Echiparea oamenilor de știință și a comunităților

Cum The Ocean Foundation construiește rezistența la ocean și la climă pe tot globul

Pe tot globul, oceanul se schimbă rapid. Și pe măsură ce se schimbă, viața marină și comunitățile care depind de ea ar trebui să fie echipate cu instrumente de adaptare.

Capacitatea locală de știință oceanică este necesară pentru a permite o atenuare eficientă. Al nostru Ocean Science Equity Initiative sprijină oamenii de știință, factorii de decizie și comunitățile prin monitorizarea și analizarea schimbărilor oceanului, interacționând cu partenerii și contribuind la adoptarea legislației. Lucrăm pentru a promova politicile globale și cadrele de cercetare și pentru a crește accesul la instrumente care le permit oamenilor de știință să înțeleagă și să răspundă. 

Ne străduim să ne asigurăm că fiecare țară are o strategie robustă de monitorizare și atenuare, condusă de experți locali pentru a răspunde nevoilor locale. Inițiativa noastră este modul în care ajutăm la construirea științei, politicii și capacității tehnice a practicienilor din întreaga lume și în țările lor de origine.

GOA-ON într-o cutie

GOA-ON într-o cutie este un kit ieftin folosit pentru colectarea măsurătorilor de acidificare a oceanelor de calitate meteorologică. Aceste truse au fost distribuite oamenilor de știință din șaisprezece țări din Africa, statele insulare mici în dezvoltare din Pacific și America Latină. 

Măsurarea alcalinității probelor discrete
Măsurarea pH-ului probelor discrete
Cum și de ce să folosiți materiale de referință certificate
Colectarea probelor discrete pentru analiză
Senzori de pH subacvatici pe fundul oceanului
Senzorii de pH poziționați sub apă urmăresc și monitorizează pH-ul și calitatea apei în Fiji
Omul de știință Katy Soapi ajustează senzorul de pH înainte de implementare
Omul de știință Katy Soapi ajustează senzorul de pH înainte de desfășurare la atelierul nostru de monitorizare a acidificării oceanului din Fiji

pCO2 to Go

Oceanul se schimbă, dar ce înseamnă asta pentru speciile care îl numesc acasă? Și, la rândul nostru, cum răspundem la acele impacturi pe care le vom simți ca urmare? Pentru problema acidificării oceanelor, stridiile au devenit atât canarul din mina de cărbune, cât și motivația pentru a conduce dezvoltarea de noi instrumente care să ne ajute să ne mulțumim cu această schimbare.

În 2009, cultivatorii de stridii de-a lungul coastei de vest a SUA au experimentat morții masive în incubatoarele lor și în puietul natural de pui.

Comunitatea de cercetare a acidificării oceanelor în curs de dezvoltare a preluat cazul. Prin observare atentă, au descoperit că crustaceii tineri au dificultăți formându-și scoici timpurii în apa mării de-a lungul coastei. Pe lângă acidificarea în curs de desfășurare a oceanului de suprafață globală, coasta de vest a SUA - cu creșterea apelor cu pH scăzut și acidificarea locală cauzată de nutrienți excesivi - este punctul zero pentru unele dintre cele mai semnificative acidificări de pe glob. 

Ca răspuns la această amenințare, unele incubatoare s-au mutat în locații mai favorabile sau au instalat sisteme de ultimă generație de monitorizare a chimiei apei.

Dar, în multe regiuni de pe glob, fermele de crustacee care oferă hrană și locuri de muncă nu au acces la instrumentele necesare pentru a combate efectele acidificării oceanelor asupra industriei lor.

Introduceți o provocare de la ofițerul de program Alexis Valauri-Orton la dr. Burke Hales, un oceanograf chimic cunoscut în întreaga lume pentru crearea sistemelor de monitorizare a OA: construiți un senzor de mână, cu costuri reduse, care va permite incubatoarelor să măsoare chimia sosiei lor. apa de mare și reglați-o pentru a crea condiții mai favorabile. Din asta s-a născut pCO2 to Go, un sistem de senzori care se potrivește în palma unei mâini și oferă citiri instantanee ale cantității de dioxid de carbon dizolvat în apa de mare (pCO2). 

Imagine: Dr. Burke Hales folosește pCO2 to Go pentru a măsura cantitatea de dioxid de carbon dizolvat într-o probă de apă de mare colectată de pe o plajă de-a lungul Resurrection Bay, AK. Speciile importante din punct de vedere cultural și comercial, cum ar fi scoicile mici, trăiesc în acest mediu, iar designul portabil al pCO2 to Go îi permite să se deplaseze de la incubator pe câmp pentru a monitoriza ce specii se confruntă în habitatul lor natural.

Dr. Burke Hales folosește pCO2 to Go

Spre deosebire de alți senzori portabili, cum ar fi contoarele de pH, pCO2 to Go produce rezultate cu precizia necesară pentru a măsura schimbările importante în chimia oceanelor. Cu alte câteva măsurători ușor de realizat, incubatoarele pot afla ce experimentează tinerii lor crustacei în acest moment și pot lua măsuri dacă este necesar. 

O modalitate prin care incubatoarele își pot ajuta puii de crustacee să supraviețuiască dincolo de etapele incipiente cele mai vulnerabile este prin „tamponarea” apei de mare.

Acest lucru contracarează acidificarea oceanelor și facilitează formarea scoicilor. Soluțiile tampon sunt create cu o rețetă ușor de urmat, care utilizează cantități mici de carbonat de sodiu (carbonat de sodiu), bicarbonat de sodiu (compusul activ din tabletele Alka-Seltzer) și acid clorhidric. Acești reactivi se descompun în ioni care sunt deja abundenți în apa de mare. Deci, soluția tampon nu adaugă nimic nenatural. 

Utilizarea pCO2 to Go și o aplicație software de laborator, personalul unui incubator poate calcula cantitatea de soluție tampon care trebuie adăugată în rezervoarele lor. Astfel, se creează ieftin condiții mai optime care sunt stabile până la următoarea schimbare a apei. Această metodă a fost folosită de aceleași incubatoare mari care au văzut pentru prima dată efectele pH-ului redus asupra larvelor lor. The pCO2 to Go și aplicarea sa va oferi incubatoarelor cu resurse mai puține aceeași oportunitate de a-și crește animalele cu succes și în viitor. Procesul de tamponare a rezervoarelor, împreună cu instrucțiunile pentru diferitele cazuri de utilizare ale acestui nou senzor, este inclus într-un manual care însoțește pCO2 a merge.

Un partener important în această lucrare este Institutul Marin Alutiiq Pride (APMI) din Seward, Alaska.

Jacqueline Ramsay

APMI organizează un program de prelevare a probelor de acidificare a oceanelor și măsoară probele colectate în satele native din sudul Alaska, pe un instrument chimic de masă costisitor numit Burke-o-Lator. Folosind această experiență, managerul de laborator, Jacqueline Ramsay, a condus teste ale senzorului și ale aplicației asociate, inclusiv prin compararea valorilor eșantionului cu Burke-o-Lator pentru a confirma dacă incertitudinea citirilor obținute de către pCO2 to Go se află în intervalul dorit. 

Imagine: Jacqueline Ramsay, managerul Alutiiq Pride Marine Institute's Ocean Acidification Research Laboratory, folosește pCO2 to Go pentru a măsura cantitatea de dioxid de carbon dintr-o probă de apă colectată din sistemul de apă de mare al incubatorului. Jacqueline este un utilizator experimentat al Burke-o-Lator, un instrument extrem de precis, dar foarte costisitor pentru măsurarea chimiei oceanului, și a oferit feedback timpuriu cu privire la performanța pCO.2 to Go atât din perspectiva unui membru al personalului de incubație, cât și a unui cercetător în chimia oceanică.

TOF intenționează să implementeze pCO2 pentru a merge la incubatoarele de pe tot globul, oferind o modalitate rentabilă pentru industriile vulnerabile de crustacee de a continua să producă crustacee tinere, în ciuda acidificării continue. Acest efort este o evoluție naturală a setului nostru GOA-ON în cutie – un alt exemplu de furnizare de instrumente de înaltă calitate, cu costuri reduse, pentru a le permite partenerilor noștri să înțeleagă și să răspundă la acidificarea oceanelor.