1 00:00:00,746 --> 00:00:02,199 Аз съм океанохимик. 2 00:00:02,223 --> 00:00:04,342 Изследвам химията на океаните в наши дни. 3 00:00:04,366 --> 00:00:07,366 Изследвам химията на океаните от миналото. 4 00:00:07,390 --> 00:00:09,454 Начинът, по който наблюдавам миналото 5 00:00:09,478 --> 00:00:12,629 е чрез вкаменелости от дълбоководни корали. 6 00:00:12,653 --> 00:00:15,295 Можете да видите един от тези корали зад мен. 7 00:00:15,319 --> 00:00:19,745 Намерен е близо до Антарктида, хиляди метри под морската повърхност, 8 00:00:19,769 --> 00:00:21,857 така че е много различен от типовете корали, 9 00:00:21,881 --> 00:00:25,668 които може би сте имали късмета да видите, ако сте били на почивка в тропиците. 10 00:00:25,692 --> 00:00:27,748 Така че се надявам тази лекция да ви даде 11 00:00:27,772 --> 00:00:29,565 четириизмерен поглед върху океана. 12 00:00:29,589 --> 00:00:33,462 Две измерения, като това красиво двуизмерно изображение на температурата 13 00:00:33,486 --> 00:00:35,080 на морската повърхност. 14 00:00:35,104 --> 00:00:39,128 Заснето е от сателит, така че има невероятна пространствена резолюция. 15 00:00:39,898 --> 00:00:42,764 Общите особености са изключително лесно разбираеми. 16 00:00:42,788 --> 00:00:46,452 Областите около екватора са топли, защото имат повече слънчева светлина. 17 00:00:46,476 --> 00:00:49,162 Полюсите са студени, защото светлината е по-малко. 18 00:00:49,186 --> 00:00:52,107 Това позволява формирането на ледени шапки на Антарктида 19 00:00:52,131 --> 00:00:53,941 и в Северното полукълбо. 20 00:00:54,299 --> 00:00:57,717 Ако се гмурнете дълбоко в морето, или дори ако само натопите пръста си, 21 00:00:57,741 --> 00:00:59,684 знаете, че надълбоко става по-студено, 22 00:00:59,708 --> 00:01:03,687 най-вече защото дълбоките води, които изпълват абисалната зона на океана 23 00:01:03,711 --> 00:01:06,876 идват от студените полярни райони, където водата е по-плътна. 24 00:01:07,845 --> 00:01:10,951 Ако се върнем 20 000 години назад във времето, 25 00:01:10,975 --> 00:01:12,835 Земята е изглеждала много по-различно. 26 00:01:12,859 --> 00:01:16,326 Току-що ви показах опростена версия на една от най-големите разлики, 27 00:01:16,350 --> 00:01:18,605 които бихте видели, ако се върнехте назад. 28 00:01:18,629 --> 00:01:20,311 Ледените шапки са много по-големи. 29 00:01:20,335 --> 00:01:23,962 Покривали са голяма част от континентите и са се простирали над океана. 30 00:01:23,986 --> 00:01:26,479 Морското равнище е било 120 метра по-ниско. 31 00:01:26,503 --> 00:01:30,047 Равнището на въглероден диоксид е било много по-ниско от днешното. 32 00:01:30,071 --> 00:01:33,715 Така че Земята е била вероятно три до пет градуса по-студена като цяло, 33 00:01:33,739 --> 00:01:36,559 а в полярните райони е било много, много по-студено. 34 00:01:37,908 --> 00:01:39,362 Това, което се опитвам 35 00:01:39,386 --> 00:01:42,188 да разбера, заедно с други мои колеги, 36 00:01:42,212 --> 00:01:44,671 е как този студен климат се е превърнал в топлите 37 00:01:44,695 --> 00:01:47,591 климатични условия, на които се наслаждаваме в наши дни. 38 00:01:47,615 --> 00:01:49,674 От изследванията на ледени проби знаем, 39 00:01:49,698 --> 00:01:52,778 че преминаването от студени към топли условия не е било плавно, 40 00:01:52,802 --> 00:01:57,550 както може да се предвиди от бавното нарастване на слънчевото греене. 41 00:01:58,153 --> 00:02:01,384 Ледените проби ни казват това, защото ако пробиете дупка в леда, 42 00:02:01,408 --> 00:02:04,679 ще намерите годишни слоеве от лед, можете да ги видите на айсберга. 43 00:02:04,703 --> 00:02:06,694 Виждате тези синьо-бели слоеве. 44 00:02:06,718 --> 00:02:10,344 В сърцевината на леда са включени газове, така че можем да измерим СО2 -- 45 00:02:10,368 --> 00:02:12,733 така знаем, че е имало по-малко СО2 в миналото -- 46 00:02:12,757 --> 00:02:15,750 а химичният състав на леда носи информация и за температурата 47 00:02:15,774 --> 00:02:17,249 в полярните райони. 48 00:02:17,273 --> 00:02:20,952 Ако се придвижите напред във времето отпреди 20 000 години до днес, ще видите, 49 00:02:20,976 --> 00:02:22,785 че температурата е нараснала. 50 00:02:22,809 --> 00:02:24,434 Не е нараствала постепенно. 51 00:02:24,458 --> 00:02:26,236 На моменти се е покачвала бързо, 52 00:02:26,260 --> 00:02:27,504 следвал е застой, 53 00:02:27,528 --> 00:02:28,793 и отново бързо покачване. 54 00:02:28,817 --> 00:02:30,841 Било е различно на двата полюса 55 00:02:30,865 --> 00:02:33,594 и нивата на СО2 също са се покачвали скокообразно. 56 00:02:34,808 --> 00:02:37,854 Сигурни сме, че океанът е допринесъл много за това. 57 00:02:37,878 --> 00:02:40,244 Океаните съхраняват огромни количества въглерод, 58 00:02:40,268 --> 00:02:42,822 около 60 пъти повече отколкото в атмосферата. 59 00:02:42,846 --> 00:02:46,048 Освен това те провеждат топлина през екватора, 60 00:02:46,072 --> 00:02:49,841 пълни са с хранителни вещества и контролират първичната продукция. 61 00:02:50,142 --> 00:02:53,126 Така че ако искаме да открием какво се случва дълбоко в морето, 62 00:02:53,150 --> 00:02:54,743 трябва да слезем там долу, 63 00:02:54,767 --> 00:02:55,933 да видим какво има там 64 00:02:55,957 --> 00:02:57,361 и да започнем да изследваме. 65 00:02:57,385 --> 00:03:00,392 Това са зрелищни кадри от подводна планина на около 66 00:03:00,416 --> 00:03:02,605 един километър дълбочина в международни води 67 00:03:02,629 --> 00:03:05,609 в екваториалния Атлантически океан, далеч от сушата. 68 00:03:05,633 --> 00:03:08,682 Вие сте сред първите, които виждат тази част от морското дъно, 69 00:03:08,706 --> 00:03:10,348 заедно с научния ми екип. 70 00:03:11,340 --> 00:03:13,084 Вероятно виждате нови видове. 71 00:03:13,108 --> 00:03:14,260 Не знаем. 72 00:03:14,284 --> 00:03:17,944 Трябва да вземем проби и внимателно да ги класифицираме. 73 00:03:17,968 --> 00:03:19,861 Виждате красиви дълбоководни корали. 74 00:03:19,885 --> 00:03:22,139 Върху коралите растат змиевидни морски звезди. 75 00:03:22,163 --> 00:03:25,219 Някакви неща, подобни на пипала, се подават от коралите. 76 00:03:25,243 --> 00:03:28,115 Корали, съставени от различни форми на калциевия карбонат, 77 00:03:28,139 --> 00:03:31,515 растат от базалта на тази огромна подводна планина, 78 00:03:31,539 --> 00:03:34,903 а тъмните неща са вкаменелости от корали, 79 00:03:34,927 --> 00:03:37,238 ще ви разкажа малко повече за тях 80 00:03:37,262 --> 00:03:38,610 докато пътуваме в миналото. 81 00:03:39,030 --> 00:03:41,515 За да сторим това, трябва да наемем научен кораб. 82 00:03:41,539 --> 00:03:44,579 Това е "Джеймс Кук", океаноложки изследователски кораб 83 00:03:44,603 --> 00:03:45,873 на котва в Тенерифе. 84 00:03:45,897 --> 00:03:47,229 Красив е, нали? 85 00:03:47,554 --> 00:03:49,384 Чудесен е, ако не сте велик моряк. 86 00:03:49,702 --> 00:03:52,206 Понякога изглежда по-скоро ето така. 87 00:03:52,230 --> 00:03:55,429 Това сме ние, опитвайки се да не изгубим ценни проби. 88 00:03:55,453 --> 00:03:58,270 Всички щъкат наоколо, а аз имам тежка морска болест, 89 00:03:58,294 --> 00:04:01,288 така че не винаги е много весело, но като цяло е. 90 00:04:01,312 --> 00:04:03,898 Трябва да сме много добри картографи за тази задача. 91 00:04:03,922 --> 00:04:07,661 Не можете да видите подобно великолепно изобилие от корали навсякъде, 92 00:04:07,685 --> 00:04:10,725 То е глобално и е надълбоко, 93 00:04:10,749 --> 00:04:13,063 но трябва наистина да намерим правилните места. 94 00:04:13,087 --> 00:04:16,253 Току-що видяхте карта на света, а отгоре ѝ беше наложен нашият маршрут 95 00:04:16,277 --> 00:04:17,482 от миналата година. 96 00:04:17,990 --> 00:04:19,386 Беше седемседмично плаване, 97 00:04:19,410 --> 00:04:21,434 а това са нашите собствени карти 98 00:04:21,458 --> 00:04:25,529 на около 75 000 квадратни километра от морското дъно за седем седмици, 99 00:04:25,553 --> 00:04:28,075 но това е миниатюрна част от морското дъно. 100 00:04:28,099 --> 00:04:29,868 Пътуваме от запад на изток 101 00:04:29,892 --> 00:04:33,392 над част от океана, която би изглеждала безлична на карта с голям мащаб, 102 00:04:33,416 --> 00:04:36,673 но всъщност някои от тези планини са високи колкото Еверест. 103 00:04:36,697 --> 00:04:38,626 С картите, които правим на борда, 104 00:04:38,650 --> 00:04:40,642 постигаме резолюция от 100 метра, 105 00:04:40,666 --> 00:04:43,555 което е достатъчно, за да изберем къде да спуснем уредите си, 106 00:04:43,579 --> 00:04:45,493 но не можем да видим кой знае какво. 107 00:04:45,517 --> 00:04:48,239 За целта трябва да пуснем дистанционно управляеми апарати 108 00:04:48,263 --> 00:04:50,477 на около пет метра над морското дъно. 109 00:04:50,501 --> 00:04:53,716 Ако го сторим, картите ни са с резолюция от един метър 110 00:04:53,740 --> 00:04:55,834 на дълбочина хиляди метри. 111 00:04:55,858 --> 00:04:57,675 Това е дистанционно управляем апарат 112 00:04:57,699 --> 00:05:00,010 за изследователски цели. 113 00:05:00,034 --> 00:05:02,516 Виждате ред големи прожектори от горната страна. 114 00:05:02,540 --> 00:05:05,595 Има камери с висока резолюция, ръце с манипулатори, 115 00:05:05,619 --> 00:05:08,532 и множество кутийки и прочие, в които да сложим пробите си. 116 00:05:09,087 --> 00:05:12,805 Тук сме на първото си гмуркане за това плаване, 117 00:05:12,829 --> 00:05:14,535 потапяйки се в океана. 118 00:05:14,559 --> 00:05:17,432 Движим се бързо, за да сме сигурни, че апаратите ни 119 00:05:17,456 --> 00:05:19,179 не са в опасност от други кораби. 120 00:05:19,203 --> 00:05:20,401 Спускаме се 121 00:05:20,425 --> 00:05:22,599 и можете да видите ето такива неща. 122 00:05:22,623 --> 00:05:26,123 Това са дълбоководни гъби, с големина няколко метра. 123 00:05:26,817 --> 00:05:31,065 Това е плуваща морска краставица -- малък морски охлюв, общо взето, 124 00:05:31,089 --> 00:05:32,276 на забавен каданс. 125 00:05:32,300 --> 00:05:34,689 Повечето кадри, които ви показвам, са ускорени, 126 00:05:34,713 --> 00:05:36,641 защото иначе би отнело много време. 127 00:05:37,474 --> 00:05:40,413 Това също е красива морска краставица. 128 00:05:40,897 --> 00:05:43,969 А животното, което сега ще видите, беше голяма изненада. 129 00:05:43,993 --> 00:05:47,405 Никога не съм виждала подобно нещо и всички бяхме поизненадани. 130 00:05:47,429 --> 00:05:51,017 Това беше след около 15 часа работа, всички бяхме нетърпеливи, и изведнъж 131 00:05:51,041 --> 00:05:53,778 това гигантско морско чудовище се затъркаля отстрани. 132 00:05:53,802 --> 00:05:56,908 Нарича се пирозома или колониален туникат, ако предпочитате. 133 00:05:56,932 --> 00:05:58,719 Не беше каквото търсехме. 134 00:05:58,743 --> 00:06:01,389 Търсехме корали, дълбоководни корали. 135 00:06:02,194 --> 00:06:04,492 Ще видите снимка на един от тях след секунда. 136 00:06:04,516 --> 00:06:07,151 Малък е, около пет сантиметра висок. 137 00:06:07,175 --> 00:06:10,493 Изграден е от калциев карбонат, можете да видите пипалата му тук, 138 00:06:10,517 --> 00:06:12,648 раздвижвани от океанските течения. 139 00:06:13,180 --> 00:06:16,291 Организъм като този живее може би около сто години. 140 00:06:16,315 --> 00:06:19,855 Докато расте, поема химикали от океана. 141 00:06:19,879 --> 00:06:22,085 А химикалите, или количествата химикали, 142 00:06:22,109 --> 00:06:24,783 зависят от температурата, зависят от рН-то, 143 00:06:24,807 --> 00:06:26,353 от хранителните вещества. 144 00:06:26,377 --> 00:06:29,611 И ако успеем да разберем как тези химикали се вграждат в скелета, 145 00:06:29,635 --> 00:06:32,133 можем да се върнем, да съберем вкаменелости 146 00:06:32,157 --> 00:06:35,301 и да реконструираме по какъв начин океанът е изглеждал в миналото. 147 00:06:35,325 --> 00:06:38,761 Тук можете да видите как събираме този корал с вакуумна система 148 00:06:38,785 --> 00:06:41,386 и го поставяме в контейнер за проби. 149 00:06:41,410 --> 00:06:43,469 Можем да го сторим много внимателно. 150 00:06:43,493 --> 00:06:45,878 Някои от тези организми живеят още по-дълго. 151 00:06:45,902 --> 00:06:49,304 Това е черен корал от рода Leiopаthes, снимката е направена от 152 00:06:49,328 --> 00:06:52,590 колегата ми Брендън Роърк, на около 500 метра под Хаваите. 153 00:06:52,614 --> 00:06:54,657 Четири хиляди години са много време. 154 00:06:54,962 --> 00:06:58,097 Ако вземете клонче от някой от тези корали и го полирате, 155 00:06:58,121 --> 00:07:00,414 това е с диаметър 100 микрона. 156 00:07:00,763 --> 00:07:03,254 Брендън взе напречни проби от този корал -- 157 00:07:03,278 --> 00:07:05,084 можете да видите белезите -- 158 00:07:05,108 --> 00:07:08,067 и успя да покаже, че това всъщност са годишни пръстени, 159 00:07:08,091 --> 00:07:10,004 така че дори на дълбочина 500 метра, 160 00:07:10,028 --> 00:07:12,796 коралите могат да записват сезонни изменения, 161 00:07:12,820 --> 00:07:14,552 което е впечатляващо. 162 00:07:14,576 --> 00:07:18,374 Но 4000 години не са достатъчно, за да стигнем последния ледников максимум. 163 00:07:18,398 --> 00:07:19,556 Така че какво правим? 164 00:07:19,580 --> 00:07:21,587 Изследваме екземпляри от вкаменелости. 165 00:07:22,180 --> 00:07:25,111 Това ме прави наистина непопулярна сред научния ми екип. 166 00:07:25,135 --> 00:07:26,285 Спускаме се на дъното, 167 00:07:26,309 --> 00:07:27,927 навсякъде има грамадни акули, 168 00:07:27,951 --> 00:07:30,449 има пирозоми, има плуващи морски краставици, 169 00:07:30,473 --> 00:07:31,744 има гигантски водни гъби, 170 00:07:31,768 --> 00:07:34,363 а всички трябва да се спускат при мъртвите вкаменелости 171 00:07:34,387 --> 00:07:37,943 и да прекарат цяла вечност, копаейки по морското дъно. 172 00:07:37,967 --> 00:07:41,332 Събираме всички тези корали, качваме ги на борда, сортираме ги. 173 00:07:41,356 --> 00:07:43,651 Всеки един от тях е на различна възраст 174 00:07:43,675 --> 00:07:45,576 и ако можем да открием каква е тя 175 00:07:45,600 --> 00:07:48,112 и после измерим тези химични сигнали, 176 00:07:48,136 --> 00:07:49,558 това ни помага да открием 177 00:07:49,582 --> 00:07:52,065 какво се е случвало с океана в миналото. 178 00:07:52,558 --> 00:07:54,262 На снимката вляво 179 00:07:54,286 --> 00:07:57,318 направих разрез през корала, полирах го много внимателно 180 00:07:57,342 --> 00:07:59,312 и направих снимка. 181 00:07:59,336 --> 00:08:00,488 Отдясно, 182 00:08:00,512 --> 00:08:03,612 виждате същото парче корал, поставено в ядрен реактор 183 00:08:03,636 --> 00:08:04,788 с индуциран ядрен разпад 184 00:08:04,812 --> 00:08:06,443 и при всеки разпад 185 00:08:06,467 --> 00:08:08,449 можете да видите белег в корала, така че 186 00:08:08,473 --> 00:08:10,362 можем да видим разпределението на уран. 187 00:08:10,386 --> 00:08:11,537 Защо правим това? 188 00:08:11,561 --> 00:08:13,848 Уранът има много лоша слава, 189 00:08:13,872 --> 00:08:15,031 но аз го обожавам. 190 00:08:15,055 --> 00:08:18,267 Разпадът ни помага да установим скоростта и периода на това, 191 00:08:18,291 --> 00:08:19,830 което се случва в океана. 192 00:08:19,854 --> 00:08:21,752 Ако си спомняте от началото, 193 00:08:21,776 --> 00:08:24,789 това се опитваме да открием, когато изследваме климата. 194 00:08:24,813 --> 00:08:26,564 С лазер анализираме урана 195 00:08:26,588 --> 00:08:29,373 и един от дъщерните му продукти, тория, в тези корали, 196 00:08:29,397 --> 00:08:32,036 за да открием точно от кога датират тези вкаменелости. 197 00:08:32,742 --> 00:08:34,934 С тази красива анимация на Южния океан 198 00:08:34,958 --> 00:08:38,093 ще илюстрирам как използваме тези корали, 199 00:08:38,117 --> 00:08:42,188 за да открием нещо за древните океани. 200 00:08:42,212 --> 00:08:44,638 Можете да видите плътността на повърхностната вода 201 00:08:44,662 --> 00:08:47,060 в тази анимация от Райън Абърнети. 202 00:08:47,481 --> 00:08:49,518 Това са данни от само една година, 203 00:08:49,542 --> 00:08:52,152 но можете да видите колко е динамичен Южният океан. 204 00:08:52,500 --> 00:08:55,907 Интензивното смесване, особено Протока на Дрейк, 205 00:08:55,931 --> 00:08:58,368 обозначен от правоъгълника, 206 00:08:58,392 --> 00:09:01,004 е едно от най-силните течения на света, 207 00:09:01,028 --> 00:09:03,235 минаващо оттук, от запад на изток. 208 00:09:03,259 --> 00:09:04,608 Смесва се много турбулентно, 209 00:09:04,632 --> 00:09:07,504 защото преминава над тези грамадни подводни планини, 210 00:09:07,528 --> 00:09:12,009 и това позволява обмен на СО2 и топлина с атмосферата. 211 00:09:12,033 --> 00:09:15,540 Като цяло океаните дишат чрез Южния океан. 212 00:09:16,865 --> 00:09:22,329 Събрали сме корали от цялото протежение на този антарктически проток 213 00:09:22,353 --> 00:09:25,380 и установихме нещо много изненадващо с моето ураново датиране: 214 00:09:25,404 --> 00:09:27,907 коралите са мигрирали от юг на север 215 00:09:27,931 --> 00:09:31,060 по време на прехода от ледниковия към междуледниковия период. 216 00:09:31,084 --> 00:09:32,291 Не знаем защо точно, 217 00:09:32,315 --> 00:09:34,864 но смятаме, че има общо с източниците на храна 218 00:09:34,888 --> 00:09:36,845 и може би с кислорода във водата. 219 00:09:37,718 --> 00:09:38,873 И ето ни тук. 220 00:09:38,897 --> 00:09:41,945 Ще ви покажа какво мислим, че сме открили относно климата 221 00:09:41,969 --> 00:09:43,929 от тези корали в Южния океан. 222 00:09:43,953 --> 00:09:47,228 Катерихме се по морски планини. Събрахме малки коралови вкаменелости. 223 00:09:47,252 --> 00:09:48,778 Това е моята илюстрация. Смятаме, 224 00:09:48,802 --> 00:09:50,207 въз основа на анализа 225 00:09:50,231 --> 00:09:52,254 на тези корали, че през ледниковия период 226 00:09:52,278 --> 00:09:55,364 дълбоките части на Южния океан са били много богати на въглерод, 227 00:09:55,388 --> 00:09:58,077 а отгоре е имало слой с ниска плътност. 228 00:09:58,101 --> 00:10:00,894 Той е спирал изпаряването на въглеродния диоксид от океана. 229 00:10:01,752 --> 00:10:04,344 Намерихме корали от междинен период, 230 00:10:04,368 --> 00:10:08,948 които ни показаха, че океанът се е смесил частично по време на климатичния преход. 231 00:10:08,972 --> 00:10:11,439 Това е позволило на СО2 да излезе от дълбините. 232 00:10:12,154 --> 00:10:15,253 Ако анализираме корали, датирани по-близо до днешния ден, 233 00:10:15,277 --> 00:10:17,531 или ако се спуснем там днес и измерим 234 00:10:17,555 --> 00:10:19,761 химичния състав на коралите, ще видим, 235 00:10:19,785 --> 00:10:23,779 че сме в период, в който СО2 може да се обменя между водата и въздуха. 236 00:10:23,803 --> 00:10:25,877 Можем да използваме коралови вкаменелости, 237 00:10:25,901 --> 00:10:27,843 за да изследваме околната среда. 238 00:10:29,827 --> 00:10:31,961 Искам да завърша с това последно изображение. 239 00:10:31,985 --> 00:10:35,908 Снимка от първите кадри, които ви показах. 240 00:10:35,932 --> 00:10:38,044 Това е невероятна коралова градина. 241 00:10:38,068 --> 00:10:40,626 Изобщо не очаквахме да открием такива красиви неща. 242 00:10:40,650 --> 00:10:42,534 Това е на хиляди метри дълбочина. 243 00:10:42,558 --> 00:10:43,932 Има нови видове. 244 00:10:44,416 --> 00:10:46,315 Толкова е красиво. 245 00:10:46,339 --> 00:10:47,720 Сред тях има вкаменелости, 246 00:10:47,744 --> 00:10:50,435 научих ви да цените кораловите вкаменелости, 247 00:10:50,459 --> 00:10:51,674 които виждате там долу. 248 00:10:51,698 --> 00:10:54,564 Следващият път, когато имате щастието да летите над океана 249 00:10:54,588 --> 00:10:55,997 или да плавате в океана, 250 00:10:56,021 --> 00:10:58,688 помислете -- там долу има грамадни морски планини, 251 00:10:58,712 --> 00:11:00,579 които никой никога не е виждал, 252 00:11:00,603 --> 00:11:02,220 и има красиви корали. 253 00:11:02,244 --> 00:11:03,395 Благодаря ви. 254 00:11:03,419 --> 00:11:08,349 (Ръкопляскане)