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ケーブル観測所は、電力と通信を供給するケーブルによって陸地に接続された海底海洋学研究プラットフォームです。観測所には、海底と水柱からさまざまな種類のデータを収集できる多数の科学機器が装備されています。[1] [2]海底電源とソナーまたはRF通信の制限を取り除くことで、ケーブル観測所は水中現象の持続的な研究を可能にします。[2]これらの機器からのデータは、陸上ステーションとOcean Networks Canadaなどのデータネットワークにリアルタイムで中継されます。[1] [2]
搭載センサー
ケーブル式観測所は、高出力ケーブル接続の利点があり、いつでもさまざまな計測機器をサポートできます。このような計測機器には、高解像度の音声と動画を撮影できるカメラとマイク、圧力、温度、酸素含有量、導電率、濁度、クロロフィルa蛍光を測定する標準センサー、および特殊な目的のためのカスタムセンサーが含まれます。[2] [1]ネプチューンと金星の観測所に見られるように、ケーブル式観測所には一度に200を超える計測機器を設置できます。[3]
他のデータ収集方法との比較
ケーブル観測所は、関心領域を理解するために継続的なデータサンプリングが必要な海洋の複雑な領域での使用に最適です。そのような領域には、気候変動に敏感な温帯沿岸や極地の複雑な生物圏が含まれます。[2]船舶などによる従来の海洋データ収集方法は、厳しい典型的な気象条件によって制限されることが多く、データを継続的にサンプリングすることはできません。[4]係留システムも長期海洋データサンプリングの一般的な方法でしたが、科学者がデータを受け取ったり、係留システムの損傷を発見して修理したりするには、科学航海が必要です。[2]複雑または過酷な環境での船舶および係留システムによるデータ収集は、歴史的にデータの損失と不正確な結論につながっています。[2]定期的な船舶の使用の必要性を排除し、直接電源接続によって可能になる広範なセンサーセットで強化されたケーブル観測所は、他の方法ではアクセスできない海洋領域で継続的かつ詳細なデータサンプリングを提供する能力を備えています。[2]
使用場所
ケーブル観測所は1つのエリアに恒久的に固定されており、そのエリアを超えて測定することはできませんが、水柱内を垂直に移動できるセンサーや装置をサポートし、観測所のデータを船舶データと組み合わせて、そのエリアをより完全に理解することもできます。[2]条件が許せば、観測所は海岸から300 km離れた場所に設置できます。[5]観測所は、波の高さが水深よりも高い場合でも、水深2500メートルから10メートルの浅い場所に設置できます。[2] [5]
操作の制限
データの信頼性と損失に関する多くの問題が発生しており、ケーブル観測所を運営するチームによって調査されてきました。このような問題には、データ損失、センサーの故障、データの信頼性の問題などがあります。これらの問題の原因は多岐にわたりますが、共通の原因は不適切な操作、生物付着、ケーブル接続の問題、漏洩です。[2]このような要因の影響を軽減するための体系的な改善が、現在、 Ocean Networks Canadaなどのグループによって研究されています。[6]さらに、センサーの不適切な設置や操作、データ管理によってデータ損失が発生する可能性があり、観測所チーム以外の研究グループがそれらの責任を引き受けた場合に発生する可能性が高くなります。この問題により、COSYNA観測所チームはパートナー研究グループにデータを通信するために最終的なプローブデータをストリーミングするようになりました。ストリーミングは現在、他の観測所チームのデータ通信の一般的な方法となっています。[2] [5]
ケーブル式観測所の例
- MARS（モントレー加速研究システム）
- NEPTUNE（北東太平洋時系列海底ネットワーク実験）
- VENUS（ビクトリア海底実験ネットワーク）
- リキッドジャングルラボ（LJL）パナマ - PLUTO
- H2O（ハワイ2号観測所） - 初期実験 [1]
- アロハ [2]
- エソネット
- 海洋観測所イニシアチブケーブルアレイ
- 学生による探査と遠隔計測（ERIS）[7]
参照
参考文献
- ^ abc Mirimin, Luca; Desmet, Sam; Romero, David López; Fernandez, Sara Fernandez; Miller, Dulaney L.; Mynott, Sebastian; Brincau, Alejandro Gonzalez; Stefanni, Sergio; Berry, Alan; Gaughan, Paul; Aguzzi, Jacopo (2021-06-15). 「捕まえられないなら捕まえないで – ケーブル観測所を海洋魚類群集モニタリングのための学際的プラットフォームとして使用する: 水中ビデオと環境DNAデータを組み合わせた現場ケーススタディ」。Science of the Total Environment . 773 : 145351. Bibcode :2021ScTEn.773n5351M. doi :10.1016/j.scitotenv.2021.145351. hdl : 10261/242290 . ISSN 0048-9697. PMID 33940724. S2CID 233557826.
- ^ abcdefghijkl フィッシャー、フィリップ;ブリックス、ホルガー。バチェック、ブルカード。クラバーグ、アレクサンドラ。ブランド、マーカス。チセフスキ、ボリス。リートミュラー、ロルフ。ブライトバッハ、ギスベルト。メラー、クラス・オヴェ。ガットゥーゾ、ジャン・ピエール。アリョアン、サミール。ファン・デ・ポール、ウィレム・H.ロブ・ウィットバード（2020）。 「荒れた棚海環境でのケーブル接続された水中天文台の運用: 技術的課題」。海洋科学のフロンティア。７．土井：10.3389/fmars.2020.00551。ISSN 2296-7745。
- ^ Morley, Michael G.; Jeffries, Marlene A.; Mihály, Steven F.; Jenkyns, Reyna; Biffard, Ben R. (2016-05-01). 「長期海洋観測時系列におけるバイアスの検出と修正: 音響ドップラー流向プロファイラーデータから推定される流向に関するケーススタディ」. Marine Technology Society Journal . 50 (3): 109–113. doi :10.4031/MTSJ.50.3.9.
- ^ フィッシャー、フィリップ;ブリックス、ホルガー。バチェック、ブルカード。クラバーグ、アレクサンドラ。ブランド、マーカス。チセフスキ、ボリス。リートミュラー、ロルフ。ブライトバッハ、ギスベルト。メラー、クラス・オヴェ。ガットゥーゾ、ジャン・ピエール。アリョアン、サミール。ファン・デ・ポール、ウィレム・H.ロブ・ウィットバード（2020）。 「荒れた棚海環境でのケーブル接続された水中天文台の運用: 技術的課題」。海洋科学のフロンティア。７．土井：10.3389/fmars.2020.00551。ISSN 2296-7745。
- ^ abc 「Observatories」。Ocean Networks Canada 。 2023年11月29日閲覧。
- ^ Jeffries, Marlene A.; Mihaly, Steven F.; Jenkyns, Reyna; Biffard, Ben R. (2016). 「長期海洋観測時系列におけるバイアスの検出と修正: 音響ドップラー流向プロファイラーデータから推定される流向に関するケーススタディ」。海洋技術協会誌。50.3 (2016) (3): 109–113。doi :10.4031/MTSJ.50.3.9 。
- ^ 「ERIS」.