Океан покрывает 71% поверхности нашей планеты и содержит около 80% всего пригодного для жизни пространства, однако до сих пор исследован лишь на 5%. Исполнительный директор Schmidt Ocean Institute Джотика Вирмани в стенах The Royal Institution рассказывает о том, как современные технологии — от робототехники до искусственного интеллекта — позволяют человечеству наконец заглянуть в глубоководную бездну и совершать открытия, которые радикально меняют наше представление о жизни на Земле.
🌊 Планета Океан: скрытая реальность 0:00
Океан является критически важной системой жизнеобеспечения: он обеспечивает 50% кислорода, которым мы дышим, регулирует погоду и климат, а также служит основным источником белка для 2 миллиардов человек . Несмотря на это, человечество знает о поверхности Марса и Луны больше, чем о собственном морском дне.
Джотика Вирмани подчеркивает масштаб непознанного:
- Океан занимает 71% поверхности Земли, но глубоководная среда составляет 80% всего обитаемого пространства планеты .
- Если собрать все города, горы, леса и пустыни суши, они займут лишь 20% жизненного пространства Земли .
- Средняя глубина океана составляет всего 3,6 км, что делает его «тонким слоем» в масштабах планеты, но из-за давления, темноты и соленой воды он остается загадкой .
По словам Джотики Вирмани, человечество веками изучало океан с помощью простых инструментов (канаты, грузы, сети), но сейчас мы находимся в фазе экспоненциального технологического скачка .
🤖 Экспоненциальные технологии и Schmidt Ocean Institute 5:01
Для иллюстрации прогресса Джотика Вирмани приводит пример хранения данных: в 1950-х для хранения 5 мегабайт требовался вилочный погрузчик и $120 000; сегодня терабайты данных хранятся в облаке практически бесплатно . Аналогичная революция происходит в океанографии благодаря развитию сенсоров, робототехники, 3D-печати и искусственного интеллекта .
Schmidt Ocean Institute, основанный в 2009 году Эриком и Венди Шмидт, использует эти возможности, предоставляя ученым судно Falkor too на безвозмездной основе . Основные характеристики нового судна:
- Длина — 110 метров, 7 палуб .
- Более 200 квадратных метров лабораторных помещений .
- Высокопроизводительные вычислительные системы и спутниковая связь для прямой трансляции видео из глубин в 4K .
Ключевым инструментом исследований является ROV (телеуправляемый необитаемый аппарат) Sebastian, способный погружаться на глубину до 4500 метров .
📡 Телеприсутствие: наука во время пандемии 10:17
Пандемия COVID-19 ускорила внедрение методов «телеприсутствия». В 2020 году команда Falkor провела экспедицию в Коралловом море (Австралия) без ученых на борту — исследователи руководили процессом из дома через Zoom .
Результаты удаленной работы:
- Обнаружение первого «щелевого слизня» (slit snail) в Коралловом море .
- Наблюдение за редкими видами, такими как жемчужные кораблики (Nautilus) .
- Картирование огромного плато Квинсленд для понимания геологической эволюции и стабильности ледяных щитов в прошлом .
Как отмечает Джотика Вирмани, такой формат позволяет объединять сотни экспертов со всего мира в одном чате в режиме реального времени .
🗺️ Проект Seabed 2030: карта планеты 16:37
На сегодняшний день с высоким разрешением нанесено на карту лишь 25% морского дна . Это означает, что рельеф 46% всей поверхности Земли нам абсолютно неизвестен. Schmidt Ocean Institute является партнером программы Seabed 2030, цель которой — создать полную карту океана к 2030 году.
Разница в разрешении карт критична:
- Современная глобальная карта имеет разрешение 1000 метров. На ней город размером с Лондон был бы практически незаметен .
- Целевое разрешение программы — от 200 до 400 метров .
- Технологии многолучевого эхолота позволяют видеть детали рельефа, скрытые ранее .
Прямо во время презентации Джотика Вирмани впервые объявила об открытии четырех новых подводных гор высотой от 1,5 до 2,6 км у побережья Чили, обнаруженных всего три недели назад . Ранее, в 2020 году, был открыт коралловый риф высотой 500 метров — это первая подобная находка в этом регионе за 180 лет .
🦾 Роботизированный флот: от дронов до ИИ 26:42
Масштабирование исследований требует автономности. Джотика Вирмани представила несколько ключевых разработок:
- Saildrone: автономный парусник, собиравший данные в глазу урагана и в Антарктике зимой . Исследование показало, что Южный океан зимой не поглощает, а выделяет CO2, что критично для климатических моделей .
- Sea Kit: робот, который может запускать и принимать другие подводные аппараты без участия человека в море . Он использовался для картирования вулкана Тонга после извержения 2022 года, куда людям заходить было слишком опасно .
- Mayflower (MAS): полностью автономное судно под управлением ИИ-капитана, пересекшее Атлантику в 2022 году .
- AUVs (автономные подводные аппараты): использовались на Срединно-Атлантическом хребте для поиска гидротермальных источников .
🌡️ Жизнь в экстремальных условиях и под морским дном 32:05
Экспедиции на Срединно-Атлантический хребет опровергли представление о том, что эти зоны безжизненны. Ученые обнаружили десятки «черных курильщиков» и кипящие жизнью экосистемы с крабами и креветками .
Важные научные находки:
- Экосистема под дном: В августе 2023 года под руководством Моники Брайт было обнаружено, что животные (черви и личинки) живут не только на поверхности гидротермальных источников, но и в полостях под морским дном .
- Метаболические воины: Саманта Джой отмечает, что микробы в таких зонах выживают в токсичной среде при экстремальных температурах, что может дать новые молекулы для медицины .
- Мнение спикера: Джотика Вирмани утверждает, что наличие богатой жизни в зонах, ранее считавшихся пустыми, делает глубоководную добычу полезных ископаемых (deep sea mining) «очень плохой идеей», так как мы рискуем уничтожить среду, которую еще даже не изучили .
🦐 Чудеса биологии: от 145 метров до 1 сантиметра 42:00
Океан населен существами невероятных форм:
- Сифонофора (Siphonophore): В 2020 году была зафиксирована особь длиной 145 метров — вероятно, самое длинное существо в мире .
- Карликовый морской конек: Существо размером в 1 см было снято роботом Sebastian, что Джотика Вирмани сравнивает с обнаружением английской булавки на асфальте из окна движущегося автомобиля .
- Кальмар Spirula: Впервые снят в дикой природе. Выяснилось, что в естественной среде он плавает головой вверх, в то время как в неволе его всегда видели головой вниз, что перевернуло представления науки об этом виде .
Для ускорения классификации видов запущен проект Ocean Census (партнерство Nippon Foundation и Nekton), цель которого — открыть 100 000 новых видов за 10 лет . Текущая скорость — всего 2 200 видов в год, и она не менялась со времен Дарвина .
🧪 Новые методы бесконтактного анализа 46:38
Ученые разрабатывают инструменты, позволяющие изучать хрупких существ, не нанося им вреда:
- «Нежные пальцы» (Squishy fingers): мягкие захваты, напечатанные на 3D-принтере прямо на борту судна для сбора деликатных образцов .
- Deep PIV: лазерная система сканирования, работающая как рентген для студенистых существ, позволяющая видеть их внутреннюю структуру в воде .
- eDNA (экологическая ДНК): анализ проб воды на наличие генетических следов. По словам Вирмани, это позволяет понять, какие виды проплывали мимо, даже если мы их не видели (по чешуе или слизи) . Это критично для мониторинга инвазивных видов и управления рыболовством .
В заключение Джотика Вирмани отметила важность программы Artist at Sea, которая объединяет науку и искусство для популяризации знаний об океане . Ведь, как считает Саманта Джой, люди начинают заботиться о чем-то и вкладывать свои усилия только тогда, когда по-настоящему влюбляются в это .
