificação do oceano —
não são tudo, obviamente.
Já ouviram falar do resto:
subida do nível do mar, eutrofização, fusão das calotas polares,
expansão das zonas de oxigénio mínimo. poluição, perda de biodiversidade,
pescas excessivas.
É difícil arranjar um estudante universitário
— dá para perceber que é difícil. não é?
(Risos)
Repito, penso que estes sistemas, estes ecossistemas microbianos,
são extremamente resistentes.
Mas não podemos continuar neste caminho.
Penso que a observação sustentada dos nossos oceanos, do nosso planeta,
é um imperativo moral para a nossa geração de cientistas.
Estamos a ser testemunhas
das alterações que estão a ser infligidas às comunidades naturais.
Ao fazer isso,
temos a oportunidade de adaptar e colocar em prática uma mudança global,
se a isso estivermos dispostos.
Há soluções para estes problemas a muitos níveis.
Envolvem uma série de soluções,
alteração local,
mas passando sempre por votar em pessoas que protejam o ambiente
à escala mundial.
(Aplausos)
Regressemos ao amor.
(Risos)
Os micróbios são importantes.
Estes organismos são minúsculos,
abundantes, antigos,
e são fundamentais para a sobrevivência da nossa população e do nosso planeta.
No entanto, estamos prestes a duplicar as emissões do dióxido de carbono,
nos próximos 50 anos.
A analogia que eu uso, para isto,
é como se estivéssemos a comer como se ainda tivéssemos 20 anos,
assumindo que não haverá consequências
— mas enquanto mulher na faixa dos 40 anos,
sei que há consequências para o meu consumo de calorias.
(Risos)
Estes oceanos estão cheios de vida.
Estes ecossistemas ainda não entraram em colapso.
Com exceção do Ártico, é outro assunto.
Mas as observações sustentadas que hoje vos mostrei,
o trabalho de gerações de cientistas,
apontam para que tratemos os oceanos com mais cuidado
e defendamos os micróbios que nos sustentam.
Com esta nota,
vou terminar com uma citação de uma das minhas heroínas,
Jane Lubchenco
Este diapositivo é adequado.
Jane disse que os oceanos não são demasiado grandes para falhar,
nem são demasiado grandes para serem recuperados,
mas são demasiado grandes para serem ignorados.
Obrigada.
(Aplausos)
Sou oceanógrafa biológica.
Tenho o enorme privilégio de estudar a vida microbiana
no oceano Pacífico.
Vou falar de micróbios daqui a pouco,
mas, primeiro, quero dar uma noção de lugar, uma noção de escala.
O oceano Pacífico é nossa maior e mais profunda bacia oceânica.
Ele cobre 155 milhões de quilômetros quadrados.
Se juntássemos todos os continentes em uma pequena Pangeia 2.0,
eles caberiam dentro do Pacífico e sobraria espaço.
É um ecossistema enorme,
do azul do mar aberto ao verde das margens continentais.
Neste lugar, eu estudo a base da teia alimentar, o plâncton.
Na minha pesquisa
e no campo da oceanografia microbiana, de maneira geral,
um tema veio à tona: a "mudança".
Esses ecossistemas microbianos estão mudando de maneiras reais e mensuráveis,
e não é tão difícil perceber.
Os oceanos cobrem 70% do nosso planeta,
então mudanças nos oceanos são mudanças planetárias,
e tudo começa com os micróbios.
Eu tenho aqui duas vinhetas para mostrar a vocês,
a intenção é que elas sejam histórias de amor para os micróbios.
Mas serei sincera, há um detalhe nisso que é muito decepcionante,
então, cuidado, foquem o amor.
Essa é minha perspectiva.
A primeira coisa a saber
é que as florestas do mar são microbianas.
Quero dizer que, de modo geral,
as plantas no mar aberto são microscópicas
e são muito mais abundantes do que imaginamos.
Então vou mostrar algumas fotos desses organismos
que colecionei ao longo dos anos.
Estes são os níveis mais baixos da teia alimentar dos oceanos.
São pequenas plantas e animais
que apresentam uma variedade de formas, tamanhos, cores e metabolismos.
Há dezenas de milhares deles em um único mililitro de água marinha.
Com certeza você nada com eles quando está no mar.
Eles produzem oxigênio, consomem CO2 e formam a base da teia alimentar
da qual dependem todas as outras formas de vida marinha.
Eu passei cerca de 500 dias da minha vida científica no mar,
e muitos mais na frente do computador ou no laboratório,
então me sinto compelida a contar algumas destas histórias.
Vamos começar no noroeste do Pacífico.
Este lugar é verde. É lindo.
Estas são florações de fitoplâncton que podemos ver do espaço
ao longo da Costa Oeste dos EUA.
É um ecossistema incrivelmente produtivo.
É aqui que se vai para pescar salmão, halibute, para observar baleias.
É uma linda parte do nosso país.
E aqui, por dez anos, entre outras coisas,
estudei o animador tópico das florações de algas nocivas.
Essas são florações de fitoplâncton produtor de toxinas
que podem contaminar as teias alimentares e se acumular em mariscos e peixes
que são coletados para consumo humano.
Tentávamos entender por quê, onde e quando elas florescem
para podermos gerir as colheitas e proteger a saúde humana.
O problema é que o oceano é um alvo em movimento
e, assim como em algumas pessoas, a toxicidade do plâncton é variável.
(Risos)
Para contornar esses desafios,
combinamos sensoriamento remoto por satélite
com drones e planadores subaquáticos,
amostragem regular da zona de rebentação e muito tempo no mar, em pequenos barcos
na costa do Oregon.
Não sei se muitos aqui já tiveram a oportunidade de fazer isso,
mas não é fácil.
[Até oceanógrafos ficam enjoados]
Aqui estão alguns pobres estudantes.
(Risos)
Eu escondi o rosto deles para proteger sua identidade.
(Risos)
Este é um lugar desafiador.
Estou falando de dados coletados a duras penas, certo?
(Risos)
Combinando nossos dados com os de nossos colaboradores,
conseguimos uma série histórica
com 20 anos de medições de toxinas e células de fitoplâncton.
Isso nos permitiu entender os padrões dessas florações
e construir modelos para prevê-los.
Descobrimos que o risco de floração de algas nocivas
está intimamente ligado a aspectos do clima.
Quando digo clima, não me refiro ao tempo no dia a dia,
estou falando de mudanças a longo prazo.
As oscilações das quais vocês já podem ter ouvido falar,
a Oscilação Decadal do Pacífico, El Niño,
normalmente trazem invernos quentes e secos para esta região,
mas também reduzem a força da corrente da Califórnia,
que se move do norte para o sul ao longo do noroeste do Pacífico,
e aquecem as áreas costeiras.
Elas estão em vermelho nesse gráfico,
anomalias quentes, fortes índices positivos na ODP.
Quando temos essas mudanças na circulação e na temperatura,
o risco de floração de algas nocivas aumenta,
o recrutamento de salmão diminui
e vemos o aumento de espécies invasoras, como o caranguejo verde.
Esses são impactos ecológicos e econômicos do clima.
Se nossos modelos estiverem certos,
a frequência e severidade desses eventos só vão piorar,
juntamente com essas anomalias quentes.
Para ilustrar isso,
2014 teve uma das piores florações de algas nocivas na história do Oregon.
Esse também tinha sido, até então, o ano mais quente nos registros climáticos,
até que veio 2015,
2016,
2017, 2018.
Na verdade, os cinco anos mais quentes nos registros climáticos modernos
foram os últimos cinco.
Isso é muito promissor para florações de algas nocivas
e péssimo para a saúde do ecossistema.
Vocês podem não se importar com mariscos,
mas essas mudanças impactam setores economicamente importantes da pesca,
como a do caranguejo e do salmão,
e podem impactar a saúde de mamíferos marinhos, como as baleias.
E isso pode ser ainda mais preocupante.
Isso pode reverberar.
Aqui temos um cenário apocalíptico para as margens do Pacífico.
Na verdade, esses são ecossistemas muito resilientes.
Eles certamente podem se recuperar rápido se lhes dermos uma chance.
A questão é não ignorar as mudanças que estamos vendo,
o que me traz à minha segunda vinheta.
Desde então, eu me mudei para a cadeia de ilhas mais remota do nosso planeta,
as ilhas havaianas.
onde sou a nova chefe de um programa chamado Hawaiian Ocean Time-series.
Por 31 anos, esse programa
tem feito uma jornada mensal a um local chamado Estação ALOHA.
É no meio do oceano Pacífico,
no centro de um vasto e agitado sistema de correntes
que chamamos de Giro Subtropical do Pacífico Norte.
Esse é nosso maior ecossistema marinho.
É quatro vezes maior do que a Floresta Amazônica.
Ele é quente, no bom sentido.
A água é azul, este é, certamente, o tipo de lugar onde se quer mergulhar e nadar.
Não se pode fazer isso nos barcos de pesquisa
porque, já sabem, tubarões. Pesquisem no Google.
(Risos)
Este é um lugar lindo.
E aqui, desde outubro de 1988,
gerações de pesquisadores têm feito essas jornadas mensais.
Nós estudamos a biologia, a química, a física do mar aberto.
Já medimos a temperatura da superfície até o fundo do mar.
Monitoramos as correntes, rastreamos as ondas.
Novos organismos já foram descobertos lá.
Foram criadas vastas bibliotecas genômicas que revolucionaram
o que pensamos sobre a diversidade dos micro-organismos marinhos.
Não é só um lugar de descobertas,
mas o importante sobre as séries históricas
é que elas nos dão um sentido de história, de contexto.
Esses 30 anos de dados nos permitiram separar a mudança sazonal
e ver o surgimento das pegadas da humanidade no mundo natural.
Há uma outra série histórica icônica no Havaí,
a Curva de Keeling.
Espero que todos já tenham visto isso.
Essa série histórica tem registrado o rápido aumento
do dióxido de carbono na atmosfera.
Não é apenas o número, é o ritmo de aumento.
O ritmo de aumento de dióxido de carbono em nossa atmosfera
é sem precedentes no nosso planeta.
E isso tem consequências para nossos oceanos.
Na realidade, os oceanos absorvem 90% do calor gerado pelas emissões
de gases de efeito estufa e cerca de 40% do dióxido de carbono.
Conseguimos medir isso na Estação ALOHA.
Cada um desses pontos é uma jornada.
Representa a vida de pessoas fazendo medições ao longo de 30 anos,
período que levamos para vermos isso.
O CO2 aumenta na atmosfera, o CO2 aumenta no oceano.
É esta linha vermelha.
Uma consequência disso
é uma mudança fundamental na química da água do mar,
uma diminuição do pH.
O pH é uma escala logarítmica, é esta linha azul.
Vimos uma diminuição de 30% no pH da superfície do oceano
nessa série histórica.
Isso impacta os organismos que precisam se alimentar, formar suas conchas,
muda as taxas de crescimento, as interações metabólicas,
e não afeta somente o plâncton;
impacta ecossistemas tão grandes quanto recifes de corais.
Uma das coisas que pudemos demonstrar com essa série histórica
é que essa é apenas a ponta do iceberg.
Aumentos de CO2 e diminuição do pH
são medidos nos 500 metros mais superficiais da coluna de água.
Eu acho isso muito significativo.
Este é um dos lugares mais remotos do planeta
e nós já impactamos os primeiros 500 metros da coluna de água.
Essas duas coisas,
floração de algas nocivas e acidificação do oceano,
não são tudo, claro.
Vocês já ouviram falar do resto:
elevação do nível do mar, eutrofização, derretimento das calotas polares,
expansão das zonas de oxigênio mínimo, poluição, perda de biodiversidade,
pesca predatória.
É difícil conseguir um estudante de pós-graduação,
dá para ver que é um lance difícil, né?
(Risos)
(Suspiro)
De novo, acho que esses ecossistemas microbianos são incrivelmente resilientes.
Mas não podemos seguir nesse caminho por muito tempo.
Acredito que o monitoramento contínuo de nossos oceanos e do nosso planeta
é o imperativo moral para nossa geração de cientistas.
Estamos testemunhando
as mudanças que estão sendo infligidas às nossas comunidades naturais,
e ao fazer isso,
temos a oportunidade de adaptar e colocar em prática uma mudança global,
se estivermos dispostos a isso.
A solução para esses problemas é multifacetada.
Envolve um conjunto de soluções, mudanças locais,
passando por votar em pessoas que protegerão o meio ambiente
em escala global.
(Aplausos)
Vamos voltar ao amor.
(Risos)
Os micro-organismos são importantes.
Esses organismos são pequenos, abundantes, primitivos,
e cruciais para a sobrevivência de nossa população e nosso planeta.
Ainda assim, estamos em vias de dobrar nossa emissão de dióxido de carbono
nos próximos 50 anos.
A analogia que uso para isso
é como se continuássemos comendo como se tivéssemos 20 anos,
presumindo que não haverá consequências,
mas sou uma mulher na faixa dos 40,
sei que há consequências para meu consumo energético, certo?
(Risos)
Os oceanos estão muito vivos. Esses ecossistemas ainda não sucumbiram.
Bom, com exceção do Ártico, podemos falar disso depois.
(Risos)
Mas o monitoramento constante que compartilhei aqui hoje,
o trabalho de gerações de cientistas,
nos apontam na direção de cuidar melhor dos nossos oceanos
e dos micróbios que nos sustentam.
Nesse sentido, quero terminar com uma frase de uma de minhas heroínas,
Jane Lubchenco.
Este slide é oportuno.
Jane disse que os oceanos não são grandes demais para fracassar,
nem grandes demais para recuperar,
mas os oceanos são grandes demais para ignorar.
Obrigada.
(Aplausos)
Sunt biolog oceanograf.
Am privilegiul absolut de a studia viețile microbilor
din Oceanul Pacific.
Vom vorbi despre microbi imediat,
dar mai întâi vreau să vă dau un simț al spațiului,
un simț al mărimii.
Oceanul Pacific e cel mai mare și cel mai adânc bazin oceanic.
Se întinde pe 150 de milioane de kilometri pătrați.
Dacă ai lua continentele și le-ai pune unul lângă altul
într-o mică Pangaea 2.0,
ar încăpea bine în interiorul Pacificului cu destul loc liber.
E un ecosistem masiv,
de la albastrul oceanului deschis la verdele coastelor continentale.
În acest loc,
studiez baza rețelei trofice:
planctonul.
În cadrul cercetării mele,
și realmente în domeniul oceanografiei microbiale ca întreg,
a apărut o temă,
iar acea temă este „schimbarea”.
Aceste ecosisteme microbiene se schimbă în moduri reale și măsurabile,
și nu e așa de greu de observat.
Oceanul ocupă 70% din planeta noastră,
astfel că schimbarea oceanică e și schimbare planetară,
și totul începe cu microbii.
Am două povești de împărtășit cu voi
și acestea sunt povești de dragoste cu microbi.
Dar voi fi sinceră că au o caracteristică
care vă va dezamăgi total,
dar concentrați-vă pe dragoste.
Bine? Eu asta fac.
Așa că primul lucru pe care trebuie să-l reținem
e că pădurile mării sunt microbiene.
Și ce vreau să spun prin asta e că majoritatea
plantelor oceanului sunt microscopice
și sunt mult mai abundente decât am crede.
O să vă arăt câteva poze cu aceste organisme
pe care le-am strâns în timp.
Acestea sunt la baza rețelei trofice.
Sunt plante și animale mici,
care există într-o varietate de forme și mărimi, culori și metabolisme.
Există sute de mii într-un singur mililitru de apă din ocean.
Cu siguranță înotați alături de ele când sunteți în ocean.
Produc oxigen, consumă dioxid de carbon,
și formează baza rețelei trofice
pe care restul formelor de viață se bazează.
Am petrecut cam 500 de zile din viața mea științifică pe mare
și mult mai mult în fața unui calculator sau în laborator,
așa că sunt obligată să vă spun câteva din poveștile lor.
Să începem cu nord-vestul Pacificului.
Acest loc e verde, e frumos.
Acesta e fitoplancton și poate fi văzut din spațiu
de-a lungul coastei de vest a Statelor Unite.
E un ecosistem incredibil de productiv.
Aici sunt somoni, halibut, balene.
E o zonă frumoasă a țării noastre.
Și aici, timp de 10 ani, printre altele,
am studiat subiectul înălțător al algelor dăunătoare.
Aceste sunt alcătuite din fitoplancton ce produce toxine
ce poate contamina rețelele trofice și se pot acumula în crustacee și pești
ce sunt capturați pentru consumul uman.
Încercăm să înțelegem de ce cresc, unde cresc,
când cresc,
pentru a le ține piept
și pentru a proteja sănătatea oamenilor.
Problema e că oceanul e în continuă mișcare
și, la fel ca la noi, toxicitatea acestuia variază în cadrul speciei.
(Râsete)
Ați înțeles?
Ca să înțelegem aceste provocări
am folosit imagini din satelit,
drone și planoare,
mostre de apă de lângă țărmuri
și mult timp petrecut pe mare
în bărci mici pe coasta Oregonului.
Și nu știu dacă mulți dintre voi ați avut șansa de a face asta,
dar nu e ușor.
[Chiar și oceanografii au rău de mare]
Avem aici niște bieți studenți.
(Râsete)
Le-am ascuns fețele ca să le protejez identitatea.
(Râsete)
E un loc dificil.
Am obținut cu greu ce urmează să vă spun, bine?
(Râsete)
Combinând toate informațiile noastre cu ale colaboratorilor noștri,
am obținut serii de 20 de ani de toxine și celule de fitoplancton.
Asta ne-a permis să înțelegem tiparele acestor creșteri
și să construim modele care să le prezică.
Și ce am aflat
e că riscul creșterilor de fitoplancton toxic
e asociat puternic cu unele aspecte climatice.
Când zic „climatice” nu mă refer la vremea de la zi la zi,
mă refer la schimbările pe termen lung.
Aceste oscilații despre care e posibil să fi auzit,
Oscilația Pacifică Decadală sau El Nino,
aduc de obicei ierni calde și secetoase în această regiune,
dar reduc și puterea Curentului Californiei,
care circulă de la nord la sud de-a lungul nord-vestului pacific,
și încălzesc coasta oceanică.
Sunt punctele roșii pe care le vedeți,
anomalii de căldură,
indicii puternice pentru El Nino.
Și când avem aceste schimbări în circulație
și schimbări în temperatură,
riscul creșterii algelor dăunătoare crește,
iar recoltarea somonului scade
și vedem o intruziune a speciilor invadatoare cum e crabul verde.
Acestea sunt efecte ecologice și economice negative ale climatului.
Dacă modelele noastre sunt corecte,
frecvența și severitatea acestor evenimente se vor înrăutăți,
odată cu aceste anomalii de căldură.
Și ca să vă ilustrez asta,
2014 a fost cel mai rău an al algelor dăunătoare pentru Oregon.
A fost și cel mai călduros an înregistrat în istoria modernă,
asta până în anul 2015,
2016,
2017, 2018.
De fapt, cei mai calzi cinci ani din istoria modernă
au fost ultimii cinci ani.
Asta anticipează bine creșterea algelor dăunătoare
și sănătatea șubredă a ecosistemului.
Poate că nu vă pasă de crustacee,
dar aceste schimbări au un impact economic asupra pescăriilor,
a crabilor și somonul,
și pot să dăuneze mamiferelor marine precum balenele.
Și asta poate contează mai mult.
De asta poate ne pasă.
Așa că iată povestea apocaliptică pentru coasta Pacificului.
De fapt, acestea sunt ecosisteme rezistente.
Ele se pot regenera dacă le acordăm o șansă.
Ideea e să nu ignorăm schimbările pe care le vedem,
și asta mă aduce la a doua poveste.
De atunci m-am mutat pe cel mai îndepărtat lanț de insule de pe planeta noastră,
insulele Hawaii,
unde sunt noul șef al programului Hawaiian Ocean Time.
Și e un program care timp de 31 de ani
a făcut un pelerinaj lunar la stația ALOHA.
E în mijlocul Oceanului Pacific,
în centrul acestui vast și întortocheat sistem de curenți
numit Curentul Subtropical al Pacificului de Nord.
E cel mai mare ecosistem oceanic al nostru.
E de patru ori mai mare decât pădurea tropicală amazoniană.
E cald, dar într-un mod pozitiv.
Apa e albastră,
e fix locul în care vă place să vă scufundați și să înotați.
Pe bărcile de cercetare nu se poate asta,
din cauza rechinilor. Căutați pe Google.
(Râsete)
E un loc superb.
Și aici, din octombrie 1988,
generații de cercetători au făcut aceste pelerinaje lunare.
Studiem biologia, chimia și fizica oceanului întins.
Am măsurat temperatura de la suprafață la fundul mării.
Am monitorizat curenții, am urmărit valurile.
Oamenii au descoperit organisme noi acolo.
Oamenii au creat biblioteci genomice imense
care au revoluționat
ceea ce credeam despre diversitatea microorganismelor marine.
Nu e doar un loc al descoperirilor,
dar partea importantă a acestui proiect
e că ne oferă un simț al istoriei,
un simț al contextului.
Și 30 de ani de informații
ne-au permis să separăm schimbarea sezonieră
și să vedem emergența amprentelor umanității
asupra lumii naturale.
Și mai e un trend important în Hawaii,
iar acela e Curba Keeling.
Sper că ați văzut cu toții asta.
Acest grafic arată creșterea rapidă a dioxidului de carbon
din atmosferă.
nu e vorba de valori, ci de rata de creștere.
Rata creșterii dioxidului de carbon din atmosferă
e nemaiîntâlnită pentru planetă.
Și asta are consecințe pentru oceanele noastre.
Oceanele absorb aproximativ 90% din căldura care e generată
de emisiile gazelor de seră
și aproximativ 4% din dioxidul de carbon.
Și am putut să măsurăm asta la Stația ALOHA.
Fiecare din aceste puncte e o călătorie.
Reprezintă viețile oamenilor pe o perioadă de 30 de ani,
și a durat 30 de ani pentru a obține asta.
Dioxidul de carbon se acumulează în atmosferă,
dioxidul de carbon se acumulează și în ocean.
E linia roșie.
O consecință a acesteia
e o schimbare chimică fundamentală a apei oceanice,
o scădere a pH-ului,
pH-ul e o scară logaritmică,
e linia albastră.
Așa că am văzut un declin de 30% a pH-ul la suprafața oceanului
în acest interval.
Asta afectează organismele ce se hrănesc, ce își fac cochilii,
schimbă ratele de creștere, interacțiunile metabolice,
și nu afectează doar planctonul,
dăunează ecosistemelor mari precum recifele de corali.
Ceea ce am putut arăta
este că am zgâriat doar suprafața.
Creșterile de dioxid de carbon și scăderea pH-ului
sunt măsurate în primii 500 de metri adâncime.
Cred că asta are multe implicații.
E unul din cele mai îndepărtate locuri de pe planetă,
și am afectat primii 500 de metri de apă de la suprafață.
Aceste două lucruri,
creșterea algelor toxice și acidificarea oceanului
nu sunt tot, bineînțeles.
Ați auzit restul:
ridicarea nivelului mări, eutrofizare, topirea gheții de la poli,
extinderea zonelor cu oxigen minim, poluarea, pierderea biodiversității,
pescuitul excesiv.
E greu să absolvi această facultate,
observați că aceste subiecte sunt dificile.
(Râsete)
(Oftat)
Din nou, cred că aceste sisteme, aceste ecosisteme microbiene
sunt extrem de rezistente.
Nu putem merge prea mult pe această cale.
Personal cred că observarea susținută a oceanelor și a planetei noastre
e obligatorie pentru generațiile de cercetători.
Suntem martorii
schimbărilor aduse comunităților naturale,
și astfel,
avem oportunitatea de a ne adapta și a provoca o schimbare globală,
dacă asta vrem.
Astfel că soluțiile acestor probleme au multe straturi.
Implică un portofoliu de soluții,
schimbări locale,
până la a vota oameni ce vor proteja mediul
la scară globală.
(Aplauze)
Haideți să ne întoarcem la dragoste.
(Râsete)
Microbii contează.
Aceste organisme sunt mici,
abundente, antice
și sunt critice în susținerea populației și planetei noastre.
Și totuși urmează să dublăm emisiile de dioxid de carbon
în următorii 50 de ani,
așa că analogia pe care o folosesc
e că mâncăm de parcă mai avem 20 de ani,
presupunând că nu sunt circumstanțe,
dar am vârsta de 40 de ani,
știu că sunt consecințe pentru consumul meu de combustibil. Nu?
(Râsete)
Aceste oceane sunt foarte vii.
Aceste ecosisteme încă nu s-au prăbușit.
Cu excepția Oceanului Artic, nu putem vorbi despre asta.
(Râsete)
Dar observațiile continue pe care le-am împărtășit cu voi astăzi,
munca generațiilor de cercetători,
ne spun să avem mai multă grijă de oceanele noastre
și să hrănim microbii care ne susțin.
Și în aceeași notă
vreau să termin cu un citat al unuia dintre eroii mei,
Jane Lubchenco.
Iar acest diapozitiv e potrivit.
Jane a spus că oceanele nu sunt prea mari să se prăbușească,
nici prea mari să fie reparate,
dar oceanele sunt prea mari să fie ignorate.
Vă mulțumesc!
(Aplauze)
Я биологический океанолог.
Мне выпала большая честь изучать микроорганизмы
в Тихом океане.
О них мы поговорим через минуту,
но сначала я хочу дать вам представление
о масштабе этого места.
Тихий океан — наш самый большой и глубокий водный бассейн.
Его площадь — более 160 миллионов квадратных километров.
Если взять все континенты и сложить их вместе
в маленькую Пангею 2.0,
они свободно поместятся внутри Тихого океана, и ещё останется место.
Это огромная экосистема —
от синевы открытого океана до зелени материковых окраин.
В этом месте
я изучаю основу пищевой цепи —
планктон.
В моих исследованиях
и в микробной океанологии в целом
появился новый мотив —
изменения.
Эти микробные экосистемы ощутимо меняются,
это нетрудно заметить.
Океаны покрывают 70% поверхности нашей планеты,
поэтому, когда меняется океан, меняется планета —
и всё начинается с микроорганизмов.
Я поделюсь с вами двумя небольшими зарисовками,
которые для микробов будут скорее историями любви.
Но, если честно, есть один момент,
ужасно досадный,
поэтому будьте внимательны, сосредоточьтесь на любви.
Вот к чему я веду.
Первое, что нужно знать, —
морские леса состоят из микроорганизмов.
Под этим я подразумеваю, что по большей части
растения в открытом океане микроскопические
и их намного больше, чем мы думаем.
Я покажу вам несколько снимков этих организмов,
которые я собрала за эти годы.
Это низшие ступени океанической пищевой цепи.
Эти крошечные растения и животные
имеют разную форму, размер, цвет и обмен веществ.
На один миллилитр морской воды их сотни тысяч.
В океане вы плаваете вместе с ними.
Они выделяют кислород, поглощают CO2
и составляют основу пищевой цепи,
от которой зависят все остальные формы жизни в океане.
Около 500 дней своей научной жизни я провела в море,
и ещё больше — за компьютером или в лаборатории,
поэтому я считаю своим долгом рассказать вам их истории.
Начнём с Тихоокеанского Северо-Запада.
Это зелёное, очень красивое место.
Это цветение фитопланктона, которое можно увидеть из космоса
вдоль западного побережья США.
Это невероятно продуктивная экосистема.
Здесь можно ловить лосося, палтуса, смотреть на китов.
Это прекрасная часть нашей страны.
Здесь в течение 10 лет, помимо всего прочего,
я занималась жизненно важной темой вредоносного цветения водорослей.
Это цветение токсичного фитопланктона,
которое может заражать пищевые цепи и накапливаться в моллюсках и рыбе,
добываемой для употребления в пищу.
Мы пытались определить, почему они цветут, где они цветут,
когда они цветут,
чтобы можно было контролировать вылов рыбы
и защищать здоровье людей.
Проблема в том, что это цветение передвигается в океане,
и, как у некоторых людей, токсичность планктона бывает разной.
(Смех)
Согласны?
Чтобы разобраться с этими проблемами,
мы использовали спутниковое дистанционное зондирование,
дроны и планеры,
регулярно отбирали образцы в зоне прибоя
и провели много времени в море
на маленьких лодках у побережья Орегона.
Я не знаю, многим ли из вас доводилось это делать,
но это нелегко.
[Даже океанологов тошнит от моря]
Бедные студенты.
(Смех)
Я попросила их спрятать лица, чтобы сохранить анонимность.
(Смех)
Условия здесь трудные.
Речь пойдёт о данных, полученных большим трудом.
(Смех)
Когда мы с коллегами собрали все наши данные,
то получили 20-летний временной ряд с количеством токсинов и фитопланктона.
Это позволило нам понять характер этого цветения
и построить модели для его прогнозирования.
Мы выяснили,
что вредоносное цветение водорослей тесно связано с климатом.
Под климатом я подразумеваю не погоду,
а долгосрочные изменения.
Вы могли слышать об этих колебаниях температур —
Тихоокеанской декадной осцилляции (ТДО), Эль-Ниньо —
с ними обычно в этот регион приходит тёплая и сухая зима,
но они также ослабляют Калифорнийское течение,
идущее с севера на юг вдоль Тихоокеанского Северо-Запада,
и согревают прибрежные океанские воды.
Здесь вы видите красные участки,
тепловые аномалии,
высокие показатели ТДО.
Когда меняется циркуляция
и температура,
увеличивается вероятность цветения водорослей,
популяции лососёвых пополняются меньше
и появляются инвазивные виды, как, например, зелёный краб.
Так климат влияет на экологию и экономику.
Если наши модели верны,
эти явления будут лишь усугубляться и происходить чаще
наряду с тепловыми аномалиями.
Вот наглядный пример:
в 2014 году цветение водорослей в Орегоне достигло своего максимума.
На то время это был ещё и самый жаркий год в современной истории изменения климата.
Так было до 2015 года,
2016 года,
2017 и 2018 годов.
Самыми жаркими в современной истории изменений климата
были последние пять лет.
Это хорошо для вредоносного цветения водорослей,
но очень плохо для состояния экосистемы.
Возможно, моллюски вам неинтересны,
но эти изменения отражаются на экономически важных рыбных ресурсах,
например крабе или лососе,
и могут отражаться на здоровье морских млекопитающих, например китов.
Возможно, это более важно
и может вызвать резонанс.
Вот вам сказка о конце света прибрежной зоны Тихого океана.
На самом деле эти экосистемы очень жизнестойкие.
Они могут полностью восстановиться, если мы дадим им шанс.
Мы не должны игнорировать эти изменения,
и это подводит меня ко второй зарисовке.
Тогда я уже переехала на самую отдалённую цепь островов на нашей планете —
Гавайские острова,
где я руковожу программой Hawaiian Ocean Time-series.
В рамках этой программы на протяжении 31 года
каждый месяц проводятся экспедиции на станцию ALOHA.
Она находится посреди Тихого океана,
в центре этой обширной вихревой системы течений,
в так называемом Северо-Тихоокеанском субтропическом водовороте.
Это наша самая большая океанская экосистема.
Она в четыре раза больше тропических лесов Амазонки.
Она тёплая, в хорошем смысле.
Вода голубая,
туда хочется нырнуть и поплыть.
Но не с исследовательской лодки,
потому что, знаете ли, акулы. Погуглите.
(Смех)
Это живописное место.
Сюда с октября 1988 года
ежемесячно отправлялись в экспедиции целые поколения исследователей.
Мы изучаем биологию, химию и физику открытого океана.
Мы измерили температуру океана от поверхности до самого дна.
Мы отслеживаем течения и волны.
Люди обнаружили здесь новые организмы.
Люди создали обширные геномные библиотеки,
которые в корне изменили
наше представление о разнообразии морских микроорганизмов.
Это не просто место открытий,
а важная часть временнóго ряда,
которая даёт нам ощущение истории,
ощущение контекста.
В данных, собранных за 30 лет,
мы смогли выделить сезонные изменения
и увидеть влияние человека
на мир природы.
На Гавайях собирались данные для ещё одного знакового временнóго ряда —
графика Килинга.
Надеюсь, вы все его видели.
На этом графике показан быстрый рост концентрации углекислого газа
в атмосфере.
Это не просто величина, а скорость роста.
Рост концентрации углекислого газа в атмосфере,
небывалый для нашей планеты.
Это сказывается на наших океанах.
Вообще океаны поглощают около 90 процентов тепла
от выбросов парниковых газов
и около 40 процентов углекислого газа.
Мы смогли измерить это на станции ALOHA.
Каждая из этих точек — экспедиция.
Это жизни людей, которые более 30 лет делали эти измерения,
и понадобилось 30 лет, чтобы это увидеть.
Уровень CO2 повышается в атмосфере
и в океане.
Это красная линия.
В результате чего
кардинально меняется химический состав морской воды,
снижается показатель pH —
он на логарифмической шкале,
это синяя линия.
Мы обнаружили отклонение pH на 30 процентов в поверхностных водах
на этом временнóм ряде.
Это влияет на организмы, которым нужно питаться
и наращивать раковины,
это меняет темпы роста и метаболические взаимодействия
и отражается не просто на планктоне,
а на таких крупных экосистемах, как коралловые рифы.
В числе прочего мы смогли показать на этом временнóм ряде,
что это происходит лишь на поверхности.
Увеличение CO2 и снижение pH
отмечается в верхних 500 метрах водной толщи.
Я считаю это очень серьёзными изменениями.
Это поистине одно из самых отдалённых мест на нашей планете,
и мы оказали воздействие на верхние 500 метров водной толщи.
Эти два момента —
вредоносное цветение водорослей и закисление океана —
это ещё не всё, конечно.
Вы слышали и об остальном:
повышение уровня моря, заболачивание, таяние полярных льдов,
расширение зон кислородного минимума,
загрязнение,
утрата биоразнообразия,
чрезмерный вылов рыбы.
Нелегко найти аспиранта —
видите, какая сложная презентация?
(Смех)
(Вздыхает)
Повторюсь, я считаю эти системы, эти микробные экосистемы
невероятно жизнестойкими.
Мы просто не должны заходить слишком далеко.
Лично я думаю, что постоянное наблюдение за океанами и планетой —
нравственный долг нашего поколения учёных.
Мы свидетели того,
как наши природные сообщества подвергаются изменениям.
Таким образом
мы получаем возможность адаптироваться и внести глобальные изменения,
если мы этого хотим.
Так что решения этих проблем могут быть на разных уровнях.
Они включают целый набор решений,
местные изменения,
вплоть до голосования за тех, кто будет защищать окружающую среду
в мировом масштабе.
(Аплодисменты)
Вернёмся к теме любви.
(Смех)
Микробы важны.
Это маленькие,
многочисленные и древние организмы,
и они крайне важны для поддержания жизни людей и планеты.
Но пока мы на пути к удвоению выбросов углекислого газа
в течение следующих 50 лет,
так что я использую такую аналогию:
мы едим так, будто нам по-прежнему 20 лет,
считая, что никаких последствий не будет,
но мне уже за 40,
и я знаю, что уже не могу безнаказанно сжирать столько топлива.
(Смех)
Эти океаны вполне себе живые.
Их экосистемы не разрушены.
За исключением Арктики, мы это можем обсудить.
(Смех)
Но постоянные наблюдения, о которых я вам сегодня рассказала,
и работа целых поколений учёных
показывает, что мы должны лучше заботиться о наших океанах
и защищать микроорганизмы, которые нас поддерживают.
На этой ноте
я хочу закончить цитатой одного из моих кумиров —
Джейн Любченко.
Этот слайд хорошо подойдёт.
Джейн сказала, что океан не слишком велик и может иссякнуть,
он не слишком огромен, и его можно восстановить,
но океан слишком важен, чтобы его игнорировать.
Спасибо.
(Аплодисменты)
Ja sam biološki okeanograf.
Imam privilegiju da izučavam živote mikroba
u Tihom okeanu.
Pričaćemo o mikrobima začas,
ali prvo želim da vam dočaram mesto i opseg.
Tihi okean je naš najveći i najdublji okean.
Pokriva 179,7 miliona kvadratnih kilometara.
Ako uzmete sve kontinente i spojite ih
u malu Pangeu 2.0
stajali bi jedan do drugog u Tihom okeanu tako da ima slobodnog prostora.
To je ogroman ekosistem,
od plavih u otvorenom moru do zelenih na kontinentalnim marginama.
Na ovom mestu,
mogu da izučavam osnovu mreže hrane,
planktone.
U mom istraživanju,
i zapravo u oblasti mikrobske okeanografije kao celine,
jedna tema se pojavila,
a ta tema je „promena”.
Ovi mikrobski ekosistemi se menjaju na stvarne i merljive načine
i to nije toliko teško videti.
Okeani pokrivaju 70 procenata planete,
tako da je promena okeana promena planete,
a sve počinje sa mikrobima.
Imam dve ilustracije da podelim sa vama,
one bi trebalo da mikrobima budu ljubavne priče.
Ali biću iskrena, jedan njihov aspekat
je potpuno razočaravajuć,
i, pripazite, koncentrišite se na ljubav.
Zar ne? Odatle ja krećem.
Prva stvar koja treba da se zna
je da su morske šume mikrobske.
A ono što mislim pod tim je da su, uglavnom,
biljke u otvorenom moru mikroskopske
i ima ih više u izobilju nego što mislimo.
Pokazaću vam neke slike ovih organizama
koje sam skupljala tokom godina.
Oni su na najnižem nivou okeanske mreže hrane.
Oni su male biljke i životinje
koje su različitih oblika, veličina, boja i imaju različite metabolizme.
Stotine hiljada organizama ima u jednom mililitru morske vode.
Definitivno plivate sa njima kada ste u okeanu.
Proizvode kiseonik, konzumiraju ugljen-dioksid,
i stvaraju osnovu mreže hrane
od koje zavisi svaki organizam u vodi.
Provela sam oko 500 dana na moru istražujući,
i mnogo više ispred računara ili u laboratoriji,
i osećam se primorano da vam kažem neke njihove priče.
Hajde da počnemo na pacifičkom severozapadu.
Ovo mesto je zeleno. Divno je.
To su cvetovi fitoplaktona koje možete videti iz svemira
duž zapadne obale Amerike.
To je neverovatno produktivan ekosistem.
To je mesto gde idete da lovite losose, iverke i gledate kitove.
To je lep deo naše zemlje.
Ovde sam, za deset godina, između ostalog,
izučavala predmet u razvoju koji se tiče cvetanja štetnih algi.
Ovu su cvetovi fitoplanktona koji proizvode otrove
i koji mogu da kontaminiraju mreže hrane i da se gomilaju u školjkama i ribama,
koje su onda sakupljene za ljudsku upotrebu.
Pokušavamo da shvatimo zašto cvetaju, gde cvetaju,
kada cvetaju,
tako da možemo da kontrolišemo ove periode
i zaštitimo zdravlje ljudi.
Problem je što je okean pokretna meta,
i nalik nekim ljudima u našim životima, otrovnost varira među planktonima.
(Smeh)
U redu?
Da bismo zaobišli ove izazove,
kombinovali smo daljinsko istraživanje satelita
sa dronovima i jedrilicama,
redovno uzimanje uzoraka iz zone gde se surfuje,
i mnogo vremena na vodi
u malim brodovima van obale Oregona.
Ne znam da li je mnogo vas imalo priliku da to radi,
ali to nije lako.
[Čak i okeanografi dobiju morsku bolest]
Ovo su neki mučeni studenti.
(Smeh)
Sakrila sam njihova lica da bih im zaštitila identitete.
(Smeh)
Ovo je izazovno mesto.
Ovo su teško dobijeni podaci o kojima ću sada da pričam, u redu?
(Smeh)
Kombinujući sve naše podatke sa našim saradnicima,
dobili smo broj ćelija otrova i fitoplaktona u periodu od 20 godina.
To nam je omogućilo da razumemo šablone tog tipa cvetanja
i da izgradimo modele kako bismo ih predvideli.
A to što smo otkrili je bilo to
da je rizik cvetanja štetnih algi usko povezan sa aspektima klime.
Kad kažem „klima”, ne mislim na svakodnevno vreme,
mislim na dugoročne promene.
Ove oscilacije za koje ste možda čuli,
Pacifička dekadna oscilacija (PDO), El Ninjo,
uglavnom donose tople, suve zime u ovaj region,
ali takođe smanjuju jačinu kalifornijske struje
koja teče od severa ka jugu duž pacifičkog severozapada
i greju priobalne delove okeana.
To su ovi crveni delovi koje vidite na nacrtu,
tople anomalije,
jaki pozitivni indikatori PDO.
Kada imamo ove promene u cirkulaciji
i promene temperature,
rizik od cvetanja štetnih algi je povećan,
ali takođe broj lososa je opao,
i vidimo nametanje invazivnih vrsta kao što je zelena kraba.
Ovo su ekološki i ekonomski uticaji klime.
Ako su naši modeli u pravu,
učestalost i jačina ovih događaja će samo da se pogoršavaju,
tik uz ove tople anomalije.
A da bih vam pokazala, 2014. godina je bila
najgora zbog cvetanja štetnih algi u istoriji Oregona.
Bila je i najtoplija godina u registru temperatura u tom trenutku,
sve do 2015. godine,
pa do 2016. godine,
pa do 2017. godine, pa do 2018. godine.
U stvari, pet najtoplijih godina u globalnom registru temperatura
su bile poslednjih pet.
To je pogodno za cvetanje štetnih algi
i loše za zdravlje ekosistema.
Možda ne marite za školjke,
ali ove promene utiču na ekonomski važne ribnjake,
kao što su za krabe i losose,
a oni mogu da utiču na zdravlje morskih sisara kao što su kitovi.
A to nam možda znači malo više.
To možda odjekne.
To je priča o sudnjem danu margina Pacifika.
Zapravo, ovi su zaista otporni ekosistemi.
Apsolutno mogu da se poboljšaju ako im damo šansu.
Poenta nije da ignorišemo promene koje vidimo,
što me dovodi do druge ilustracije.
Od tada sam se premestila na najudaljeniji lanac ostrva na planeti,
Havajska ostrva,
gde sam novi vođa programa pod nazivom Serije havajskog okeanskog vremena.
Ovo je program koji je 31 godinu
išao jednom mesečno do mesta zvano stanica Aloha.
Nalazi se u sred Tihog okeana,
u centru ovog ogromnog, kovitlavog sistema struja
koji zovemo severni pacifički suptropski krug.
To je naš najveći okeanski ekosistem.
Veličine je četiri amazonske kišne šume.
Toplo je, ali na dobar način.
To je plava voda,
to je apsolutno tip mesta gde želite da zaronite i plivate.
Ne možete to uraditi sa istraživačkih brodova,
jer znate, ajkule. Izguglajte to.
(Smeh)
Ovo je divno mesto.
I ovde su, od oktobra 1988. godine,
generacije istraživača dolazile jednom mesečno.
Proučavamo biologiju, hemiju i fiziku otvorenog okeana.
Izmerili smo temperaturu od površine do okeanskog dna.
Vodili smo evidenciju o strujama, pratili talase.
Ljudi su ovde otkrili nove organizme.
Ljudi su stvorili ogromne genomske biblioteke
koje su izazvale preokret
u tome šta mislimo o raznovrsnosti morskih mikroorganizama.
To nije samo mesto otkrića,
nego i važan deo u vremenskim serijama
jer nam pružaju osećaj istorije,
osećaj konteksta.
A sa podacima skupljenim tokom 30 godina,
bili smo u mogućnosti da odvojimo sezonske promene
i vidimo uticaj čovečanstva
na prirodni svet.
Postoji još jedna vremenska serija na Havajima,
a to je Kilingova kriva.
Nadam se da ste svi ovo videli.
Ova vremenska serija je dokumentovala brzi porast ugljen-dioksida u atmosferi.
To nije samo broj, već stopa porasta.
Stopa rasta ugljen-dioksida u atmosferi
je jedinstvena za našu planetu.
To nosi posledice za naše okeane.
U stvari, okeani upijaju oko 90 procenata toplote koja se generiše
emisijom gasova staklene bašte
i oko 40 procenata ugljen-dioksida.
A bili smo u mogućnosti da to merimo u stanici Aloha.
Svaka od ovih tački je krstarenje.
Predstavlja živote ljudi tokom 30 godina koji su pokušavali da izvrše ova merenja,
i bilo je potrebno 30 godina da bi se ovo videlo.
CO2 raste u atmosferi,
CO2 raste u okeanima.
To je crvena linija.
Posledica toga
je fundamentalna promena u hemijskom sastavu morske vode,
opadanje u pH vrednosti,
pH je na logaritamskom opsegu
to je plava linija.
Dakle, videli smo 30 procenata opadanja pH vrednosti na površini okeana
u ovoj vremenskoj seriji.
To ima uticaj na organizme koji treba da se hrane, grade školjke,
to menja stope rasta, metaboličke interakcije,
i ne utiče samo na plankton,
utiče na ekosisteme koji su veliki koliko i koralni grebeni.
Jednu od stvari smo bili u mogućnosti da pokažemo u ovoj vremenskoj seriji,
a to je da je ovo samo brzo pregledanje površine.
Povećanja ugljen-dioksida i smanjenje pH vrednosti
su izmereni nad 500 metara vodenog stuba.
Zaista smatram da je to duboko.
Ovo je zaista jedno od najudaljenijih mesta na planeti,
i uticali smo na 500 metara vodenog stuba.
Ove dve stvari,
cvetanje štetnih algi, acidifikacija okeana,
to, naravno, nije sve.
Čuli ste za ostalo:
podizanje nivoa mora, eutrofikacija, topljenje polarnih ledenih kapa,
širenje kiseonikovih minimalnih zona, zagađenje, opadanje stope biodiverziteta,
prekomerno pecanje.
Teško mi je da nađem diplomca,
možete da zamislite koliko je teško ubediti nekoga, zar ne?
(Smeh)
(Uzdiše)
Opet, mislim da su ovi sistemi, ovi mikrobski ekosistemi,
neizmerno otporni.
Prosto ne možemo još zadugo ovim putem.
Lično verujem da je neprestano posmatranje naših okeana i naše planete
moralni imperativ za našu generaciju naučnika.
Svedoci smo promena koje se nameću našim prirodnim zajednicama,
i zato što sve to posmatramo,
obezbeđuje nam priliku da prilagodimo i izvršimo globalnu promenu,
ako smo voljni da to uradimo.
Rešenja za ove probleme su višeslojna.
Uključuju portfolio rešenja,
lokalne promene,
pa sve do glasanja za ljude koji će zaštititi naše okruženje
na globalnom nivou.
(Aplauz)
Hajde da se vratimo na ljubav.
(Smeh)
Mikrobi su važni.
Ovi organizmi su mali,
ima ih u izobilju, stari su,
i presudni su za održavanje naše populacije i naše planete.
A ipak na putu smo da udvostručimo emisiju ugljen-dioksida
u sledećih 50 godina,
a analogija koju koristim za to je
da jedemo kao da smo i dalje u dvadesetim godinama,
gde pretpostavljamo da neće biti posledica,
ali ja sam žena u svojim četrdesetim godinama,
znam da postoje posledice moje potrošnje goriva. Zar ne?
(Smeh)
Ovi okeani su živi.
Ovi ekosistemi se nisu urušuli.
Dobro, izuzev Arktika, možemo da pričamo o tome.
(Smeh)
Nego neprekidna posmatranja koja sam podelila sa vama danas,
rad generacija naučnika,
nam ukazuju da se bolje pobrinemo za naše okeane
i da negujemo mikrobe koji nas održavaju.
A kad smo kod toga,
želim da završim sa citatom jednog mog heroja,
Džejn Lubčenko.
A ovaj slajd je prikladan.
Džejn je rekla da okeani nisu preveliki da bi propali,
niti da su preveliki za popravljanje,
ali da su okeani preveliki da bi se ignorisali.
Hvala vam.
(Aplauz)
Ben bir biyolojik deniz bilimciyim.
Pasifik Okyanusu'ndaki mikrobiyal yaşamı
inceleyebilme ayrıcalığına sahibim.
Birazdan mikroplardan bahsedeceğiz
ancak önce bir genel bakış,
bir büyüklük ölçeği vermek istiyorum.
Pasifik Okyanusu en büyük, en derin okyanus havzamızdır.
155 milyon kilometre karelik bir alanı kaplamaktadır.
Eğer tüm kıtaları alıp
küçük bir Pangea 2.0'da bir araya getirirseniz
Pasifik Okyanusu'na rahatça sığarlar, boş yer kalırdı.
Açık denizlerin mavisinden kıta sınırlarının yeşiline kadar
devasa bir ekosistem.
Burada,
besin döngüsünün temelini inceliyorum:
Plankton.
Araştırmamda ve bir bütün olarak mikrobiyal deniz bilimi alanında
ortaya çıkan bir tema var ve bu tema, "değişim".
Bu mikrobiyal ekosistemler gerçek ve ölçülebilir bir biçimde değişmekte
ve bunu fark etmek o kadar da zor değil.
Okyanuslar gezegenimizin %70'ini kaplamakta;
bu yüzden, okyanusların değişimi, gezegenin değişimi demek
ve her şey mikroplarla başlar.
Şimdi sizinle paylaşacağım iki kısa hikâyem var
ve bunlar aslında mikroplara dair aşk hikâyeleri.
Fakat dürüst olmam gerekir ki
bu hikâyelerin hiç hoş olmayan bir yönü de var.
Ama siz yine de aşk yönüne odaklanın.
Burası başlangıç noktam.
Bilmeniz gereken ilk şey şu ki,
denizlerin ormanları mikrobiyaldir.
Demek istediğim, genel olarak,
açık denizlerdeki bitkiler mikroskobik
ve sandığımızdan çok daha fazladırlar.
Bu yüzden, size bu organizmaların yıllar boyunca topladığım
bazı fotoğraflarını göstereceğim.
Bunlar, okyanus besin döngüsünün en alt basamakları.
Çeşitli şekillerde, boyutlarda, renklerde ve metabolizmalarda ortaya çıkan
minik bitki ve hayvanlar.
Yalnızca bir mililitre deniz suyunda yüz binlercesi var.
Okyanustayken kesinlikle onlarla birlikte yüzüyorsunuz.
Oksijen üretip karbondioksit tüketirler
ve diğer tüm deniz yaşam biçimlerinin dayandığı
besin döngüsünün temelini oluştururlar.
Bilim yaşantımın yaklaşık 500 gününü denizde
ve çok daha fazlasını da bilgisayar başında
ya da laboratuvarlarda geçirdim.
Bu yüzden, hikâyelerinden bazılarını anlatmaya kendimi borçlu hissediyorum.
Pasifik Kuzeybatı ile başlayalım.
Yemyeşil, çok güzel bir yer.
Bunlar, ABD'nin batı yakası boyunca uzaydan görülebilen
fitoplankton çiçeklenmeleri.
İnanılmaz derecede verimli bir ekosistem.
Burası somon, tütün balığı için gidip balinaları seyredeceğiniz yer.
Ülkemizin güzel bir kısmı.
İşte burada, 10 yıl boyunca diğer şeylerin yanı sıra
ilgi çekici zararlı alg patlamaları konusunu inceledim.
Bunlar, besin döngüsünü kirletebilen
ve insan tüketimi için toplanan kabuklu deniz canlılarında
ve balıklarda birikebilen toksin üreten fitoplankton çiçeklenmeleri.
Neden, nasıl, nerede ve ne zaman çoğaldıklarını inceliyorduk.
Böylece, bunları kontrol edip insan sağlığını koruyabilirdik.
Ancak sorun şu ki,
okyanus hareketli bir hedef
ve tıpkı hayatımızdaki bazı insanlar gibi
toksisite planktonlar arasında değişiklik gösteriyor.
(Kahkaha)
Bu engelleri aşmak için
uzaktan algılama uydularını,
dronlar ve planörlerle birleştirdik,
sörf bölgesinden düzenli numune aldık
ve Oregon kıyılarındaki küçük teknelerde deniz üzerinde çok zaman geçirdik.
Böyle bir şeyi deneyimleme fırsatınız oldu mu bilmiyorum
ama bu hiç kolay değil.
[Deniz bilimcileri bile deniz tutar]
İşte bazı zavallı öğrenciler.
(Kahkaha)
Kimliklerini saklamak için yüzlerini gizledim.
(Kahkaha)
Burası, oldukça zorlu bir yer.
Yani size zorlukla elde edilen verilerden bahsedeceğim, tamam mı?
(Kahkaha)
Ortaklarımızla verilerimizi birleştirdiğimizde
toksinlerin ve fitoplanktonların hücre sayımlarının
20 yıllık zaman serilerine ulaştık.
Bu da bu patlamaların eğilimlerini anlamamızı
ve onları tahmin etmek için modeller geliştirmemizi sağladı.
Bulduğumuz şey,
bu zararlı alg patlamaları riskinin sıkı bir şekilde iklime bağlı olduğuydu.
"İklim" derken günden güne değişen hava durumundan bahsetmiyorum,
uzun süreli değişimlerden bahsediyorum.
Pasifik On Yıllık Salınımı,
El Niño olarak duymuş olabileceğiniz bu salınımlar;
genellikle bu bölgeye ılık ve kuru kışlar getirirler
ancak aynı zamanda,
Pasifik Kuzeybatı boyunca kuzeyden güneye akan ve kıyı okyanusunu ısıtan
Kaliforniya Akıntısının gücünü de azaltırlar.
Bunlar, bu haritada gördüğümüz kırmızı alanlar;
sıcaklık anomalileri,
PDO'nun güçlü pozitif işaretleridir.
Sirkülasyonda ve sıcaklıklarda bu tür değişimler olduğunda,
alg patlamaları riski artar
ancak aynı zamanda somon temini de azalır
ve yeşil yengeç gibi türlerin istilasını gözlemleriz.
Bunlar, iklimin ekolojik ve ekonomik etkileri.
Eğer modellerimiz doğruysa,
bu sıcaklık anomalileri ile birlikte
bu olayların sıklığı ve şiddeti daha da kötüleşecek.
Örnek vermek gerekirse,
2014 yılı, Oregon tarihinde görülen en zararlı alg patlamasına tanık oldu.
Aynı zamanda kaydedilen en sıcak yıl oldu.
Yani 2015,
2016,
2017, 2018 yıllarına kadar.
Aslında modern iklim kayıtlarına göre en sıcak beş yıl,
son beş yıldı.
Bu, zararlı alg patlamalarının lehine
ve ekosistem sağlığı için kötüdür.
Kabuklu deniz canlılarını önemsemeyebilirsiniz
ancak bu değişiklikler yengeç ve somon gibi
ekonomik açıdan önemli balıkçılığı
ve balinalar gibi deniz memelilerinin sağlığını etkileyebilir.
Bu biraz daha önemli olabilir.
Yankı uyandırabilir.
Öyleyse bu, Pasifik sınırlarıyla ilgili kıyamet hikâyeniz.
Aslında bu ekosistemler çok dayanıklı.
Fırsat verilirse toparlayabilirler.
Mesele, gördüğümüz değişiklikleri görmezden gelmemekle ilgili;
bu da beni ikinci hikâyeme getiriyor.
O zamandan beri gezegenimizdeki en izole takımadalara,
"Hawaii Okyanus Zaman-serileri" programının yeni lideri olduğum
Hawaii Adaları'na taşındım.
Bu, 31 yıl boyunca her ay
kutsal ziyaretini ALOHA İstasyonu denen bir noktaya yapan bir program.
Bu istasyon, Pasifik Okyanusu'nun ortasında,
Kuzey Pasifik Alt Tropikal Girdap adını verdiğimiz devasa,
türbülanslı akıntı sisteminin merkezindedir.
En büyük okyanus ekosistemimiz.
Amazon yağmur ormanlarının dört katı büyüklüğünde.
İyi anlamda sıcak.
Masmavi,
kesinlikle dalmak ve yüzmek isteyeceğiniz bir yer.
Araştırma teknelerinden bunu yapmanız
köpekbalıkları yüzünden imkansız, Google'a bakabilirsiniz.
(Kahkaha)
Çok güzel bir yer.
Burada, Ekim 1988'den beri nesiller boyu araştırmacılar,
bu aylık kutsal gezileri gerçekleştirmişlerdir.
Açık denizin biyolojisini, kimyasını, fiziğini inceliyoruz.
Yüzeyden deniz tabanına kadar sıcaklıkları ölçtük.
Akıntıları, dalgaları takip ettik.
İnsanlar orada yeni organizmalar keşfetti.
Deniz mikroorganizmalarının çeşitliliği hakkındaki düşüncelerimizde
devrim yaratan devasa gen kütüphaneleri yarattılar.
Burası yalnızca bir keşif yeri değil,
zaman serilerinin önemli yanı,
bize bir tarih, bir bağlam algısı sunmalarıdır.
30 yıllık veriler sonucunda bu,
mevsimsel değişimi ayırt etmemize
ve insanlığın doğal yaşam üzerindeki parmak izlerinin
ortaya çıkışını gözlemlememize olanak sağladı.
Bu da, Hawaii'den bir başka ikonik zaman serisi:
Keeling Eğrisi.
Umuyorum ki bunu hepiniz görmüşsünüzdür.
Bu zaman serisi,
atmosferdeki karbondioksit seviyesinin ani yükselişini belgeliyor.
Bu yalnızca sayı değil, artış oranı.
Atmosferdeki karbondioksit seviyesindeki artış,
gezegenimiz için eşi görülmemiş bir durum
ve bunun okyanuslarımız için sonuçları var.
Aslında okyanuslar, sera gazı salınımı sonucu açığa çıkan ısının yaklaşık %90'ını
ve karbondioksitin yaklaşık %40'ını emer
ve biz bunu ALOHA İstasyonu'nda ölçmeyi başardık.
Bu noktalardan her biri bir deniz seferi.
30 yıl boyunca bu ölçümler için uğraşan insanları temsil ediyorlar
ve bunu görebilmemiz 30 yılımızı aldı.
Karbondioksit atmosferde yükseliyor,
okyanuslarda yükseliyor.
Bu kırmızı eğri.
Bunun bir sonucu,
deniz suyunun kimyasındaki temel değişikliktir,
logaritmik ölçekte pH seviyesinde bir düşüş,
işte bu mavi renkli eğri.
Bu zaman serisinde okyanus yüzeyindeki pH seviyesinde %30'luk düşüş gözlemledik.
Beslenmeye, kabuk geliştirmeye ihtiyaç duyan organizmalar üzerinde etkili,
büyüme hızlarını ve metabolik etkileşimleri değiştirir
ve sadece planktonları değil,
mercan resifleri kadar büyük ekosistemleri de etkiler.
Bu zaman serisinde gösterebildiğimiz şeylerden biri,
sadece yüzeyi gözden geçirdiğimizdir.
Karbondioksit artışı ve pH düşüşü
su tabakasının en üstteki 500 metresinde ölçülür.
Bunu oldukça önemli buluyorum.
Burası gezegenimizdeki en ücra yerlerden biri
ve biz su tabakasının en üst 500 metresini etkiledik.
Şimdi, bu iki şey,
-- alg patlaması ve okyanus asitlenmesi --
bunlar her şey değil elbet.
Kalanını duymuşsunuzdur:
Deniz seviyesinde yükselme,
ötrofikasyon,
buzulların erimesi,
oksijen minimum bölgelerinin genişlemesi,
kirlilik,
biyoçeşitliliğin azalması,
aşırı avlanma.
Bir lisansüstü öğrenci bulmak benim için zor;
bu konuşmayla ikna etmenin zor olduğunu görüyorsunuz, değil mi?
(Kahkaha)
(İç çeker)
Yine de bu sistemlerin,
bu mikrobiyal ekosistemlerin
son derece dirençli olduğunu düşünüyorum.
Bu şekilde çok fazla devam edemeyiz.
Okyanuslarımızın ve gezegenimizin sürekli gözlemlenmesinin
bilim insanları olarak neslimiz için
ahlaki bir zorunluluk olduğuna inanıyorum.
Doğal topluluklarımızda meydana gelen
değişikliklere tanık oluyoruz
ve bu nedenle, eğer istersek,
bize adapte olma ve küresel değişimi gerçekleştirme fırsatı veriyor.
Bu problemlerin çözümleri çok aşamalı.
Yerel değişimden,
çevremizi küresel ölçekte koruyacak kişileri seçmeye kadar uzanan
bir dizi çözüm içerir.
(Alkış)
Şimdi aşk konusuna dönelim.
(Kahkaha)
Mikroplar önemli.
Bu organizmalar küçük,
bol,
antik
ve popülasyonumuzun ve gezegenimizin varlığının devamı için
kritik öneme sahipler.
Ancak bu şekilde devam edersek,
önümüzdeki 50 yıl içinde
karbondioksit salınımımız iki katına çıkacak.
Ben bunu bir benzetme yaparak açıklamak istiyorum.
Hâlâ 20'li yaşlardaymışız gibi yiyoruz,
bunun hiçbir sonucu olmayacakmış gibi.
Ama 40'larında bir kadınım
ve enerji tüketimimin sonuçları olduğunu biliyorum.
(Kahkaha)
Bu okyanuslar da adeta birer canlılar.
Ekosistemleri henüz çökmedi.
Yani Kuzey Kutbu dışında, bunun hakkında konuşabiliriz.
Ama bugün sizlerle paylaştığım süregelen gözlemler,
bilim insanlarının nesiller boyu yaptığı çalışmalar,
bize okyanuslarımıza daha iyi bakmamız
ve bizi ayakta tutan mikropları gözetmemiz gerektiğini söylüyor.
Bu bağlamda,
kahramanlarımdan biri olan
Jane Lubchenco'nun bir sözüyle konuşmamı bitirmek istiyorum.
Bu slayt da buna uygun.
Jane, okyanusların başarısız olamayacak,
düzeltilemeyecek kadar büyük olmadıklarını
ancak okyanusların görmezden gelinemeyecek kadar
büyük olduklarını söylemişti.
Teşekkür ederim.
(Alkış)
Я біолог-океанограф.
Тому маю привілей досліджувати мікроорганізми
у Тихому океані.
Ми ще поговоримо про мікроби,
але спочатку я хочу ввести вас у курс справи,
показати масштаби.
Тихий океан є найбільшим та найглибшим.
Він простягається на 60 мільйонів квадратних миль.
Якщо взяти всі континенти та з'єднати їх
у так звану Пангею 2.0,
вони розмістяться всередині цього океану, ще й місце залишиться.
Це величезна екосистема:
від блакитних просторів океану до зелених континентальних околиць.
Саме тут
я досліджую базу харчового ланцюжка:
планктон.
У моїй роботі,
та і взагалі у сфері мікробної океанографії,
з'являється нова тема,
і ця тема – «зміни».
Ці мікробні екосистеми змінюються так,
що цього не можна не помітити.
Океан покриває 70 відсотків нашої планети,
тому зміни в океані викликають зміни на планеті,
і все починається з мікробів.
Я хочу вам дещо розказати,
це історії кохання мікробів.
Якщо чесно, є один аспект,
що здається повною нісенітницею,
але, пам'ятайте, головна тема – це любов.
Чи не так? Звідси я і почну.
То ж, перш за все, треба знати,
що ліси в морській зоні мікробні.
Я маю на увазі, що, в цілому,
рослини у відкритому океані мікроскопічні,
і їх набагато більше, аніж ми уявляємо.
Я покажу вам деякі фото цих організмів,
які я збирала протягом багатьох років.
Це найнижчий рівень харчового ланцюжка в океані.
Маленькі рослини та тварини,
які мають різні форми та розміри, колір та метаболізм.
В одному мілілітрі морської води їх налічується сотні тисяч.
Ви плаваєте разом з ними в океані.
Вони виробляють кисень, споживають СО2,
складають основу харчового ланцюга
для інших форм життя океану.
Я провела близько 500 днів свого наукового життя у морі,
та набагато більше за комп’ютером і в лабораторії,
тому я хочу розповісти вам дещо про це.
Почну з північного заходу Тихого океану.
Узбережжя вкрите лісами і дуже красиве.
Цвітіння фітопланктону можна побачити з космосу
вздовж західного узбережжя США.
Це неймовірно продуктивна екосистема.
Тут можна ловити лосося, палтуса, спостерігати за китами.
Це прекрасне місце нашої країни.
І ось вже 10 років, окрім всього іншого,
я вивчала популярну тему шкідливості цвітіння водоростей.
Коли фітопланктон цвіте, він виробляє токсини,
які забруднюють харчові ланцюги та накопичуються в молюсках та рибі,
яких люди виловлюють для споживання.
Ми намагалися зрозуміти, чому, де
і коли вони цвітуть,
щоб контролювати ці вилови
та захистити наше здоров'я.
Зараз океан знаходиться під загрозою,
і подібно до деяких людей, планктон має різну токсичність.
(Сміх)
Чи не так?
Щоб вирішити ці проблеми,
ми застосовуємо супутникове зондування,
дрони та планери,
регулярно беремо проби зони прибою,
багато часу проводимо в морі
в невеликих човнах біля узбережжя штату Орегон.
Не знаю, чи у багатьох з вас є такий досвід,
але це непросто.
[Океанографи теж мають морську хворобу]
Ось кілька бідних студентів.
(Сміх)
Задля конфіденційності, я приховала їхні обличчя.
(Сміх)
Це важка справа.
Тому я розповім про дані, зібрані нашими важкими зусиллями.
(Сміх)
Ми проаналізували всі отримані дані
і маємо 20-річну статистику змін токсинів та фітопланктону.
Це дало нам можливість зрозуміти перебіг формування цього цвітіння,
та спрогнозувати моделі їхнього розвитку.
Ми з’ясували,
що ризик шкідливого цвітіння водоростей тісно пов’язаний з кліматом.
Коли я кажу «клімат», я маю на увазі не щоденну погоду.
Я кажу про тривалі зміни.
Ці коливання –
Тихоокеанське Декадне Коливання (ТДК), Ель Ніньйо.
Зазвичай вони приносять сюди теплі сухі зими,
але знижують вплив Каліфорнійської Течії,
яка тягнеться з півночі на південь вздовж північно-західного узбережжя,
Вони підігрівають берегову зону.
Ці червоні зони на діаграмі –
теплові аномалії,
з високими показниками ТДК.
Коли виникають такі зміни в циркуляції
та температурі,
вірогідність цвітіння водоростей збільшується,
репродуктивність лосося зменшується,
зростає популяція загарбницьких видів, таких як зелені краби.
Так клімат впливає на екологію та економіку.
Якщо наші моделі вірні,
ситуація може тільки погіршитися
з цими тепловими аномаліями.
Це демонструє
випадок найбільш шкідливого цвітіння водоростей в історії Орегону 2014 року .
Це також був найтепліший рік із зафіксованих нами,
до 2015,
2016,
2017, 2018.
Фактично 5 найтепліших років –
це останні п’ять.
Це сприятливі умови для шкідливих водоростей,
але негативні для екосистеми.
Можливо, вам байдуже до ракоподібних,
але ці зміни впливають на рибну промисловість:
вилов крабів, лосося,
вони впливають на здоров’я морських ссавців, наприклад, китів.
Це вже серйозніше,
і може мати наслідки.
Це як судний день для узбережжя Тихого океану.
Ці екосистеми дуже життєздатні.
Вони можуть повністю відновитись, якщо дати їм шанс.
Не можна ігнорувати зміни, які відбуваються.
Про це моя наступна історія.
Я переїхала до найбільш віддаленої групи островів на нашій планеті,
Гавайських островів,
де очолила програму з аналізу часового ряду океану.
У межах програми вже 31 рік
проводяться дослідження на станціі ALOHA.
Це місце посеред Тихого океану
у центрі великої закрученої системи течій –
Північно-тихоокеанськоі субтропічної течії.
Це найбільша океанічна екосистема.
Вона розміром у чотири амазонські тропічні ліси.
Вона тепла,
там блакитна вода,
це саме те місце, де хочеться пірнути та плавати.
Але не з дослідницьких човнів.
Там акули. Загугліть.
(Сміх)
Це дивовижне місце.
З жовтня 1988 року
покоління вчених досліджували це місце.
Ми вивчали біологію, хімію, фізику відкритого океану,
вимірювали температуру на поверхні та дні,
слідкували за течіями та хвилями,
відкривали тут нові організми,
створювали великі геномні бібліотеки,
які змінили
наше уявлення про різноманіття морських організмів.
Це не просто місце відкриттів,
це – невід'ємна частина часового ряду,
який дає нам відчуття історії
та контексту.
30 років аналізу
дають нам можливість відокремити сезонні зміни
і побачити вплив людини
на природу.
Є ще один показовий часовий ряд на Гаваях –
крива Кілінга.
Я сподіваюсь, ви про це знаєте.
Цей часовий ряд зафіксував стрімке зростання вуглекислого газу
в атмосфері.
Це не просто цифра, це – показник росту,
коефіцієнт збільшення вуглекислого газу в атмосфері –
безпрецедентний для нашої планети.
Це також впливає на наші океани.
Океани поглинають 90 тепла, яке утворюється
внаслідок парникового ефекту
та біля 40 відсотків вуглекислого газу.
Нам вдалося виміряти це на станції ALOHA.
Кожна з цих крапок це проба.
Це доводить, що люди протягом 30 років намагались зробити вимірювання
знадобилося 30 років, щоб побачити результат.
Зростає рівень СО2 в атмосфері,
а також в океані.
Це — червона лінія
Наслідками цього є
фундаментальні зміни складу морської води,
зменшення рівня PH,
на логарифмічній шкалі—
це синя лінія.
Ми бачимо, що рівень PH на поверхні океану зменшився на 30 відсотків
у цьому часовому ряді.
Це впливає на живлення та ріст мушлі,
змінює темпи зростання, метаболічні процеси.
Це стосується не тільки планктону,
а також таких екосистем як коралові рифи.
Аналіз часових рядів базується
на дослідженні поверхні.
Зростання CO2 і падіння pH
вимірюються на 500 метрах Водного стовпа.
Я вважаю, що це важливо.
Це одне з найбільш віддалених місць нашої планети,
вплив зафіксований на глибині 500 метрів водного стовпчика.
Наразі ми маємо дві проблеми:
шкідливе цвітіння водоростей та закислення океану,
і це ще не все.
Про інше ви вже чули:
підвищення рівня моря, заболочення, танення полярного покриву,
збільшення зон кисневого мінімуму, забруднення, зменшення біорізноманіття,
надмірний вилов риби.
Виглядає «привабливо» для студентів ?
Місія нейздісненна, чи не так?
(Сміх)
(Зітхання)
Ці мікробні екосистеми
надзвичайно стійкі.
Їх неможливо знищити.
Я вважаю, що постійне дослідження океанів та планети -
наш моральний обов’язок.
Ми свідки
тих змін, які відбуваються з природою,
і це
дає нам можливість адаптуватися та приймати глобальні рішення,
якщо ми захочемо.
Вирішення цих проблем потребує комплексного підходу.
Він включає цілу низку рішень,
локальних змін,
але потрібно обирати людей, які захистять наше довкілля
у глобальному масштабі.
(Oплески)
Щодо любові.
(Сміх)
Мікроорганізми важливі.
Вони маленькі,
стародавні, їх безліч,
та вони мають вирішальне значення для населення та планети в цілому.
Викиди вуглекислого газу в атмосферу збільшаться майже вдвічі
у наступні 50 років.
Це аналогія з тим,
що ви їсте, наче б то вам 20,
і вірите, що не матимете сумних наслідків.
Але я, як 40-річна жінка,
знаю, що наслідки від мого споживання палива неминучі. Чи не так?
(Сміх)
Океани – це живі істоти.
Їхні екосистеми продовжують функціонувати.
Крім, скажімо, Арктики.
(Сміх)
Спостереження, якими я поділилася з вами сьогодні,
праця поколінь вчених,
вказують нам на те, що треба піклуватися про океани
та мікроорганізми, які підтримують наше з вами життя.
І на цьому
я хочу закінчити цитатою моєї улюбленої дослідниці,
Джейн Любченко.
Цей слайд є доречним.
Джейн сказала, що океани не такі великі, щоб руйнувати,
і не такі великі, щоб лагодити,
але достатньо великі, щоб їх не ігнорувати.
Дякую!
(Оплески)
Tôi là một nhà sinh học hải dương.
Nên tôi có đặc quyền được nghiên cứu về đời sống của các loài vi sinh vật
ở Thái Bình Dương.
Chúng ta sẽ bàn về vi sinh vật ngay thôi,
nhưng trước hết tôi muốn cho bạn ít ấn tượng về Thái Bình Dương,
về độ lớn của nó.
Thái Bình Dương là đại dương có lưu vực lớn nhất và sâu nhất.
Nó trải rộng khoảng 155 triệu km vuông.
Nếu ta gom tất cả châu lục lại và đặt chúng cùng nhau
vào một siêu lục địa 2.0,
chúng sẽ nằm trọn trong Thái Bình Dương mà vẫn thừa chỗ.
Nó chứa một hệ sinh thái khổng lồ,
từ màu xanh của đại dương rộng lớn đến các thảm xanh lục ở rìa lục địa.
Tại nơi này,
Tôi nghiên cứu về nền tảng của lưới thức ăn:
Sinh vật phù du.
Trong nghiên cứu của tôi,
và thực ra rộng hơn là trong lĩnh vực vi sinh hải dương học,
có một chủ đề đã và đang dấy lên,
và đó là chủ đề về "sự biến đổi"
Những hệ sinh thái vi sinh vật này đang thay đổi theo cách rõ rệt,
và không khó để nhận ra điều đó.
Đại dương chiếm tới 70% của hành tinh chúng ta,
vậy nên biến đổi của đại dương cũng là biến đổi của cả hành tinh,
và nó bắt nguồn từ vi sinh vật.
Bây giờ, tôi có hai hình minh hoạ để chia sẻ cho mọi người,
và chúng vốn là chuyện tình yêu đối với các vi sinh vật,
Nhưng thật sự tôi phải nói trước có một khía cạnh của nó
hoàn toàn có thể làm cho bạn thất vọng,
và, chú ý, tập trung vào tình yêu thôi.
Đúng không? Đó là động lực của tôi.
Điều đầu tiên ta cần biết
chính là các đám rừng của biển mang tính vi sinh.
Và ý tôi muốn nói là, nhìn chung,
các thực vật ở biển đều cực kì nhỏ,
và chúng phong phú hơn những gì ta tưởng tượng.
Tôi sẽ cho bạn xem một vài chân dụng của những cá thể này
mà tôi đã sưu tầm trong nhiều năm qua.
Chúng là bậc thấp nhất của lưới thức ăn ở đại dương.
Đó chính là những thực động vật siêu nhỏ
với nhiều hình dạng, kích thước, màu sắc và cách trao đổi chất khác nhau.
Có hàng trăm ngàn cá thể trong mỗi một mi-li-lít nước biển.
Bạn chắc chắn là bơi cùng chúng khi bạn đang ở dưới biển rồi.
Chúng sản sinh ô-xy, tiêu thụ khí CO2,
và chúng tạo nên cơ sở lưới thức ăn
mà các cá thể khác ở biển đều dựa vào.
Tới nay, tôi đã dành khoảng 500 ngày trong nghiên cứu khoa học của tôi ở biển,
và rất nhiều thời gian trên máy tính hoặc là trong phòng thí nghiệm,
nên tôi cảm thấy buộc phải nói với bạn một vài câu chuyện về chúng.
Hãy bắt đầu với vùng Tây Bắc Thái Bình Dương.
Nơi này thì tươi xanh. Nó đẹp lắm.
Đây là hoa nở của thực vật phù du mà bạn có thể thấy được từ không gian
dọc theo bờ Tây của nước Mỹ.
Đây là một hệ sinh thái có năng suất cao.
Đây là nơi bạn tới để xem cá hồi, cá bơn, cá voi.
Đây là một phần xinh đẹp của nước ta.
Và tại đây, trong vòng mười năm, cùng với những thứ khác,
tôi đã nghiên cứu về chủ đề đang nổi lên về các đợt nở hoa của tảo gây hại.
Đây là hoa nở của các loài thực vật phù du sản sinh độc tố
mà có thể làm ô nhiễm các lưới thức ăn và chui rút trong động vật có vỏ và cá
được đánh bắt cho con người tiêu thụ.
Chúng tôi đã cố tìm hiểu lí do tại sao, ở đâu và vào thời gian nào
chúng nở hoa,
để chúng tôi quản lí được các vụ đánh bắt
và bảo vệ sức khoẻ con người.
Bây giờ, vấn đề này là một vấn đề nan giải của đại dương
và, cũng như loài người, độc tính đa dạng giữa các loài khác nhau.
(Tiếng cười)
Đúng không?
Vì thế, để vượt qua các khó khăn này,
chúng tôi đã kết hợp viễn thám vệ tinh
cùng flycam và máy bay vô động cơ,
thường xuyên lấy mẫu ở vùng lướt sóng
và dành nhiều thời gian trên biển
trên các con tàu nhỏ ở bờ biển Oregon.
Tôi không biết các bạn đã nhiều người có cơ hội làm việc này chưa
nhưng thật sự là không dễ dàng.
[Các nhà hải dương học cũng bị say sóng]
Đây là một số sinh viên đáng thương.
(Tiếng cười)
Tôi đã che mặt của họ để bảo vệ danh tính cho họ.
(Tiếng cười)
Đây là nơi rất thử thách.
Nên tôi chuẩn bị cho bạn xem dữ liệu khó lắm mới lấy đươc, OK?
(Tiếng cười)
Khi kết hợp tất cả dữ liệu cùng với cộng tác viên của chúng tôi,
chúng tôi có các chuỗi thời gian 20 năm về chất độc và số tế bào sinh vật phù du.
Và điều này cho phép chúng tôi hiểu được mô hình chung của các đợt nở hoa
và tạo nên được các mô hình để dự đoán chúng.
Và điều chúng tôi nhận ra được
là nguy cơ tảo có hại nở hoa gắn liền chặt chẽ với các yếu tố khí hậu.
Khi tôi nói "khí hậu", tôi không ý nói thời tiết hằng ngày,
ý tôi là các biến đổi dài hạn.
Các dao động mà bạn có lẽ đã từng được nghe tới như
Dao động Thập niên Thái Bình Dương (PDO), hiệu ứng El Nino
chúng thường giúp mùa đông ở khu vực này ấm áp và khô ráo,
nhưng chũng cũng làm yếu dòng biển California
chạy từ bắc tới nam dọc theo Tây Bắc Thái Bình Dương,
và chúng làm ấm vùng đại dương ven bờ.
Đó là những vùng đỏ bạn đang thấy trên sơ đồ,
những đợt nóng dị thường,
các chỉ số dương của PDO.
Và khi chúng ta có những thay đổi về dòng biển lưu thông
cũng như sự biến đổi về nhiệt độ,
nguy cơ mà các loài tảo có hại nở hoa bị tăng lên,
nhưng đồng thời lượng cá hồi sản sinh lại giảm xuống,
và ta nhận ra được sự bành trướng của những loài xâm lược như cua xanh.
Đây là những tác động về sinh thái và về kinh tế của khí hậu.
Nếu như mà các mô hình của chúng tôi đúng,
thì tần số và tính nghiêm trọng của các sự kiện này sẽ trở nên tồi tệ hơn,
cùng lúc với những đợt nóng dị thường này.
Và, để minh hoạ cho điều đó,
2014 có lẽ là một trong các đợt nở hoa của tảo độc tồi tệ nhất của lịch sử Oregon.
Nó cũng là năm nóng nhất trong kỉ lục thời tiết thời hiện đại tại thời điểm đó,
nhưng năm 2015 còn tệ hơn,
rồi 2016,
2017, 2018.
Thực chất, năm năm nóng nhất trong kỉ lục thời tiết thời hiện đại
chính là năm năm vừa qua.
Đây là tín hiệu tốt cho tảo gây hại nở hoa
nhưng lại là tín hiệu tồi cho sức khoẻ hệ sinh thái.
Bây giờ, có lẽ bạn không quan tâm đến động vật có vỏ,
những biến đổi này ảnh hưởng đến kinh tế các ngành đánh bắt thuỷ sản quan trọng,
như cua và cá hồi,
và chúng có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ các loài động vật biển có vú như cá voi.
Và điều đó có thể đáng lo hơn một xíu nữa.
Nó có khả năng cộng hưởng.
Vì thế mới có câu chuyện ngày tận thế ở vùng ven biển Thái Bình Dương,
Thật tế, đây là các hệ sinh thái rất chi là kiên cường.
Chúng hoàn toàn có thể sống lại nếu được chúng ta cho một cơ hội.
Vấn đề là không được thờ ơ với những thay đổi mà ta đang thấy,
điều mà dẫn tôi tới hình minh hoạ thứ hai.
Tôi đã từ lâu chuyển tới quần đảo xa xôi nhất trên hành tinh của chúng ta,
quần đảo Hawaii,
nơi tôi là lãnh đạo mới của chương trình Hawaiian Ocean Time-series,
Đây là một chương trình mà trong 31 năm
đều đặn thực hiện các cuộc du hành mỗi tháng tới một nơi mang tên Trạm ALOHA.
Nơi này nằm ở giữa Thái Bình Dương,
ở giữa khoảng rộng bao la này, có hệ thống chằn chịt các dòng biển
mà chúng ta gọi là Vòng hải lưu Bắc Thái Bình Dương.
Đó là hệ sinh thái biển lớn nhất.
Nó gấp bốn lần độ lớn của rừng mưa nhiệt đới Amazon.
Nơi này ấm, theo cách tích cực.
Nước ở đây trong xanh.
Đây là nơi chắc chắn bạn muốn được lặn và bơi.
Bạn không thể làm điều đó khi đi tàu nghiên cứu được,
bởi vì, bạn biết đó, cá mập. Google đi.
(Tiếng cười)
Nơi này đẹp lắm.
Ở đây, từ tháng mười năm 1988,
nhiều thế hệ nhà nghiên cứu đã làm những chuyến du ngoạn hàng tháng tới.
Chúng ta nghiên cứu về sinh học, hoá học, và vật lý của đại dương mênh mông.
Chúng tôi đã đo nhiệt độ từ bề mặt đến cả đáy biển.
Chúng tôi theo dõi các dòng biển, theo dõi các đợt sóng.
Người ta đã phát hiện ra được nhiều loại sinh vật ở đây.
Người ta đã tạo ra các thư viện bộ gen khổng lồ
thứ đã cách mạng hoá
những gì chúng ta nghĩ về sự đa dạng của các loài vi sinh vật biển.
Đây không chỉ là nơi để khám phá,
nhưng phần quan trọng của các chuỗi thời gian ở đây
là chúng cho chúng ta hiểu hơn về lịch sử,
hiểu hơn về bối cảnh.
Trong 30 năm tìm thông tin,
chúng tôi đã có thể phân biệt được sự thay đổi theo mùa
và thấy được dấu tay của con người
trong thế giới tự nhiên.
Có một chuỗi thời gian điển hình khác ở Hawaii,
và đó chính là Đường cong Keeling.
Hy vọng là các bạn đã từng thấy nó rồi.
Các chuỗi thời gian đã ghi nhận được sự gia tăng nhanh chóng của khí CO2
trong bầu khí quyển.
Nó không chỉ là về số lượng, mà còn về tốc độ gia tăng.
Tốc độ mà khí cacbon đi-ô-xít gia tăng trong khí quyển như vậy
là chưa từng có ở hành tinh chúng ta.
Và điều này gây nên hậu quả xấu cho các đại dương.
Thực chất, các đại dương hấp thụ 90 phần trăm nhiệt lượng được tạo ra
bởi các khí thải nhà kính
và cỡ 40 phần trăm số lượng cacbon điôxít.
Và chúng ta đã có thể đo được thứ này ở trạm ALOHA.
Mỗi một chấm này là một hành trình.
Nó đại diện cho đời người trong hơn 30 năm cố gắng làm các phép đo này,
và tốn mất 30 năm để xem được thứ này.
Lượng CO2 tăng trong khí quyển,
CO2 tăng trong đại dương.
Nó là đường màu đỏ đó.
Một hậu quả của điều đó
chính là sự thay đổi nền tảng trong hoá học của nước biển,
sự giảm độ pH --
pH được vẽ theo hàm log,
nó là đường màu xanh đó.
Chúng ta đã nhìn thấy được sự giảm 30% trong độ pH ở bề mặt đại dương
trong chuỗi sự kiện này,
Điều này ảnh hưởng đến các sinh vật mà cần được cho ăn, tạo vỏ,
điều này làm thay đổi tốc độ phát triển, các tương tác trao đổi chất,
và nó không chỉ ảnh hưởng mỗi động vật phù du;
nó ảnh hưởng đến các hệ sinh thái lớn như các rạn san hô,
Một trong những thứ mà chúng tôi đã vừa trình bày qua chuỗi thời gian này
chỉ mới là phần nhỏ thôi nhé.
Sự tăng khí CO2 và giảm độ pH
được đo qua 500 trên cùng của khối nước.
Tôi thấy rằng điều này rất uyên thâm.
Đây thực sự là một trong những nơi hẻo lánh nhất trên hành tinh chúng ta,
và chúng ta đã tác động được đến 500 mét nước trên cùng của cột nước.
Nào, hai thứ sau đây --
tảo nở hoa có hại, biển bị a-xít hoá --
chưa hết đâu, đương nhiên.
Bạn chắc nghe hết phần còn lại rồi:
nước biển dâng, phì dưỡng, sự tan chảy của các tảng băng cực,
sự mở rộng các vùng tối thiểu ô-xy, sự ô nhiễm, sự suy thoái đa dạng sinh học,
sự đánh bắt quá mức.
Tôi khó tìm được học sinh cao học lắm,
bạn có thể thấy cao độ của cái này khó đúng không?
(Tiếng cười)
(Tiếng thở dài)
Nhắc lại, tôi nghĩ các hệ này, các hệ sinh thái vi sinh vật này,
rất mau phục hồi lại.
Chúng ta không thể đi quá xa hướng này.
Cá nhân tôi nghĩ rằng quan sát không ngừng về các đại dương và hành tinh của ta
là một mệnh lệnh mang tính đạo đức của thế hệ các nhà khoa học chúng tôi.
Chúng tôi đang chứng minh
rằng các biến đổi trong các quần xã tự nhiên của ta là có thật,
và thông qua việc này,
chúng ta có cơ hội được thích nghi và thực hiện các thay đổi toàn cầu,
nếu chúng ta sẵn lòng.
Giải pháp cho các vấn đề này bao gồm nhiều cấp độ.
Nó gồm một danh mục nhiều cách giải quyết,
từ thay đổi cục bộ,
đến tận việc biểu quyết quyết định ai sẽ là người bảo vệ môi sinh
trên quy mô toàn cầu.
(Tiếng vỗ tay)
Quay lại về tình yêu nào.
(Tiếng cười)
Vi sinh vật rất quan trọng.
Những cá thể này có kích thước nhỏ,
phong phú, có từ lâu đời,
và chúng rất quan trọng trong việc duy trì quần thể và hành tinh chúng ta.
Tuy nhiên, chúng ta đang trên đà làm gấp đôi sản lượng CO2
trong vòng 50 năm tới.
vì thế phép so sánh tôi dành cho nó
là giống như chúng ta đang ăn như ta đang ở tuổi đôi mươi,
giả bộ làm ra vẻ rằng không có hậu quả gì,
nhưng tôi là phụ nữ hàng bốn rồi,
tôi chắc hẳn là biết rõ hậu quả của việc ngốn đồ ăn rồi đúng không?
(Tiếng cười)
Các đại dương này vẫn còn rất sinh động.
Các hệ sinh thái vẫn chưa bị suy sụp.
Chà chà, ngoại trừ Bắc cực, mắc công bạn xi xầm về điều này.
(Tiếng cười)
Những sự quan sát không ngừng mà tôi đã chia sẻ với bạn hôm nay,
công trình của nhiều tế hệ nhà khoa học,
đang buộc chúng ta phải chú ý hơn đến các đại dương
và phải nuôi dưỡng các vi sinh vật có vai trò nuôi sống chúng ta.
Và vì lí do đó,
tôi muốn kết thúc bằng một trích dẫn từ một người anh hùng của tôi,
Jane Lubchenco.
Cái trang chiếu này hợp rồi.
Jane đã nói rằng các đại dương thì không quá khó để bị hỏng,
cũng không phải quá khó để sửa,
nhưng đại dương lại quá khó để lơ đi.
Cám ơn các bạn
(Tiếng vỗ tay)
作为一名生物海洋学家，
我一直很荣幸能够研究
太平洋里的微生物。
我们待会儿会谈到微生物，
但首先，我想让大家 熟悉一下这个空间
和它的规模。
太平洋是地球上最大、 最深的海洋盆地。
它覆盖了地球表面 1.6 亿平方公里的区域。
如果你把所有的大陆拼在一起，
形成一个现代版本的盘古大陆，
它们可以被完整地塞入太平洋， 甚至还有多余的空间。
太平洋是一个巨大的生态系统，
从蓝色的开放海域 延伸到绿色的大陆边缘。
在这里，
我研究的是食物网的基础：
浮游生物。
在我的研究当中，
或者说是在整个微生物海洋学领域，
已经出现了一个主题，
这个主题就是“变化”。
这些微生物生态系统正在 以真实且可衡量的方式发生变化，
而且这种变化不难发现。
我们这颗星球 70% 的表面积 都被海洋所覆盖，
所以海洋的改变 意味着整颗星球的改变，
而这种改变从微生物开始。
我想和各位分享两则小故事，
本意是与微生物的爱情故事。
但说实话，这些故事的某一方面
完全是一场悲剧，
请各位小心，把注意力放在爱上。
因为我就是这样的人。
首先要明白的是，
海洋的森林是由微生物组成的。
我的意思是，总的来说，
海洋中的植物是微观的，
它们的品种远比我们了解得还要丰富。
下面我将给你们展示一下
多年来我收集的 这些生命体的“证件照”。
它们是海洋食物网中的最低阶层。
它们是形状、大小、颜色 和新陈代谢方式各异的
微型动植物。
一毫升海水中就有数十万微生物。
毫无疑问，无数微生物 与你在海洋中共同遨游。
它们产生氧气，消耗二氧化碳，
它们构成了其他所有海洋生物
赖以生存的食物网的基础。
我的科学生涯已有 约 500天在海上度过，
还有更多日子则是 在电脑前或实验室里度过，
所以我认为有必要 和各位讲讲它们的故事。
我们从太平洋西北地区开始讲起吧。
这一带地区洋溢着绿意与壮美。
沿着美国西海岸，生长着浮游植物藻华， [注：浮游生物大量增殖的生态现象]
从太空中都能看见。
这是一种非常高产的生态系统。
这里是捕捞鲑鱼、比目鱼， 以及观赏鲸鱼的绝佳胜地。
这是我们国家最美的地方。
我在这里进行了十年的研究，
其中包括关于有害藻华的 “振奋人心”的工作。
这些藻华由会产生毒素的 浮游植物所形成，
它们会污染食物网，
并在被人类渔获食用的 贝类和鱼类体内累积。
我们试图了解它们爆发的原因、地点
和时间。
以管理渔业收成，
并保护人类的健康。
问题在于， 大海是一个不断变化的目标，
而就如同人性各异， 浮游生物的毒性也各不相同。
（笑声）
对吧？
因此，为了克服这些挑战，
我们结合了卫星遥感、
无人机和滑翔机，
定期采样冲浪区，
乘着小船从俄勒冈州海岸出海，
进行了长时间的海上研究。
我不知道各位中有多少人 有过这样的经历，
但这其实并不轻松。
[甚至海洋学家也晕船]
这是一些可怜的学生。
（笑声）
我挡住了他们的脸， 以保护他们的隐私。
（笑声）
这是一个充满挑战的地方。
我接下来要讲的数据来之不易， 大家能明白了吗？
（笑声）
通过跟合作团队整合了所有数据，
我们获得了 20 年的毒素及 浮游植物细胞计数的时间序列。
这使得我们能够理解 这些藻华的规律，
并建立模型对其进行预测。
我们发现
有害藻华的爆发风险 与气候状况息息相关。
我说的“气候” 不是指每天的天气变化，
而是长期的气候变化。
你可能听说过这些气候振荡—— [注：时间尺度为几年的高频气候变化]
太平洋十年涛动（PDO）， 厄尔尼诺现象——
它们通常会让太平洋地区 的冬天变得温暖干燥，
但它们也会降低 加利福尼亚洋流的强度——
即沿太平洋西北部 从北向南行进的洋流——
从而让沿海海洋变得温暖。
图中你们所看到的红色区域
就是异常温暖的区域，
是太平洋十年涛动的 强力指数。
当发生这些洋流变化
和温度变化时，
不仅有害藻华形成的风险 会大大增加，
鲑鱼的数量也有所减少，
我们还能观察到外来物种入侵， 例如青蟹。
这些都是气候对生态和经济的影响。
如果我们的模型正确，
这些事件和异常温暖的气候
只会变得更加频繁、更加严重。
举个例子，
2014 年可能是俄勒冈历史上 有害藻华爆发最严重的一年，
也是现代气候记录中 最热的一年，
直到 2015 年刷新了记录，
2016 年，
2017，2018 年。
事实上，在现代气候记录中 最热的五年
就是过去这五年。
这对有害藻华是好消息，
但对生态系统健康则是噩耗。
你们可能不太关心贝类，
但这些变化会影响 具有重要经济意义的渔业，
比如螃蟹和鲑鱼，
它们进而会影响鲸等 海洋哺乳动物的健康。
这可能会显得更加重要，
更容易引起共鸣。
可以说，太平洋边缘 正在上演世界末日大片。
事实上，这些生态系统都很有韧性。
如果我们给它们机会， 它们绝对可以恢复。
重点是不要忽视我们所看到的变化，
这就要提到我的第二个小故事。
后来我去了地球上最偏僻的岛链，
夏威夷群岛进行研究。
在那里，我是“夏威夷海洋时间序列” 项目的新负责人。
这个项目已进行了 31 年，
其间每个月，研究员都会到 阿罗哈站点（ALOHA）进行“朝圣”。
这个站点位于太平洋中央
这个巨大的漩涡状 洋流系统的中心，
我们称之为“北太平洋亚热带环流”。
这是我们最大的海洋生态系统。
它有亚马逊雨林的四倍那么大，
温暖得令人身心愉悦，
海水清澈碧蓝，
绝对是你想去潜水和游泳的理想地点。
但你不能离开研究船，
因为那儿鲨鱼多得很。 谷歌一下你就知道。
（笑声）
这是个美丽的地方。
在这里，自 1988 年 10 月以来，
几代研究员每个月都来这里“朝拜”。
我们研究开放海域的 生物学、化学、物理学。
我们测量从海面到海底的水温，
跟踪潮涌、追踪海浪。
人们在这里发现了新物种，
创建了庞大的基因组库，
彻底改革了
我们对海洋微生物多样性的看法。
这不仅仅是新发现的宝地，
时间序列更重要的地方在于，
它让我们得以 一览海洋的历史
和变化轨迹。
这 30 年以来的数据
使我们能够区分季节性变化，
观察人类在自然界
留下的指痕。
在夏威夷还有另一个 标志性的时间序列，
那就是基林曲线（Keeling Curve）。
希望大家都见过它。
该时间序列记载了大气中二氧化碳
的急剧增加。
不仅是数字在增加， 增长率也在增加。
这个星球大气中的二氧化碳正以
前所未有的速率增长，
已经对我们的海洋造成了影响。
实际上，海洋吸收了大约 90％
由温室气体排放产生的热量，
以及大约 40％ 的二氧化碳。
而我们已经能够在阿罗哈站 测量出这样的变化。
图中的每个点都来自 一次航行的测量。
它代表了 30 多年以来 不断进行测量的研究员的人生，
花了 30 年才能看到这个结果。
二氧化碳在大气中增加，
在海洋中增加——
就是图中的红线
其增加造成了
海水化学性质的根本变化，
即 pH 值的下降——
pH 值是基于对数尺度的，
也就是图中的蓝线。
我们已经看到了在这个时间序列中，
海洋表层的 pH 值下降了 30％。
这种变化影响了 需要觅食、筑壳的生物，
改变了它们的生长速度 和新陈代谢作用。
它不仅影响了浮游生物——
还影响了像珊瑚礁 一样庞大的生态系统。
从这个时间序列中，我们还发现，
这些数据结果还仅仅是冰山一角。
二氧化碳增加和 pH 值下降的数据
都是在水体表层 500 米内测量的。
我认为其意义非常重大。
这里真的是地球上最偏远的地方，
而我们已经影响了 表层 500 米的水体。
所以就是这两件事——
有害藻华和海洋酸化——
当然，还不止如此。
你们一定还听说过别的事例：
海平面上升、富营养化、 极地冰盖融化，
海洋最低氧区扩大化、 污染、生物多样性丧失，
过度捕捞。
我很难招到研究生——
你们能体会到 这个现状多么艰难吧？
（笑声）
（叹气）
再强调一下，我认为这些系统， 这些微生物生态系统
是非常有韧性的。
我们不能再在这条路上愈行愈远了。
我个人认为， 持续观察我们的海洋和星球
是我们这一代科学家的道德使命。
我们正在见证
施加在自然群落上的变化。
通过持续观测，
我们就有机会去 应对并实施全球性的改变，
如果我们愿意的话。
这些问题的解决方案涉及多个层面。
它涉及到解决方案的组合、
地区性的变化，
直到人们投票给愿意在全球范围内
保护我们环境的人。
（掌声）
让我们回到爱的话题上。
（笑声）
微生物很重要。
这些生物很小，
而且丰富、古老，
它们对维持人类的生存 和星球的宜居至关重要。
然而照这样下去， 我们有可能在未来 50 年内
让二氧化碳排放量翻倍。
所以我会打比方说，
我们还在胡吃海喝， 仿佛自己还是二十多岁，
觉得不会有任何后果——
但我是个 40 多岁的女人，
我很清楚摄入过多热量 会带来什么后果，对吧？
（笑声）
这些海洋充满生机。
这些生态系统尚未崩溃。
不过，北极就另当别论了。
（笑声）
但是我今天与大家分享的长期观察，
以及几代科学家的工作，
都在指出我们应该更好地 照顾我们的海洋，
保护好维持我们生命的微生物。
此时此刻，
我想以我心中的一位英雄，
简·卢布琴科（Jane Lubchenco） [注：美国海洋生态学家] 的话作为结尾。
这句话搭配这张幻灯片再合适不过了。
简曾说过，海洋不会因为太大而失灵，
也不会因为太大而无法修复，
但是海洋太大了，所以它不容忽视。
谢谢各位。
（掌声）
我是生物海洋學家。
我擁有研究太平洋的 微生物生命的這份殊榮。
我們馬上就會來談微生物，
但我想要先讓大家對地點、 規模有點概念。
太平洋是我們最大、 最深的海洋盆地。
它的範圍有六千萬平方英里。
如果把所有的大陸都拿來 拼成盤古大陸 2.0，
你可以很輕鬆把它放入 太平洋中，空間還有剩。
它是個很大的生態系統，
從大洋的藍色， 到大陸邊緣的綠色。
在這個地方，
我可以研究食物網的基礎：
浮游生物。
在我的研究中，
同時也是在微生物海洋學的 整個領域當中，
有一個新興的主題，
那個主題就是「改變」。
這些微生物生態系統的改變 是真實的、可測量的，
而且不難看見。
地球表面有 70% 被海洋覆蓋，
所以，海洋改變就是地球改變，
且一切改變都始於微生物。
我有兩個小插曲要跟各位分享，
對微生物來說，它們 本來應該是愛情故事。
但，我要老實說，在某個層面上，
可能你會覺得很掃興。
注意，把焦點放在愛上面。
好嗎？那才是我要談的。
所以，要知道的第一點是：
海洋中的森林就是微生物。
我這麼說的意思是，大體上，
海洋中的植物只能 從顯微鏡裡看到。
它們的數量比我們 所知道的還要大量。
我要給各位看的是
我這些年來收集的 一些有機體的特寫照片。
它們是海洋食物網的最底層。
它們是微小的植物和動物，
有各種不同的形狀、大小、 顏色、新陳代謝。
在一毫升海水中就有數十萬個。
當你在海洋中時， 它們絕對和你一起游泳。
它們產生氧氣，消耗二氧化碳，
它們是食物網的基礎，
所有其他形式的海洋生命 都賴以生存。
我的科學人生中有大約 五百天的時間是花在海洋上的，
更多時間則花在 電腦前或實驗室中，
所以我覺得我一定要 告訴各位一些它們的故事。
咱們從太平洋西北地區開始。
這個地方是綠色的。很美麗。
從太空可以看見 這些浮游植物藻華，
延著美國西岸沿岸分佈。
這是個非常有生產力的生態系統。
在這裡可以釣鮭魚、 釣大比目魚、賞鯨。
我們國家的這部分十分美麗。
我在這裡花了十年的時間， 做的其中一件事情是，
我研究有害藻華 這個讓人振奮的主題。
這些是會產生毒性的 浮游植物藻華，
可能會污染食物網， 並在甲殼類和魚類體內堆積，
之後被人類捕獲食用。
我們想要試圖了解為什麼 會發生藻華、在哪裡發生、
何時發生，
這樣我們才能管理捕獲，
以保護人類健康。
問題是，海洋是個移動的目標，
如同我們生活中的一些人，
浮游生物中的毒性也各有不同。
（笑聲）
對吧？
為了解決這些困難，
我們結合了衛星遙測
與無人機和滑翔機，
經常在碎波帶抽樣，
並花很多時間坐小船待在 奧勒崗海岸外的海上。
我不知道在座有多少人 有機會做這種事，
但這並不輕鬆。
〔就連海洋學家也會暈船〕
這些是可憐的學生。
（笑聲）
我把他們的臉埋起來 以保護他們的身分。
（笑聲）
這地方很有挑戰性。
所以我要談的是 辛苦得來的資料，好嗎？
（笑聲）
把我們的資料和我們的 合作夥伴結合之後，
我們得到了關於毒素和浮游植物 細胞數目的二十年時間序列資料。
這些資料讓我們了解 這些藻華的模式，
並建立模型來預測藻華。
我們發現，
有害藻華的風險和氣候面向 有很密切的關聯性。
我說的「氣候」並不是天天 改變的天氣，而是長期的改變。
各位可能聽過這些振盪——
太平洋十年振盪，聖嬰現象——
它們通常會為這個區域 帶來溫暖、乾燥的冬季，
但它們也會降低 加利福尼亞洋流的強度，
該洋流延著太平洋 西北地區從北向南流，
將沿岸海洋暖化。
就是這張圖上標示紅色的區域，
溫暖異常，是太平洋十年期 振盪強正相位指標。
當環流發生這些改變，
溫度發生改變，
產生有害藻華的風險就會增加，
但鮭魚捕獲量也會減少，
我們看見侵略性物種 如青蟹的入侵。
這些是氣候帶來的 生態及經濟衝擊。
如果我們的模型正確，
這些事件的頻率和嚴重性 只會越來越糟，
這些溫暖異常也是一樣。
讓我來說明這一點，
2014 年可能是奧勒崗史上 有害藻華狀況最嚴重的一年。
該年也是當時的現代 氣候記錄中最熱的一年，
直到 2015 年，
2016 年，
2017 年，2018 年。
事實上，現代氣候 記錄中最熱的五年
就是過去五年。
那是個兆頭，預示了 有害藻華的出現
以及生態系統健康的惡化。
你可能不在乎甲殼類動物，
但這些改變衝擊到 在經濟上十分重要的漁業，
比如螃蟹和鮭魚，
牠們可能會衝擊到 海洋哺乳類的健康，如鯨魚，
那可能就更重要些了。
你們可能有共鳴。
所以，這就是太平洋 邊緣的世界末日故事。
事實上，這些生態系統極具韌性。
如果我們給它們機會， 它們絕對會重振旗鼓。
重點是不要忽視 我們所看到的改變，
這就要帶到第二個插曲了。
我之後搬到了地球上 最偏僻的島鏈上，
夏威夷群島，
我在那裡接手主導一個計畫， 叫做夏威夷海洋時間序列。
這個計畫，三十一年來，
每月都會到一個叫做 「阿囉哈站」的地方朝聖。
它位於太平洋中部的
一個廣闊的渦流系統的中心，
這個渦流系統我們稱之為 北太平洋亞熱帶渦旋。
它是我們最大的海洋生態系統，
面積是亞馬遜雨林的四倍。
它是溫暖的，是好的溫暖。
水是藍的，
絕對是你會想要去 潛水、游泳的地方。
但你不能就這樣跳下研究船，
因為，有鯊魚。 你 Google 就知道。
（笑聲）
這是個美麗的地方。
在這裡，從 1988 年十月起，
世世代代的研究者 就會每月來朝聖。
我們會研究大洋的 生物學、化學、物理學。
我們測量了從海面到海底的溫度。
我們追蹤了洋流、追蹤了海浪。
在這裡，有人發現新的有機體。
在這裡，有人創造了基因庫，
為我們對於海洋微生物 多樣性的看法帶來革命。
這不只是個發現之地，
時間序列很重要的一部分
在於它們能提供我們 對於歷史、情境的概念。
在三十年的資料中，
我們得以將季節性的 改變分離出來，
看到人類留在大自然中的 足跡漸漸浮現。
在夏威夷還有另一個 很有代表性的時間序列，
那就是基林曲線。
希望大家都看過它。
這個時間序列記載了大氣中
二氧化碳快速增加。
不只是數字增加，速率也在增加。
在大氣中，二氧化碳的增加速率
是地球上前所未見。
那對我們的海洋會造成影響。
事實上，溫室氣體排放所造成的熱，
有 90% 被海洋吸收，
二氧化碳則有 40% 被海洋吸收。
我們在阿囉哈站可以測量這些值。
每一個點就是一次航行。
它代表三十多年來試圖 做這些測量的人的生活，
花了三十年的時間， 才能看見這張圖。
大氣中的二氧化碳上升，
海洋中的二氧化碳上升。即紅線。
造成的後果
就是海水的化學性質 發生了根本的改變，
酸鹼值下降——
酸鹼值用的是對數尺度，即藍線。
在這個時間序列中，我們可以看到
海洋表面的酸鹼值下降了 30%。
會受到影響的包括需要覓食、 建造甲殼的有機體，
那會改變生長率、代謝交互作用，
且不只會影響到浮游生物——
也會影響到像珊瑚礁 這麼大的生態系統。
在這個時間序列中我們 能夠呈現的其中一項資訊
就是這只是掠過表面而已。
二氧化碳的增加和酸鹼值的下降
是在水體的最上面 五百公尺中測量的。
我真的覺得那很深刻。
這真的是地球上 最偏僻的地方之一，
我們已經影響到了 水體的上面五百公尺。
這兩樣東西——
有害的藻華、海洋酸化——
當然，不只這些。 其他的各位都聽過了：
海平面上升、優養化、 極地冰帽融化、
最少含氧區擴張、污染、
失去生物多樣性、過度捕撈。
我很難讓一個研究生——
各位可以看得出來 這個演講很難做，對吧？
（笑聲）
（嘆氣）
我認為這些系統， 這些微生物生態系統，
極具韌性。
我們只是不能太過火。
我個人相信，持續觀察 我們的海洋和地球
是我們這個世代的科學家 在道德上必需要做的事。
我們在見證
我們的大自然被迫造成的改變，
且，藉由這麼做，
我們便有機會
可以適應並進行全球性的改變，
只要我們願意。
這些問題的解決方案是多層次的。
要結合各種解決方案、
地方性的改變，
一路到投票給願意保護
全球環境的人。
（掌聲）
咱們再回來談愛。
（笑聲）
微生物是重要的。
這些有機體很小、
很充足、很古老、
若要讓人類及地球能 永續生存，它們是關鍵。
但，依目前的軌道， 在接下來的五十年
二氧化碳排放會加倍，
所以我常用一個比喻，
就像是我們在二十幾歲時，
完全沒在考慮後果的進食方式——
但我是四十多歲的女人，
我知道依我目前消耗的燃料 是會造成後果的。對吧？
（笑聲）
這些海洋是活的。
這些生態系統還沒有崩壞。
嗯，北極圈除外， 那是我們可以另外再談的。
（笑聲）
但，今天我和各位 分享的持續觀察，
數世代的科學家所做的努力，
都在指示我們要 多照顧我們的海洋，
並培植我們賴以維生的微生物。
總之，
珍盧布琴柯是我的偶像之一，
我想用引述她的話來作結。
這張投影片很適合。
珍說過，海洋並沒有 大到無法辜負，
也沒有大到無法修復，
但它大到無法忽視。
謝謝。
（掌聲）