The secrets I find on the mysterious ocean floor | Laura Robinson

Переводчик: Nina Fetisova Редактор: Yulia Kallistratova

Well, I'm an ocean chemist.

Я химик-океанолог.

I look at the chemistry of the ocean today.

Я изучаю химические процессы в океане,

I look at the chemistry of the ocean in the past.

которые происходят там сейчас и происходили в нём в прошлом.

The way I look back in the past

Для того, чтобы заглянуть в прошлое,

is by using the fossilized remains of deepwater corals.

я исследую окаменелости глубоководных кораллов.

You can see an image of one of these corals behind me.

За моей спиной вы видите изображение такого коралла.

It was collected from close to Antarctica, thousands of meters below the sea,

Его нашли вблизи Антарктиды на глубине нескольких тысяч метров.

so, very different than the kinds of corals

Этот коралл очень отличается от тех,

you may have been lucky enough to see if you've had a tropical holiday.

которые вы, возможно, видели в тропических морях во время отпуска.

So I'm hoping that this talk will give you

Сегодня я надеюсь представить вам

a four-dimensional view of the ocean.

четырехмерную картину океана.

Two dimensions, such as this beautiful two-dimensional image

Два измерения — как это прекрасное двухмерное изображение

of the sea surface temperature.

температуры поверхности воды.

This was taken using satellite, so it's got tremendous spatial resolution.

Сделанное со спутника, оно имеет высокое пространственное разрешение.

The overall features are extremely easy to understand.

Общая картина совершенно ясна.

The equatorial regions are warm because there's more sunlight.

В экваториальных регионах тепло, потому что там много солнечного света.

The polar regions are cold because there's less sunlight.

Полярные регионы холоднее, потому что там меньше солнца.

And that allows big icecaps to build up on Antarctica

Это способствует формированию ледникового покрова Антарктиды

and up in the Northern Hemisphere.

и Северного полюса.

If you plunge deep into the sea, or even put your toes in the sea,

Погрузившись на глубину или просто зайдя в воду, вы понимаете:

you know it gets colder as you go down,

чем глубже, тем холоднее.

and that's mostly because the deep waters that fill the abyss of the ocean

Это связано с тем, что вода на большой глубине

come from the cold polar regions where the waters are dense.

приходит из полярных районов, где её плотность очень велика.

If we travel back in time 20,000 years ago,

Если мы вернёмся на 20 000 лет назад, мы увидим,

the earth looked very much different.

что в то время Земля выглядела иначе.

And I've just given you a cartoon version of one of the major differences

На этом рисунке показано, что бы мы увидели, если бы вернулись в прошлое.

you would have seen if you went back that long.

Главное отличие состояло

The icecaps were much bigger.

в размере ледникового покрова.

They covered lots of the continent, and they extended out over the ocean.

Лёд покрывал большýю часть суши и распространялся на океан.

Sea level was 120 meters lower.

Уровень моря был ниже на 120 метров,

Carbon dioxide [levels] were very much lower than they are today.

углекислого газа в атмосфере было намного меньше.

So the earth was probably about three to five degrees colder overall,

В целом температура на Земле была от 3 до 5 градусов ниже,

and much, much colder in the polar regions.

а в приполярных регионах было гораздо холоднее.

What I'm trying to understand,

Основной вопрос, интересующий

and what other colleagues of mine are trying to understand,

меня и моих коллег, —

is how we moved from that cold climate condition

это как такие холодные, суровые условия

to the warm climate condition that we enjoy today.

сменились сегодняшним тёплым климатом?

We know from ice core research

Анализ ледяных кернов показал,

that the transition from these cold conditions to warm conditions

что процесс потепления проходил не так уж гладко,

wasn't smooth, as you might predict from the slow increase in solar radiation.

как можно было бы предположить, учитывая медленное усиление солнечной радиации.

And we know this from ice cores, because if you drill down into ice,

Это подтверждают исследования ледяных кернов: при бурении льда

you find annual bands of ice, and you can see this in the iceberg.

обнаруживаются годовые слои, которые видны на этом айсберге.

You can see those blue-white layers.

Вот эти бело-голубые слои.

Gases are trapped in the ice cores, so we can measure CO2 --

Ледяные керны содержат примеси газов, поэтому мы можем измерить уровень СО2.

that's why we know CO2 was lower in the past --

Так мы узнали, что раньше его уровень был ниже.

and the chemistry of the ice also tells us about temperature

Исследуя лёд, можно сделать выводы о температуре воздуха

in the polar regions.

в полярных регионах.

And if you move in time from 20,000 years ago to the modern day,

Сегодня, через 20 000 лет, мы видим,

you see that temperature increased.

что температура повысилась,

It didn't increase smoothly.

но повышалась она неравномерно.

Sometimes it increased very rapidly,

Иногда она резко подскакивала,

then there was a plateau,

затем стабилизировалась,

then it increased rapidly.

потом снова возрастала,

It was different in the two polar regions,

причём по-разному в двух полярных регионах.

and CO2 also increased in jumps.

Уровень углекислого газа также рос скачкáми.

So we're pretty sure the ocean has a lot to do with this.

Мы уверены, что не последнюю роль в этом сыграл океан.

The ocean stores huge amounts of carbon,

В его водах много углерода —

about 60 times more than is in the atmosphere.

в 60 раз больше, чем в воздухе.

It also acts to transport heat across the equator,

К тому же океан распространяет тепло от экватора к полюсам,

and the ocean is full of nutrients and it controls primary productivity.

он полон питательных веществ и отвечает за первичную продуктивность экосистемы.

So if we want to find out what's going on down in the deep sea,

Поэтому если мы хотим узнать, что происходит в глубинах океана,

we really need to get down there,

мы должны туда спуститься,

see what's there

сами всё увидеть

and start to explore.

и начать исследовать.

This is some spectacular footage coming from a seamount

Это потрясающие снимки подводной горы,

about a kilometer deep in international waters

которая находится на глубине 1 км

in the equatorial Atlantic, far from land.

в экваториальной части Атлантики, в открытом море.

You're amongst the first people to see this bit of the seafloor,

Члены моей научной группы и вы — первые,

along with my research team.

кто видит эту часть морского дна.

You're probably seeing new species.

Возможно, перед вами новые виды.

We don't know.

Мы не знаем.

You'd have to collect the samples and do some very intense taxonomy.

Чтобы это узнать, нужно собрать образцы и тщательно их классифицировать.

You can see beautiful bubblegum corals.

Вы видите глубоководные кораллы,

There are brittle stars growing on these corals.

на которых растут змеехвостки.

Those are things that look like tentacles coming out of corals.

Змеехвостки похожи на щупальца, растущие из кораллов.

There are corals made of different forms of calcium carbonate

Эти кораллы состоят из различных форм карбоната кальция

growing off the basalt of this massive undersea mountain,

и формируются на базальте подводной горы.

and the dark sort of stuff, those are fossilized corals,

Тёмное — это окаменелые кораллы.

and we're going to talk a little more about those

К ним мы еще вернёмся во время нашего путешествия

as we travel back in time.

о далёкое прошлое.

To do that, we need to charter a research boat.

Для этого нам нужно нанять исследовательский корабль.

This is the James Cook, an ocean-class research vessel

Это «Джеймс Кук», океанографическое исследовательское судно,

moored up in Tenerife.

швартующееся на Тенерифе.

Looks beautiful, right?

Красивое, правда?

Great, if you're not a great mariner.

И подходит для не очень опытных моряков.

Sometimes it looks a little more like this.

Иногда корабль выглядит, скорее, вот так.

This is us trying to make sure that we don't lose precious samples.

Это мы пытаемся спасти ценные образцы.

Everyone's scurrying around, and I get terribly seasick,

Все суетятся, меня ужасно укачивает.

so it's not always a lot of fun, but overall it is.

Как видите, не всегда всё здóрово, хотя в общем довольно весело.

So we've got to become a really good mapper to do this.

Чтобы всё получилось, нужно быть хорошим картографом,

You don't see that kind of spectacular coral abundance everywhere.

ведь такое изобилие кораллов найдёшь далеко не везде.

It is global and it is deep,

Кораллы разбросаны по всему миру на большой глубине,

but we need to really find the right places.

но важно найти подходящие места для исследований.

We just saw a global map, and overlaid was our cruise passage

Мы только что видели карту мира, на которой был отмечен

from last year.

наш прошлогодний маршрут.

This was a seven-week cruise,

Плавание продлилось 7 недель,

and this is us, having made our own maps

в течение которых мы составили свои карты

of about 75,000 square kilometers of the seafloor in seven weeks,

75 000 квадратных километров морского дна.

but that's only a tiny fraction of the seafloor.

Это очень небольшой его фрагмент.

We're traveling from west to east,

Мы направляемся с запада на восток,

over part of the ocean that would look featureless on a big-scale map,

под нами часть океана, которая выглядела бы невыразительно на большой карте,

but actually some of these mountains are as big as Everest.

хотя некоторые из этих гор не ниже Эвереста.

So with the maps that we make on board,

На борту корабля мы составляем карты

we get about 100-meter resolution,

со 100-метровым разрешением.

enough to pick out areas to deploy our equipment,

Этого достаточно, чтобы выбрать, где разместить оборудование,

but not enough to see very much.

но мало что можно разглядеть.

To do that, we need to fly remotely-operated vehicles

Для этого нам нужен подводный аппарат, который опускается

about five meters off the seafloor.

на глубину 5 метров над уровнем дна.

And if we do that, we can get maps that are one-meter resolution

Это позволит нам составить карты дна с разрешением в 1 метр

down thousands of meters.

на глубине тысячи метров.

Here is a remotely-operated vehicle,

Вот подводный телеуправляемый аппарат

a research-grade vehicle.

для проведения исследований.

You can see an array of big lights on the top.

В верхней части находятся осветительные приборы.

There are high-definition cameras, manipulator arms,

Есть камеры с высоким разрешением, манипуляторы

and lots of little boxes and things to put your samples.

и множество контейнеров для образцов.

Here we are on our first dive of this particular cruise,

Это наше первое погружение во время того плавания.

plunging down into the ocean.

Мы погружаемся быстро,

We go pretty fast to make sure the remotely operated vehicles

поскольку должны быть уверены, что нашим устройствам

are not affected by any other ships.

не помешают другие корабли.

And we go down,

Мы спускаемся вниз,

and these are the kinds of things you see.

и вот что мы видим.

These are deep sea sponges, meter scale.

Вот метровые морские губки,

This is a swimming holothurian -- it's a small sea slug, basically.

а вот морской огурец — по сути это небольшой морской слизень.

This is slowed down.

Это замедленная съёмка.

Most of the footage I'm showing you is speeded up,

Бóльшую часть видео я воспроизвожу ускоренно,

because all of this takes a lot of time.

так как всё происходит очень медленно.

This is a beautiful holothurian as well.

Ещё один прекрасный морской огурец.

And this animal you're going to see coming up was a big surprise.

А вот это существо очень нас удивило.

I've never seen anything like this and it took us all a bit surprised.

Я никогда не видела ничего подобного, оно поразило буквально всех.

This was after about 15 hours of work and we were all a bit trigger-happy,

За плечами было 15 часов напряжённой работы, все были на грани.

И вдруг мы увидели это огромное морское чудовище.

and suddenly this giant sea monster started rolling past.

It's called a pyrosome or colonial tunicate, if you like.

Это огнетелка или пиросом — как вам больше нравится.

This wasn't what we were looking for.

Это было не то, что мы искали.

We were looking for corals, deep sea corals.

Мы искали кораллы, глубоководные кораллы.

You're going to see a picture of one in a moment.

Сейчас я покажу вам один коралл.

It's small, about five centimeters high.

Он небольшой, высотой около 5 см.

It's made of calcium carbonate, so you can see its tentacles there,

Он состоит из карбоната кальция, вы видите его щупальца,

moving in the ocean currents.

которые шевелятся под действием течений.

An organism like this probably lives for about a hundred years.

Такой организм живёт около 100 лет,

And as it grows, it takes in chemicals from the ocean.

и по мере того, как он растёт, он поглощает вещества из океана.

And the chemicals, or the amount of chemicals,

Количество этих веществ

depends on the temperature; it depends on the pH,

зависит от температуры и кислотности воды,

it depends on the nutrients.

от питательной среды.

And if we can understand how these chemicals get into the skeleton,

И если мы поймём, как эти вещества проникают в скелет коралла,

we can then go back, collect fossil specimens,

то, собрав окаменелые кораллы и исследовав их,

and reconstruct what the ocean used to look like in the past.

мы узнаем, каким океан был в прошлом.

And here you can see us collecting that coral with a vacuum system,

Здесь вы видите, как мы берём этот коралл вакуумным устройством

and we put it into a sampling container.

и помещаем в контейнер для образцов.

We can do this very carefully, I should add.

Надо сказать, это делается очень аккуратно.

Some of these organisms live even longer.

Некоторые из таких организмов живут ещё дольше.

This is a black coral called Leiopathes, an image taken by my colleague,

Это чёрный коралл, а снимок сделал мой коллега Брендан Рорк

Brendan Roark, about 500 meters below Hawaii.

на Гавайях на глубине 500 метров.

Four thousand years is a long time.

Четыре тысячи лет — долгий срок.

If you take a branch from one of these corals and polish it up,

Если взять ветку такого коралла и отшлифовать её,

this is about 100 microns across.

её диаметр будет около 100 микрон.

And Brendan took some analyses across this coral --

Брендан провёл анализ разных фрагментов коралла —

you can see the marks --

вы видите эти отметки, —

and he's been able to show that these are actual annual bands,

и ему удалось доказать, что это не что иное как годовые кольца.

so even at 500 meters deep in the ocean,

Так что даже на глубине 500 метров

corals can record seasonal changes,

кораллы фиксируют сезонные изменения.

which is pretty spectacular.

Это удивительно.

But 4,000 years is not enough to get us back to our last glacial maximum.

Но 4 000 лет не хватит, чтобы вернуть нас к последнему ледниковому максимуму.

So what do we do?

И что же мы делаем?

We go in for these fossil specimens.

Мы изучаем образцы окаменелых кораллов.

This is what makes me really unpopular with my research team.

Вот за что меня недолюбливают остальные исследователи

So going along,

из моей команды:

there's giant sharks everywhere,

повсюду огромные акулы,

there are pyrosomes, there are swimming holothurians,

оболочники, морские огурцы,

there's giant sponges,

гигантские морские губки,

but I make everyone go down to these dead fossil areas

а я заставляю всех спускаться к этим окаменелостям

and spend ages kind of shoveling around on the seafloor.

и кучу времени копаться на дне.

And we pick up all these corals, bring them back, we sort them out.

Мы собираем все эти кораллы, переносим на борт, сортируем.

But each one of these is a different age,

Но все они разного возраста,

and if we can find out how old they are

и если удастся выяснить, сколько им лет,

and then we can measure those chemical signals,

то мы сможем измерить эти химические сигналы

this helps us to find out

и понять, что происходило

what's been going on in the ocean in the past.

с океаном в прошлом.

So on the left-hand image here,

На картинке с левой стороны —

I've taken a slice through a coral, polished it very carefully

сделанное мной оптическое изображение тщательно отполированного

and taken an optical image.

среза коралла.

On the right-hand side,

С правой стороны —

we've taken that same piece of coral, put it in a nuclear reactor,

мы поместили тот же фрагмент коралла в ядерный реактор,

induced fission,

вызывающий деление,

and every time there's some decay,

и каждый новый распад

you can see that marked out in the coral,

отражается на структуре коралла,

so we can see the uranium distribution.

так что мы видим распределение урана.

Why are we doing this?

Зачем мы это делаем?

Uranium is a very poorly regarded element,

У урана плохая репутация,

but I love it.

но я его обожаю.

The decay helps us find out about the rates and dates

Распад помогает нам узнать скорости и сроки

of what's going on in the ocean.

протекания процессов в океане.

And if you remember from the beginning,

Как вы помните из начала нашей беседы,

that's what we want to get at when we're thinking about climate.

именно это нам и нужно для изучения климата.

So we use a laser to analyze uranium

С помощью лазера мы исследуем уран

and one of its daughter products, thorium, in these corals,

и его дочерний продукт торий, входящие в состав кораллов.

and that tells us exactly how old the fossils are.

Это позволяет нам установить точный возраст кораллов.

This beautiful animation of the Southern Ocean

Это анимационное изображение Южного океана

I'm just going to use illustrate how we're using these corals

нужно мне для того, чтобы показать, как мы используем эти кораллы,

to get at some of the ancient ocean feedbacks.

чтобы получить сведения о древнем океане.

You can see the density of the surface water

Вы видите плотность поверхностных вод

in this animation by Ryan Abernathey.

на анимации, сделанной Райаном Абернати.

It's just one year of data,

Здесь данные всего за один год,

but you can see how dynamic the Southern Ocean is.

но вы видите, как изменчив Южный океан.

The intense mixing, particularly the Drake Passage,

Интенсивное смешивание, особенно в Проливе Дрейка,

which is shown by the box,

обведённого рамкой,

is really one of the strongest currents in the world

является одним из самых мощных течений в мире,

coming through here, flowing from west to east.

которое проходит с запада на восток.

It's very turbulently mixed,

Воды смешиваются бурно,

because it's moving over those great big undersea mountains,

так как течение проходит над теми огромными подводными горами,

and this allows CO2 and heat to exchange with the atmosphere in and out.

благодаря чему осуществляется обмен теплом и СО2 с атмосферой.

And essentially, the oceans are breathing through the Southern Ocean.

Южный океан — лёгкие мирового океана.

We've collected corals from back and forth across this Antarctic passage,

Мы собрали кораллы вдоль всего пролива,

and we've found quite a surprising thing from my uranium dating:

я провела их урановое датирование и пришла к интересному выводу:

the corals migrated from south to north

кораллы мигрировали с юга на север

during this transition from the glacial to the interglacial.

во время перехода от ледникового к межледниковому периоду.

We don't really know why,

Мы не знаем, почему,

but we think it's something to do with the food source

но предполагаем, что это связано с источником питания

and maybe the oxygen in the water.

и, возможно, с содержанием кислорода в воде.

So here we are.

Проиллюстрирую то,

I'm going to illustrate what I think we've found about climate

что нам удалось узнать о климате

from those corals in the Southern Ocean.

благодаря кораллам Южного океана.

Мы исследовали подводные горы. Мы собирали окаменелые кораллы.

We went up and down sea mountains. We collected little fossil corals.

Вот изображение этого процесса.

This is my illustration of that.

We think back in the glacial,

Анализ кораллов показал,

from the analysis we've made in the corals,

что в ледниковый период

that the deep part of the Southern Ocean was very rich in carbon,

вода на глубине Южного океана содержала много углерода,

and there was a low-density layer sitting on top.

а поверхностные воды имели низкую плотность.

That stops carbon dioxide coming out of the ocean.

Это не позволяло углекислому газу покидать океан.

We then found corals that are of an intermediate age,

Потом мы нашли кораллы, относящиеся к переходному периоду.

and they show us that the ocean mixed partway through that climate transition.

Их анализ показывает, что океан частично смешался при смене климата.

That allows carbon to come out of the deep ocean.

Это позволяет СО2 покидать глубины океана.

And then if we analyze corals closer to the modern day,

При исследовании состава более молодых кораллов

or indeed if we go down there today anyway

или современных кораллов,

and measure the chemistry of the corals,

мы видим, что сегодня между атмосферой

we see that we move to a position where carbon can exchange in and out.

и океаном происходит активный обмен CO2.

So this is the way we can use fossil corals

Так с помощью кораллов

to help us learn about the environment.

мы можем больше узнать об окружающей среде.

So I want to leave you with this last slide.

Последний слайд, который я хочу вам показать.

It's just a still taken out of that first piece of footage that I showed you.

Это кадр из того видео, которое вы уже видели.

This is a spectacular coral garden.

Это прекрасный коралловый сад.

We didn't even expect to find things this beautiful.

Мы даже не надеялись увидеть такую красоту.

It's thousands of meters deep.

Всё это находится на огромной глубине.

There are new species.

Там есть новые виды.

It's just a beautiful place.

Это прекрасное место.

There are fossils in amongst,

Там же можно найти

and now I've trained you to appreciate the fossil corals

окаменевшие кораллы, которые и вы теперь можете

that are down there.

по достоинству оценить.

So next time you're lucky enough to fly over the ocean

Так что в следующий раз, когда будете лететь над океаном

or sail over the ocean,

или плыть по нему на корабле,

just think -- there are massive sea mountains down there

только представьте — под вами огромные подводные горы,

that nobody's ever seen before,

которые никто никогда не видел,

and there are beautiful corals.

а на них растут прекрасные кораллы.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)