Alla fine di questo mese, ci sarà l’esecuzione di un aggiornamento del nostro servizio gratuito di Massive Open Online Course (“MOOC”) a proposito di “Esplorare i Nostri Oceani”, destinato a chiunque sia interessato a scoprire di più sul nostro mondo acquatico, con precedente background in scienza richiesto.,

Un argomento che vedremo nella settimana 1 del corso, “A hidden landscape”, è come mappiamo il fondo dell’oceano e quanto è stato mappato a diversi livelli di dettaglio. Quindi la pubblicazione di una nuova mappa del fondo dell’oceano questa settimana, creata dai dati satellitari di David Sandwell della Scripps Institution of Oceanography di San Diego e colleghi, è molto attuale.

Spesso ci viene detto che sappiamo di più sulla superficie di Marte / Luna / Venere (cancella a capriccio) rispetto alle profondità dell’oceano, e che il 95% dell’oceano è “inesplorato”., Questo fa per un grande meme, e c’è una bella infografica là fuori sui social media per illustrarlo:

Ma non è proprio la storia completa: in qualche modo, siamo venuti molto più lontano di “cinque per cento mappato”, ma in altri modi abbiamo ancora molto da fare. Tutto si riduce a ciò che intendiamo per “esplorato” e come mappiamo il fondo dell’oceano. Quindi esaminiamo alcuni dei fatti dietro il meme “95 per cento inesplorato” e quei confronti con i nostri vicini celesti.,

L’intero fondo dell’oceano è stato mappato con una risoluzione fino a ~5 km, il che significa che possiamo vedere la maggior parte delle caratteristiche più grandi di ~5 km in quelle mappe. Questa è la risoluzione della nuova mappa globale del fondo marino, che utilizza alcuni trucchi ingegnosi con i satelliti per stimare il paesaggio del fondo marino, e rivela anche alcune caratteristiche della crosta terrestre in agguato sotto i sedimenti del fondo marino. E la precedente mappa globale del fondo oceanico, creata usando le stesse tecniche e pubblicata nel 1997, aveva una risoluzione di ~20 km.,

A differenza della mappatura della terra, non possiamo misurare il paesaggio del fondo marino direttamente dai satelliti usando il radar, perché l’acqua di mare blocca quelle lunghezze d’onda della radiazione elettromagnetica. Ma i satelliti possono utilizzare il radar per misurare l’altezza della superficie del mare in modo molto accurato. E se ci sono abbastanza misurazioni per sottrarre gli effetti delle onde e delle maree, i satelliti possono effettivamente misurare urti e tuffi nella superficie del mare che risultano dal paesaggio sottostante del fondo oceanico.,

Dove c’è una grande montagna o cresta sottomarina, ad esempio, il piccolo aumento locale della gravità derivante dalla sua massa tira l’acqua di mare in una leggera protuberanza sopra di essa. Se invece c’è una fossa oceanica, la gravità locale più debole produce un tuffo comparativo nella superficie dell’oceano.

È un’impresa sorprendente di misurazione di precisione, che coinvolge laser per tracciare la traiettoria del satellite di misurazione, calibrazioni con misurazioni di gravità locali effettuate dalle navi e inevitabilmente un po ‘ di matematica nell’elaborazione dei dati., La nuova mappa utilizza i dati dei satelliti Cryosat-2 e Jason-1 e rivela caratteristiche non viste nelle mappe precedenti utilizzando i dati dei satelliti più vecchi. È possibile esplorare l’ultima mappa per te qui, compresi i download per mostrarlo in Google Earth.

Quindi in realtà abbiamo una mappa del 100% del fondo oceanico con una risoluzione fino a ~5 km; in questo senso, non è certamente solo “mappata al cinque percento”. Ma quella mappa globale del fondo dell’oceano è certamente meno dettagliata delle mappe di Marte, della Luna o di Venere, a causa del velo acquoso del nostro pianeta.,

La navicella Magellan della NASA ha mappato il 98% della superficie di Venere a ~100 m di risoluzione. Anche l’intera superficie marziana è stata mappata a ~100 m di risoluzione, e poco più del 60% di quel pianeta è stato mappato a ~20 m di risoluzione. Nel frattempo, i selenografi hanno mappato tutta la superficie lunare a ~100 m di risoluzione, e ora anche a ~7 m di risoluzione.

Per mappare il fondo dell’oceano a casa in modo più dettagliato, dobbiamo usare il sonar invece dei satelliti. I sistemi sonar Multibeam a bordo delle navi possono mappare il fondo dell’oceano a ~ 100 m di risoluzione, ma solo in una traccia sotto la nave., Quelle mappe più dettagliate ora coprono circa il 10-15 per cento degli oceani, che è un’area approssimativamente equivalente all’Africa in termini di dimensioni. E insieme ai vecchi dati di ecoscandaglio a fascio singolo delle navi che attraversano l’oceano (che erano la fonte dei dati per la prima famosa “World Ocean Floor Map” di Marie Tharp e Bruce Heezen), abbiamo “soundings” per un totale di forse circa il 20% del fondo oceanico.,

È possibile esplorare alcune delle recenti copertura mappa multibeam a bordo per te su GeoMapApp: se si ingrandisce tutta la strada in sulla mappa, è possibile le tracce delle navi che hanno mappato le aree a risoluzione più elevata rispetto alla mappa di base satellitare (ma per favore non fraintendere i modelli a volte a griglia delle linee di rilevamento della

La mappatura al livello di dettaglio ottenibile dai sistemi sonar di bordo rivela ancora molte sorprese., La prima fase di ricerca del volo MH370 della Malaysian Airlines nell’Oceano Indiano, che ha coinvolto la mappatura dalle navi per pianificare future indagini da parte di veicoli sottomarini, ha rivelato nuove montagne sottomarine e altre caratteristiche che non erano visibili sulle mappe satellitari derivate della zona.

E su una nota personale, nel 2009 ero a bordo di una spedizione vicino alle Isole Sandwich Meridionali nell’Oceano Meridionale quando il sonar della nostra nave ha rivelato un cratere sul fondo marino, 4 km di diametro e 1,6 km di profondità, che non era su nessuna mappa satellitare., In seguito abbiamo trovato alcune aperture di acque profonde molto insolite e una” caduta di balena ” anche sul fondo di quel cratere, ma questa è una storia per un’altra volta.

Tuttavia, se vogliamo rilevare cose di pochi metri di dimensione sul fondo dell’oceano, come le guglie minerali delle bocche d’acqua profonda o i rottami degli aerei mancanti, dobbiamo portare i nostri sistemi sonar molto più vicini al fondo marino usando veicoli sottomarini o strumenti trainati. Al momento, meno di ~0.05 per cento del fondo dell’oceano è stato mappato a quel più alto livello di dettaglio dal sonar, che è un’area approssimativamente equivalente in termini di dimensioni alla Tasmania., E, naturalmente, in realtà per vedere il fondo marino utilizzando telecamere o i nostri occhi significa sempre più vicino, utilizzando strumenti come veicoli a distanza o sommergibili con equipaggio.

Quindi il meme “95 per cento inesplorato” non racconta davvero la storia completa della nostra esplorazione degli oceani. Quando si tratta di avere una mappa su larga scala, il fondo dell’oceano non è forse così inesplorato come potremmo pensare, con una copertura del 100% a ~5 km di risoluzione e una copertura del 10-15% a ~100 m di risoluzione. Quel 10-15 per cento è simile in risoluzione alle attuali mappe globali di Marte e Venere.,

Ma la nostra esplorazione degli oceani dipende da ciò che vogliamo sapere su di loro. Se le nostre domande sono ” che cosa sembra laggiù?”o” cosa sta succedendo laggiù?”, quindi l’area che è stata “esplorata” è probabilmente anche inferiore al ~0.05 percento mappato finora alla massima risoluzione dal sonar.

Filosoficamente, quando si tratta di esplorare qualsiasi parte del nostro mondo dinamico, come e quando decidiamo che da qualche parte è “stato esplorato”? Dichiariamo” missione compiuta ” una volta che abbiamo visto una posizione per la prima volta?, I boschi locali dove porto a spasso il mio cane hanno un aspetto molto diverso in inverno rispetto all’estate, con specie diverse che fioriscono in momenti diversi. Avrei dovuto considerarli “esplorati” dopo la mia prima visita in una sola stagione? Esplorare il nostro mondo inizia con la mappatura, ma forse non ha davvero una fine.

Jon Copley, ottobre 2014