การเตรียมนักวิทยาศาสตร์และชุมชน

The Ocean Foundation สร้างมหาสมุทรและความยืดหยุ่นต่อสภาพภูมิอากาศทั่วโลกได้อย่างไร

มหาสมุทรทั่วโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และเมื่อมีการเปลี่ยนแปลง สิ่งมีชีวิตในทะเลและชุมชนที่พึ่งพาอาศัยควรมีเครื่องมือในการปรับตัว

จำเป็นต้องมีความสามารถด้านวิทยาศาสตร์ทางทะเลในท้องถิ่นเพื่อให้สามารถบรรเทาผลกระทบได้อย่างมีประสิทธิภาพ ของเรา โครงการริเริ่มความเสมอภาคด้านวิทยาศาสตร์มหาสมุทร สนับสนุนนักวิทยาศาสตร์ ผู้กำหนดนโยบาย และชุมชนโดยติดตามและวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของมหาสมุทร มีส่วนร่วมกับพันธมิตร และช่วยออกกฎหมาย เราทำงานเพื่อพัฒนากรอบนโยบายและการวิจัยระดับโลก และเพิ่มการเข้าถึงเครื่องมือที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจและตอบสนองได้ 

เรามุ่งมั่นที่จะทำให้แน่ใจว่าทุกประเทศมีกลยุทธ์ในการติดตามและบรรเทาผลกระทบที่มีประสิทธิภาพ โดยขับเคลื่อนโดยผู้เชี่ยวชาญในท้องถิ่นเพื่อตอบสนองความต้องการของท้องถิ่น ความคิดริเริ่มของเราคือวิธีที่เราช่วยสร้างวิทยาศาสตร์ นโยบาย และความสามารถทางเทคนิคของผู้ปฏิบัติงานทั่วโลกและในประเทศบ้านเกิดของพวกเขา

GOA-ON ในกล่อง

พื้นที่ GOA-ON ในกล่อง เป็นชุดอุปกรณ์ราคาประหยัดที่ใช้สำหรับรวบรวมการวัดความเป็นกรดในมหาสมุทรที่มีคุณภาพสภาพอากาศ ชุดเครื่องมือเหล่านี้ได้แจกจ่ายให้กับนักวิทยาศาสตร์ในสิบหกประเทศในแอฟริกา รัฐกำลังพัฒนาบนเกาะเล็กๆ ในมหาสมุทรแปซิฟิก และละตินอเมริกา 

การวัดความเป็นด่างของตัวอย่างที่ไม่ต่อเนื่อง
การวัดค่า pH ของตัวอย่างแบบไม่ต่อเนื่อง
อย่างไรและทำไมจึงต้องใช้วัสดุอ้างอิงที่ผ่านการรับรอง
การเก็บตัวอย่างแยกสำหรับการวิเคราะห์
เซ็นเซอร์วัดค่า pH ใต้น้ำที่ก้นมหาสมุทร
เซ็นเซอร์วัดค่า pH วางตำแหน่งเส้นทางใต้น้ำและตรวจสอบค่า pH และคุณภาพของน้ำในฟิจิ
นักวิทยาศาสตร์ Katy Soapi ปรับเซ็นเซอร์วัดค่า pH ก่อนใช้งาน
นักวิทยาศาสตร์ Katy Soapi ปรับเซ็นเซอร์วัดค่า pH ก่อนนำไปติดตั้งที่เวิร์คช็อปตรวจสอบความเป็นกรดในมหาสมุทรของเราในฟิจิ

pCO2 ไป

มหาสมุทรกำลังเปลี่ยนแปลง แต่นั่นหมายความว่าอย่างไรสำหรับเผ่าพันธุ์ที่เรียกมันว่าบ้าน? และในทางกลับกัน เราจะตอบสนองต่อผลกระทบเหล่านั้นที่เรารู้สึกอย่างไร สำหรับประเด็นเรื่องความเป็นกรดในมหาสมุทร หอยนางรมได้กลายเป็นทั้งนกขมิ้นในเหมืองถ่านหินและเป็นแรงจูงใจในการผลักดันการพัฒนาเครื่องมือใหม่ๆ เพื่อช่วยให้พอใจกับการเปลี่ยนแปลงนี้

ในปี 2009 ผู้เลี้ยงหอยนางรมตามชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐฯ การตายครั้งใหญ่ ในโรงเพาะฟักและในพ่อแม่พันธุ์ตามธรรมชาติ

ชุมชนวิจัยการทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรที่เพิ่งตั้งไข่ได้เข้ามามีส่วนร่วมในกรณีนี้ จากการเฝ้าสังเกตอย่างถี่ถ้วน พวกเขาพบว่า ลูกหอยมีปัญหา ก่อตัวเป็นกระดองในน้ำทะเลตามชายฝั่ง นอกเหนือจากการทำให้เป็นกรดอย่างต่อเนื่องเหนือพื้นผิวมหาสมุทรทั่วโลกแล้ว ชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีน้ำที่มีค่า pH ต่ำเพิ่มขึ้นและกรดในท้องถิ่นที่เกิดจากสารอาหารที่มากเกินไป ยังเป็นศูนย์สำหรับการทำให้เป็นกรดที่สำคัญที่สุดในโลก 

เพื่อตอบสนองต่อภัยคุกคามนี้ โรงเพาะฟักบางแห่งได้ย้ายไปยังสถานที่ที่เหมาะสมกว่าหรือติดตั้งระบบตรวจสอบคุณสมบัติทางเคมีของน้ำที่ทันสมัย

แต่ในหลายภูมิภาคทั่วโลก ฟาร์มเลี้ยงหอยที่ให้อาหารและจ้างงานไม่สามารถเข้าถึงเครื่องมือที่จำเป็นในการต่อสู้กับผลกระทบของกรดในมหาสมุทรที่มีต่ออุตสาหกรรมของตน

เข้าร่วมความท้าทายจากเจ้าหน้าที่โครงการ Alexis Valauri-Orton กับ Dr. Burke Hales นักสมุทรศาสตร์ด้านเคมีซึ่งรู้จักกันทั่วโลกในการสร้างระบบตรวจสอบ OA: สร้างเซ็นเซอร์แบบมือถือต้นทุนต่ำที่จะช่วยให้โรงเพาะฟักสามารถวัดค่าทางเคมีของพวกมันที่เข้ามาได้ น้ำทะเลและปรับสภาพให้เอื้ออำนวยยิ่งขึ้น จากที่เกิด pCO2 to Go ระบบเซ็นเซอร์ที่มีขนาดพอดีมือและแสดงปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำทะเลได้ทันที (pCO2). 

ภาพ: Dr. Burke Hales ใช้ pCO2 ไปวัดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในตัวอย่างน้ำทะเลที่เก็บได้จากชายหาดริม Resurrection Bay, AK สายพันธุ์ที่มีความสำคัญทางวัฒนธรรมและการค้า เช่น หอยคอเล็กอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมนี้ และการออกแบบแบบพกพาของ pCO2 to Go ช่วยให้สามารถย้ายจากโรงเพาะฟักไปยังทุ่งนาเพื่อตรวจสอบว่าสัตว์ชนิดใดกำลังประสบกับที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของพวกมัน

Dr. Burke Hales ใช้ pCO2 to Go

ซึ่งแตกต่างจากเซ็นเซอร์แบบพกพาอื่นๆ เช่น เครื่องวัดค่า pH pCO2 to Go ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำซึ่งจำเป็นสำหรับการวัดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในเคมีของมหาสมุทร โรงเพาะฟักสามารถเรียนรู้ว่าลูกหอยวัยอ่อนของพวกเขากำลังประสบกับอะไรในช่วงเวลานั้น และดำเนินการตามความจำเป็น 

วิธีหนึ่งที่โรงเพาะฟักสามารถช่วยให้หอยวัยอ่อนของพวกมันอยู่รอดผ่านระยะเริ่มต้นที่เปราะบางที่สุดคือการ "กักเก็บ" น้ำทะเลของพวกมัน

สิ่งนี้ต่อต้านการเป็นกรดของมหาสมุทรและทำให้เปลือกหอยง่ายขึ้น สารละลายบัฟเฟอร์ถูกสร้างขึ้นด้วยสูตรที่ทำตามได้ง่ายซึ่งใช้โซเดียมคาร์บอเนต (โซดาแอช) โซเดียมไบคาร์บอเนต (สารประกอบที่ออกฤทธิ์ในเม็ด Alka-Seltzer) และกรดไฮโดรคลอริกในปริมาณเล็กน้อย รีเอเจนต์เหล่านี้แตกตัวเป็นไอออนที่มีอยู่มากมายในน้ำทะเล ดังนั้น สารละลายบัฟเฟอร์จึงไม่เพิ่มสิ่งที่ผิดธรรมชาติ 

การใช้ pCO2 ไปที่ Go และแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ในห้องปฏิบัติการ พนักงานที่โรงเพาะฟักสามารถคำนวณปริมาณสารละลายบัฟเฟอร์ที่จะเติมลงในถังได้ ดังนั้น การสร้างสภาวะที่เหมาะสมกว่าในราคาที่ย่อมเยาและมีเสถียรภาพจนถึงการเปลี่ยนน้ำครั้งต่อไป วิธีนี้ได้ถูกนำมาใช้ในโรงเพาะฟักขนาดใหญ่แบบเดียวกับที่เห็นผลกระทบของค่า pH ที่ลดลงต่อตัวอ่อนของพวกมันเป็นครั้งแรก เดอะ pCO2 to Go และการประยุกต์ใช้จะช่วยให้โรงเพาะฟักที่มีทรัพยากรน้อยมีโอกาสเดียวกันในการเลี้ยงสัตว์ของพวกเขาให้ประสบความสำเร็จในอนาคต กระบวนการสำหรับถังบัฟเฟอร์ พร้อมด้วยคำแนะนำสำหรับกรณีการใช้งานต่างๆ ของเซ็นเซอร์ใหม่นี้ มีอยู่ในคู่มือที่มาพร้อมกับ pCO2 ไป.

พันธมิตรที่สำคัญในงานนี้คือ สถาบัน Alutiiq Pride Marine (APMI) ในเมืองซีวาร์ด รัฐอะแลสกา

แจ็กเกอลีน แรมซีย์

APMI จัดโปรแกรมการสุ่มตัวอย่างกรดในมหาสมุทรและวัดตัวอย่างที่รวบรวมในหมู่บ้านชนพื้นเมืองทั่วอลาสกาตอนใต้ตอนกลางด้วยเครื่องมือทางเคมีบนโต๊ะราคาแพงที่เรียกว่า Burke-o-Lator จากประสบการณ์นี้ ผู้จัดการห้องปฏิบัติการ Jacqueline Ramsay ได้นำการทดสอบเซ็นเซอร์และแอปที่เกี่ยวข้อง รวมถึงการเปรียบเทียบค่าตัวอย่างกับ Burke-o-Lator เพื่อยืนยันว่าค่าความไม่แน่นอนของค่าที่อ่านได้จาก pCO2 ไปอยู่ในช่วงที่ต้องการ 

ภาพ: Jacqueline Ramsay ผู้จัดการห้องปฏิบัติการวิจัยการทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรของ Alutiiq Pride Marine Institute ใช้ pCO2 ไปตรวจวัดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในตัวอย่างน้ำที่เก็บมาจากระบบน้ำทะเลของโรงเพาะฟัก Jacqueline เป็นผู้ใช้ Burke-o-Lator ที่มีประสบการณ์ ซึ่งเป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงแต่มีราคาแพงในการวัดค่าเคมีในมหาสมุทร และให้ข้อเสนอแนะล่วงหน้าเกี่ยวกับประสิทธิภาพของ pCO2 จากทั้งมุมมองของพนักงานโรงเพาะฟักและนักวิจัยด้านเคมีในมหาสมุทร

TOF วางแผนที่จะปรับใช้ pCO2 ไปที่โรงเพาะฟักทั่วโลก ซึ่งเป็นวิธีที่ประหยัดต้นทุนสำหรับอุตสาหกรรมหอยที่เปราะบาง ในการผลิตลูกหอยรุ่นเยาว์ต่อไปแม้ว่าจะมีการทำให้เป็นกรดอย่างต่อเนื่อง ความพยายามนี้เป็นวิวัฒนาการตามธรรมชาติของ GOA-ON ของเราในชุดกล่อง ซึ่งเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการส่งมอบเครื่องมือคุณภาพสูงและต้นทุนต่ำเพื่อให้พันธมิตรของเราเข้าใจและตอบสนองต่อภาวะกรดในมหาสมุทร