歷經近 10 年，耗資 3.86 億美元，以及無數為此操碎了心的人們，一個龐大的美國海洋觀測網路終於啟動並執行。
6 月 6 日，國家科學基金會 (NSF) 宣佈，來自海洋觀測計劃 (OOI) 的大部分資料現在都以即時方式傳輸，該計劃由七個配備儀器的陣列組成。海洋學家有機會測試這項技術複雜且在科學上史無前例的專案最終是否物有所值。
“壓力一直很大，”NSF 海洋科學主任理查德·默裡說。“這不適合膽小的人。”
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原始資料流於四月份上線——比原計劃晚了幾個月，部分原因是2014 年大學分包商之間的更換。
透過公開記錄請求，《自然》雜誌獲得了 NSF 和華盛頓特區海洋領導聯盟的專案經理之間 1200 多頁的電子郵件。記錄揭示了 2014 年全年直至 2015 年初的非同尋常的緊張氣氛，當時最終的儀器被安裝到水中，而處理資料流的合同從加利福尼亞大學聖地亞哥分校轉移到了新澤西州新不倫瑞克的羅格斯大學。
“請原諒我在這封電子郵件中表現出的壓力，但收件箱裡堆滿了高優先順序、緊急的專案——沒有一個可以被忽視——但所有這些都無法在要求的時間範圍內完成，”時任海洋領導聯盟專案主管的蒂莫西·考爾斯在 2014 年 1 月寫給 NSF 的信中說。
NSF 提到了成本超支和效能延遲，因此在當年晚些時候更換了網路基礎設施合同。2015 年 4 月，一座載有 OOI 儀器的水下火山爆發了，正如科學家預測的那樣——但即時資料尚未流向更廣泛的科學界。
滄海桑田
海洋領導聯盟現任專案主管格雷格·烏爾塞斯說，現在大約 85% 的 OOI 資料可在專案網站上即時獲取，並且這個百分比每週都在增長。資訊——關於溫度和鹽度等因素——來自 7 個站點的 900 多個感測器。
OOI 由一條位於東北太平洋構造活動海底的高科技電纜，以及兩條海洋學儀器線——一條位於美國東海岸附近，另一條位於西海岸附近——和四個高緯度站點組成，分別靠近格陵蘭島、阿拉斯加、阿根廷和智利。每個陣列都包含各種儀器的組合，從基本的鹽度感測器到複雜的水下滑翔機。
NSF 將該網路建設為社群資源，希望以此刺激虛擬海洋學時代的到來，在這個時代，科學家可以探索向所有人開放的即時資料集（參見“虛擬檢視”）。
“我們知道資料很有價值，”德克薩斯農工大學學院站分校的生物海洋學家麗莎·坎貝爾說。“我們正在努力解決的是如何實施它。”
那些參與 OOI 痛苦誕生過程的人很高興看到它終於開始工作了。“當我最終接通並看到即時資料時，我大聲喊叫，以至於有人不得不下樓來關門，”馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所的物理海洋學家格倫·加瓦爾凱維奇說。
他說，馬薩諸塞州海岸附近的陣列已經捕獲了一些前所未有的觀測結果。2014 年，它測量了颶風過境時的海-氣通量。在接下來的冬天，它測量了淺水與深水相互作用的邊界處的劇烈變化。“這具有巨大的實際意義，因為該地區有很多商業捕魚，”加瓦爾凱維奇說。利用 OOI 資料，他現在正在與當地漁民分享有關溫度和洋流變化的即時資訊。
西海岸陣列研究了與加強加州持續乾旱的天氣模式有關的暖水團。在北大西洋格陵蘭島海岸附近，OOI 科學家已將其測量結果與其他人的測量結果協調起來，例如測量這個關鍵區域熱流的國際計劃。“這些是我們夢寐以求的高科學價值站點，而現在我們已經佔領了它們，”伍茲霍爾海洋研究所的物理海洋學家羅伯特·韋勒說。
驚濤駭浪
但 OOI 的未來仍然不明朗。2015 年對美國海洋科學優先事項的審查表明，該計劃的運營預算應削減 20%，降至每年約 4400 萬美元。然而，每個陣列都必須每隔一兩年進行維護，以更換損壞的儀器並安裝新儀器。NSF 尚未決定如何節省這 20% 的資金——是大幅削減對某個特定站點的維護，還是將削減分散到整個系統中，還是提出其他計劃。
今年晚些時候，該機構將向各組織徵集管理 OOI 未來五到十年的投標。誰會回應，以及提出什麼建議，將有助於確定哪些會被削減。“我們建造了這個東西，並將為社群認為最好的運營提供資金，”默裡說。
最終，沒有衡量 OOI 是否成功的標準。烏爾塞斯說，該專案需要執行整整一年，管理人員才能評估哪些科學家正在使用哪些資料，以及資料流的穩定性和成功率如何。
韋勒希望看到一套 OOI 測量結果像 20 世紀 50 年代以來在夏威夷莫納羅亞觀測站記錄的大氣二氧化碳水平一樣具有標誌性。“在任何一天，我都會退後一步，”他說，“並且仍然有點驚訝，它都在水中，而且大部分都在工作。”
本文經許可轉載，並於 2016 年 6 月 6 日首次發表。