خب من کیمیاگر اقیانوس هستم.
شیمی کنونی اقیانوس را بررسی میکنم.
به شیمی توی اقیانوسها در گذشته نگاه میکنم.
طرز نگاهم به گذشته
با استفاده از بقایای فسیل شده مرجانهای اعماق دریاست.
تصویری که پشت سرم میببینین یکی از این مرجانهاست.
از نزدیکیهای جنوبگان،هزاران متر زیر دریا جمعآوری شده،
پس خیلی متفاوت از مرجانهایی است
که در صورت رفتن به سفر استوایی احتمالا شانس دیدنش را داشتهاید.
بنابراین امیدورم که این سخنرانی به شما
دیدگاهی چهار بعدی از اقیانوس را بدهد.
دو بعد، مثل این تصویر دو بعدی زیبا
از دمای سطح دریا.
با استفاده از ماهواره گرفته شده، بنابراین وضوح فضایی فوقالعادهایی دارد.
درک ویژگیهای کلی آن بسیار آسان است.
مناطق استوایی گرم هستند چون آفتاب بیشتر است.
مناطق قطبی سرد هستند چون آفتاب کمتر است.
و امکان ساخته شدن کلاهکهای یخی بزرگ در جنوبگان و
بالای نیمکره شمالی را میدهد.
اگر در ژرفای آب فرو بروید یا حتی انگشتانتان را توی دریا فرو کنید،
میدانید که هر چه پایینتر بروید سردتر میشود،
و بیشتر بخاطر این است که آبهای عمیقی که قعر اقیانوس را پر میکند
از مناطق قطبی سردی هستند که آنجا آبها متراکماند.
اگر به ۲۰٫۰۰۰ سال قبل سفر کنیم،
زمین خیلی متفاوت به نظر میرسید.
و الان برایتان کارتونی نشان دادم از یکی از تفاوتهای اساسی
که اگر به گذشتههای دور برمیگشتید می دیدید.
کلاهکهای یخی بزرگتر بودند.
بیشتر قاره را پوشانده بودند، و تمام اقیانوس را گرفته بودند.
سطح دریا ۱۲۰ متر پایینتر بود.
دی اکسیدکربن خیلی کمتر از امروز بود.
بنابراین به طورکلی زمین احتمالا حدود سه تا پنج درجه سردتر بود،
و در نواحی قطبی خیلی خیلی سردتر.
آنچه سعی میکنم بفهمم
و سایر همکارانم تلاش در فهم آن دارند،
این است که چطور از شرایط آب و هوایی سرد
به شرایط آب و هوایی گرمی رسیدیم که امروز از آن لذت میبریم.
از تحقیقات هسته یخی دریافتیم
که انتقال از این شرایط سرد به شرایط گرم
آنطور که شاید از افزایش آهسته تشعشعات خورشیدی انتظار داشته باشید، تدریجی نبود.
و این را از هسته های یخی فهمیدیم، چون اگر مته را داخل یخ بفرستید،
نوارهای سالیانهای از یخ را میابید و این را در کوههای یخی هم می بینید.
آن لایههای سفید- آبی را میبینید.
گازها در هسته های یخی به دام افتادهاند، پس میتوان CO2 را اندازه گرفت--
برای همین است که میدانیم CO2 در گذشته کمتر بود--
و شیمی یخ به ما درباره دما
در نواحی قطبی میگوید.
و اگر با زمان از ۲۰٫۰۰۰ سال قبل به عصر جدید بیایید،
میبینید که دما افزلیش یافته.
این افزایش آهسته نیست.
گاهی این افزایش بسیار سریع بوده،
سپس به کفه (حالت پایدار) رسیده،
بعد افزایش سریع داشته.
در دو ناحیه قطبی متفاوت بوده،
و CO2 هم افزایش ناگهانی داشته.
پس کاملا مطمئن هستیم اقیانوس خیلی با این ارتباط دارد.
اقیانوس مقدار زیادی کربن ذخیره میکند،
حدود ۶۰ برابر بیشتر از مقداری که در جو (اتمسفر) هست.
اقیانوس همچنین باعث انتقال گرما از مناطق استوایی می شود،
و پر از مواد مغذیاست و (با فتوسنتز و کموسنتز) تولید مواد آلی خام را کنترل میکند.
پس اگر بخواهیم بفهمیم در اعماق دریا چه خبر است،
واقعا باید برویم آن پایین
تا ببینیم آنجا چه هست
و شروع به کاوش کنیم.
صحنه ی دیدنی از یک صخره دریایی
در عمق تقریباً یک کیلومتری در آبهای بین المللی
در بخش استوایی اقیانوس اطلس، به دور از خشکی.
شما از اولین کسانی هستید که این بخش از بستر دریا را
همراه با تیم تحقیق من می بینید.
احتمالا گونههای جدیدی را میبینید.
نمیدانیم.
باید نمونهها را جمعآوری و به دقت طبقه بندی کنید.
این مرجانهای آدامس بادکنکی زیبا را میبینید.
ستارههای شکنندهای وجود دارد که روی این مرجانها رشد میکند.
همان چیزهایی که مثل شاخک از مرجانها بیرون آمده.
مرجانهایی از جنس کربنات کلسیم در شکل های مختلف
در بستر این صخره های عظیم بازالت در زیر آب،
و آن چیزهای تیره، مرجانهای فسیل شده هستند،
و درباره اش بیشتر خواهیم گفت
در طول سفر به گذشته.
برای این کار، باید یک قایق تحقیقی کرایه کنیم.
این جیمز کوک است، کشتی تحقیقی اقیانوس پیما
که در تنریف لنگر انداخته.
زیباست، نه؟
عالیه، اگر که دریانورد زبدهای نیستید.
گاهی بیشتر مثل این میماند.
این ما هستیم که سعی می کنیم این نمونههای گرانبها گم نشود.
همه در اطراف شتابزده هستند، و من به شدت دریازده شده ام،
خیلی خوش نمی گذرد، اما به طور کلی خوب است.
خب ما برای این کار باید نقشهبردار واقعا خوبی باشیم.
چنان منظره دیدنی از توده عظیم مرجانی را هرجایی نمیبینید.
یک دست و عمیق،
اما باید دنبال جاهای واقعاً مناسب باشیم.
فقط یک نقشه کلی را دیدیم و مسیر دریانوردی ما
که مال پارسال بود.
۷ هفته دریانوردی،
و این ماهستیم، با نقشههایی که خودمان ساختیم
از حدود ۷۵٫۰۰۰ کیلومتر مربع از کف دریا در عرض هفت هفته،
اما این تنها کسر کوچکی از سطح دریاست.
ما از غرب به شرق سفر میکنیم،
بر بخشی از اقیانوس که روی نقشهای با مقیاس بزرگ جلب توجه نمی کند،
اما درواقع برخی از این کوهها به بزرگی اورست هستند.
با نقشههایی که در عرشه می کشیم،
با وضوح حدود ۱۰۰ متر،
که برای انتخاب محدوده برای استقرار تجهیزاتمان کافی است،
اما آنقدر کافی نیست که خیلی چیزها را ببینیم.
برای این کار تجهیزات قابل هدایت از راه دور لازم داریم
در عمق تقریباً ۵ متر بالاتر از بستر دریا.
و اگر این کار را انجام دهیم، نقشههایی خواهیم داشت با وضوح یک متر
تا هزاران متر.
این یک وسیله قابل هدایت از راه دور است،
یک وسیله تحقیقاتی.
آن بالا انواع نورافکن های بزرگ را میبینید.
دوربینهای با وضوح بالا، بازوهای مکانیکی،
و کلی جعبههای کوچک و چیزهایی برای گذاشتن نمونه هایتان.
اینجا ما در اولین غواصی خود در این سفر دریایی خاص هستیم،
تا ته اقیانوس میرویم.
نسبتا سریع می رویم تا مطمئن شویم که وسایل هدایت پذیر از دور
تحتتاثیر دیگر کشتیها قرار نمیگیرد.
و پایین میرویم،
و این چیزهایی است که میبینید.
اینها اسفنجهای ته دریا هستند با مقیاس متر.
یک خیار دریایی چرمی شناور-- در واقع یک حلزون دریایی کوچک است.
سرعتش کم شده.
بیشتر فیلمهایی که نشان میدهم سرعتشان زیاد شده،
چون همه اینها خیلی زمان میبرد.
یک خیار دریایی چرمی زیبای دیگر.
و این حیوانی که خواهید دید واقعاً عجیب بود.
هرگز چیزی مثل این را قبلا ندیدهام و کمی باعث شگفتی ما شد.
بعد از حدود ۱۵ ساعت کار بود و خوشحال بودیم،
و یکهو این هیولای دریایی غولپیکر غلت زنان از جلوی ما گذشت.
اسمش آتشتنان یا همان آبدزدک دریایی است.
چیزی نبود که دنبالش باشیم.
دنبال مرجانها بودیم، مرجانهای عمق دریا.
عکس یکی از آنها را به زودی میبینید.
کوچک است بارتفاع حدود ۵ سانتیمتر.
از کلسیم کربنات ساخته شده، میتوانید شاخکهایش را آنجا ببینید،
که با جریانهای اقیانوس حرکت میکند.
جانداری مثل این احتمالا حدود ۵۰۰ سال عمر میکند.
و همانطور که رشد میکند، مواد شیمیایی را از اقیانوس جذب میکند.
و نوع مواد شیمیایی، یا مقدار مواد شیمیایی
به دما بستگی دارد؛ به pH
و به مواد غذایی بستگی دارد.
و اگر بتوانیم بفهمیم چطور این مواد شیمیایی وارد اسکلت شده،
میتوانیم برگردیم و نمونههای فسیلی گردآوری کنیم،
و وضعیت اقیانوس را در گذشته بازسازی کنیم.
و میتوانید ببینید آن مرجان را با یک سیستم خلاء جمعآوری میکنیم،
و آن را داخل یک ظرف نمونهگیری قرار میدهیم.
باید اضافه کنم که میتوانیم این کار را خیلی با احتیاط انجام دهیم.
برخی از این موجودات ممکن است هنوز زنده باشند.
این یک مرجان سیاه بنام لیوپاتز است، تصویری که توسط همکارم گرفته شده،
برندان روارک، حدود ۵۰۰ متر زیر هاوایی.
چهار هزار سال زمان درازی است.
اگر یک شاخه از این مرجانها بگیرید و برق بیاندازید،
پهنایی حدود ۱۰۰ میکرون دارد.
و برندان با این مرجان آزمایش هایی انجام داد--
میتوانید نشانههایش را ببینید--
و او توانست نشان دهد اینها نوارهای سالیانه واقعی هستند،
پس حتی در عمق ۵۰۰ متری اقیانوس
مرجانها قادر به ثبت تغییرات فصلی هستند،
که بسیار جالب توجه است.
اما ۴٫۰۰۰ سال برای بازگرداندن ما به آخرین عصر یخبندان کافی نیست.
پس چکار کنیم؟
ما در پی این گونههای فسیلی میرویم.
برای همین است که در بین تیم تحقیقاتیام بسیار نامحبوب میشود.
خب در ادامه،
کوسههای عظیمالجثه همه جا هستند،
همینطور آتشتنان و خیارهای دریایی چرمی شناگر.
اسفنجهای غولآسا را داریم،
اما همه را وادار میکنم که به آن نواحی فسیلی مرده رفته
و سالها به بیل زدن در بستر دریا مشغول شوند.
و همه این مرجانها را انتخاب کردیم
اما هر کدام از اینها سن متفاوتی دارند
و اگر بفهمیم چند سال دارند
و بعد بتوانیم آن پیام های شیمیایی را اندازه بگیریم،
این امر کمک میکند به
یافتن آنچه در گذشته در اقیانوسها رخ داده.
خب اینجا در تصویر سمت چپ،
یک برش از مرجانی را برداشتهام وحسابی آن را برق انداختم
و از آن عکس گرفتهام.
در سمت راست،
همان تکه مرجان را برداشتهایم، داخل راکتور هستهای گذاشتیم،
شکافت القائی،
و هر جا که مقداری واپاشی (فرایند تبدیل ایزوتوپ به ماده پایدار) باشد،
میبینید که در مرجان مشخص شده است،
پس میتوانیم توزیع اورانیوم را ببینیم.
چرا این کار را میکنیم؟
اورانیوم عنصر شدیدا بدنامی است
اما دوستش دارم.
واپاشی به ما کمک می کند شدت و زمان وقوع اتفاقات را
در اقیانوس مشخص کنیم.
و اگر از ابتدا در خاطرتان مانده باشد،
این چیزیه که هنگام فکر کردن درباره آب و هوا میخواهیم داشته باشیم.
از لیزر برای آنالیز اورانیوم
و یکی از محصولات آن، یعنی توریم، در این مرجانها استفاده میکنیم
و این کار به ما میگوید که فسیلها دقیقاً چند سال دارند.
با این پویانمایی زیبا ار اقیانوس جنوبگان
قصد دارم نشان دهم چگونه با این مرجانها
توانستم برخی از بازخوردهای باستانی اقیانوس را تشریح کنم.
چگالی آب سطح را در این پویانمایی از رایان ابرناتی میبینید.
این تنها مربوط به دادههای یکسال است،
اما مشاهده میکنید که اقیانوس جنوبگان چقدر پویاست.
این ترکیب ژرف، بخصوص گذرگاه دریک،
که با این جعبه نشان داده شده،
حقیقتا یکی از قویترین جریانها در جهان است
که از اینجا میاید، از غرب به شرق جاری است.
و بسیار پرتلاطم است،
چون بر روی آن صخره های غولآسا در زیر آب جریان دارد،
و این امکان تبادل دیاکسید کربن و گرما را با جو اتمسفر فراهم می کند.
و در اصل ، اقیانوسها از طریق اقیانوس جنوبگان تنفس میکنند.
ما مرجانهایی را پس و پیش از گذرگاه جنوبگان جمعآوری کردیم،
و با تعیین عمر توسط اورانیوم به نکته نسبتا شگفتانگیزی رسیدم:
مرجانها از جنوب به شمال مهاجرت کردهاند
طی این انتقال از عصر یخبندان به دوره بین یخبندان.
واقعا نمیدانیم چرا،
اما فکر میکنیم چیزیست که به منبع غذا ارتباط دارد
و شاید اکسیژن درون آب .
پس بفرمایید.
قصد دارم آنچه فکر میکنم درباره آب و هوا یافته ایم را نشان دهم
از آن مرجانها در اقیانوس جنوبگان.
از صخره های دریایی بالا و پایین رفتیم. فسیلهای کوچک مرجانی را جمع کردیم.
این تصویر من از آن است.
با توجه به انالیزهای حاصل از مرجانها فکر می کنیم در عصر یخبندان،
بخش ژرف اقیانوس جنوبگان از کربن بسیار غنی بوده
و لایه ی بالایی چگالی کمتری داشته.
این مانع خروج دیاکسید کربن از اقیانوس میشود.
بعد مرجانهایی را یافتیم کهسن متوسط دارند
و به ما نشان میدهند که اقیانوس طی انتقالات جوی تا حدی ترکیب شد.
این به کربن امکان می دهد از ژرفای اقیانوس خارج شود.
و بعد اگر مرجانهای نزدیک به عصر جدید را آنالیز کنیم،
یا در واقع امروز به هر دلیل آن پایینها برویم
و شیمی مرجانها را اندازه گیری کنیم،
شاهد حرکتمان به موقعیتی هستیم که کربن در آنجا تبادل میشود.
خب این راه استفاده از مرجانهای فسیلی
برای کمک به فهم بیشتر محیط زیست است.
پس مایلم شما را با این آخرین اسلاید ترک کنم.
این عکسی است از صحنه ی آخری که به شما نشان دادم.
یک باغ مرجانی زیبا.
ما اصلاً انتظار نداشتیم چیزهایی به این زیبایی پیدا کنیم.
هزاران متر زیر دریا.
گونههای جدیدی هست.
مکان واقعاً زیبایی است.
در آن بین فسیلهایی هست
و حالا یاد گرفتید قدر آن مرجانهای فسیلی را که آن پایین است بدانید.
پس دفعه بعد که شانس داشتید که بر فراز اقیانوس پرواز کرده
یا با کشتی از آن عبور کنید،
فقط به این فکر کنید چه صخره های دریایی عظیمی آن پایین هست
که هرگز کسی قبلا ندیده،
و چه مرجانهای زیبایی دارد.
متشکرم.
(تشویق)