你可以用这个自制的小工具来帮助测量海洋的健康状况

你可以用这个自制的小工具来帮助测量海洋的健康状况

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没有什么比海洋中浮游植物的数量更能反映海洋的健康状况了。这不仅是因为这种微藻产生了我们呼吸的至少 50% 的氧气,还因为它是海洋食物链的起点,决定了任何特定区域内其他生物的生存和繁衍。

季节变化和气候危机可能会对浮游植物的存在产生重大影响,因此研究人员必须了解世界各地海洋中的浮游植物水平。水手、划船者和有兴趣的航海旅行者可以使用一种简单的工具来帮助追踪和研究这种微生物:塞氏盘。您可以制作一个塞氏盘并在下次出海时随身携带,为重要的公民科学做出贡献。

什么是塞氏盘?

塞克盘是一种令人印象深刻的低技术科学设备,由意大利天文学家安杰洛·塞克于 1865 年发明,用于测量水的透明度和浑浊度。HX Hurtigruten Expeditions 邮轮公司的首席科学家维雷娜·梅拉尔迪解释说,在深海环境中,这些因素由浮游植物等生物材料决定,HX Hurtigruten Expeditions 是一家邀请乘客参与科学数据收集的邮轮公司。

该工具本身通常是一块直径为 30 厘米(约 12 英寸)的圆形白色塑料,附在卷尺或以 20 厘米(约 8 英寸)和 1 米间隔(略大于 1 码)标记的线的末端。

我们将在下文中详细解释,但使用塞氏盘很简单:只需将塞氏盘放在绳子上放入水中,然后记录看不到该装置的深度。这种测量称为塞氏深度。测量越深,水中浮游植物越少,而测量越浅,则表明微藻丰富,因此环境更健康。

读完数据后,您可以在 Secchi 应用程序中记录您的发现(适用于 iPhone 和 Android)。该平台是 Secchi 盘研究公民科学计划的一部分,该计划由海洋生物学家理查德·柯比于 2013 年发起,此前《自然》杂志发表了一篇有争议的 2010 年报告,该报告声称浮游植物水平在 1950 年至 2008 年间下降了 40%。柯比的计划收集数据来追踪这种至关重要的微藻在世界范围内的存在。

长期以来,研究人员一直利用卫星测量海洋表面颜色,收集浮游植物的数据。但这些信息还不够,因此公民科学家应运而生。

“您需要一些方法来确定现场测量值,最简单的方法就是用塞氏盘测量水的清澈度,”柯比解释道。

如何制作塞氏盘

有两种类型的塞氏盘:用于测量淡水透明度的塞氏盘涂成黑色和白色,比专为海洋设计的纯白色塞氏盘小。要参与 Kirby 的研究,您需要后者。

您可以在线订购塞氏盘,但也可以自己制作,因为它们很容易制作,而且价格便宜得多。

[相关:如何成为一名公民科学家]

请注意,本项目中的一些测量值采用公制单位。这一点很重要,因为塞氏盘研究以厘米为单位测量深度,因此您提供的数据必须经过相应的测量。

统计资料

  • 时间: 30至60分钟
  • 费用:约8美元
  • 难度:简单

材料

  • 一块 12×12 英寸的木板、塑料板或泡沫板,厚度为 ⅛ 英寸或 ¼ 英寸
  • 50 米(165 英尺)坚固的浅色电线
  • 2 磅的钓鱼铅坠(或任何足够重的东西来把鱼盘拉下来)
  • (可选)4 英寸吊环螺栓
  • (可选)2 个垫圈
  • (可选)2 个六角螺母
  • (可选)50 米(165 英尺)玻璃纤维测量胶带
  • (可选)白色哑光漆
  • (可选)登山扣

工具

  • 重型剪刀、美工刀或锯子
  • 卷尺
  • 2 支对比色的永久性记号笔
  • 钻头
  • 统治者

1. 切割一个直径为 30 厘米的圆盘。你可以用几乎任何材料制作塞氏圆盘,包括金属或木材,但塑料是最常见的,因为它通常更容易切割成合适的尺寸。修剪过的 5 加仑油漆桶盖、厚招牌,甚至切菜板都可以。只要确保你选择的任何材料都不会轻易破碎,最终不会污染你想要研究和保护的水域。

2.(可选)将磁盘涂成哑光白色。如果您选择的材料已经是哑光白色,则可以跳过此步骤。如果不是,请用哑光白色涂料涂上磁盘,然后让其完全干燥。您可以使用手头上现有的任何东西——只需记住,您可能需要多层才能获得所需的不透明度。

3. 在圆盘中央钻一个小孔。用尺子找到圆盘中心,然后钻一个比绳子宽度稍大的孔。

4. 穿绳子。将绳子穿过刚刚钻好的孔,测量绳子长度 16 英寸,然后在那里打一个结,以将圆盘固定到位。绳子不必完全打结——圆盘下方需要有足够的尾部,以便打几个结并固定住重量。

  • 专业提示:您还可以将 50 米(165 英尺)或更长的玻璃纤维测量胶带固定在圆盘的顶部,方法是将吊环螺栓拧入中心,然后用坚固的登山扣将胶带夹上。

5. 将重物牢固地固定在圆盘的底部。重物可以是 2 磅的钓鱼重物、重新利用的系泊链环,或者任何其他有助于圆盘下沉的东西。

  • 专业提示: “发挥创造力——你只需要一块重金属,”柯比说。

6. 标记线。将绳子打结牢固后,用永久性记号笔在绳子上以 20 厘米为间隔画线。用对比色以 1 米为间隔做标记。

如何使用塞氏盘

拿到圆盘后,前往大海。确保天气至少部分晴朗,最好在上午 10 点至下午 2 点之间启航,因为太阳的角度会影响光线穿透。除非您习惯乘船、穿着适当的安全设备(如救生衣)并会游泳,否则不要启航。

柯比说,如果你在水上不自在,或者没有办法离开岸边,任何数据都不是无趣的。这意味着你仍然可以加入,如果你只能在你居住地附近的码头或码头上读取一次数据,你仍然可以加入。虽然下面的说明需要乘船,但你应该能够根据你所在的地方进行调整。

为了选择一个好的读数地点,柯比说要找到一个距离海岸至少 1 公里(0.62 英里)且看不到海底的地方,也就是大约 25 米(82 英尺)深的地方。这个深度和距离海岸的距离将有助于减少单宁和沉积物的数量,这些物质会遮挡视线,从而影响测量结果。

如果您戴着太阳镜,请摘下太阳镜,然后将干净的圆盘放入船的阴凉处的水中。紧紧抓住卷尺或绳子,慢慢松开绳子。如果您认为圆盘可能会从您的手指上滑落,请将其绑在牢固的表面以更加安心。仔细观察圆盘的下沉情况,确保其垂直下沉。如果没有,则下沉的重量可能失去平衡或水流可能太强,在这种情况下,您可能需要进行一些调整并稍后再试。

当您再也无法看到水面下的圆盘时,请停止。抬起和放下圆盘几次,以准确找到您看不到圆盘的点。这将帮助您获得最准确的读数,并确保您的眼睛没有欺骗您。当您准备好时,通过查看卷尺接触水面的点或计算浸没的间隔标记来记录您的塞氏深度。使用该应用程序时,您将需要平均测量值。最后在投放点打开塞氏应用程序 - 按照提示和说明记录您的 GPS 位置并输入您的数据。

您可以在海上随时重复此过程。事实上,如果您访问遥远的目的地或定期返回同一地点,那就更好了:在一天中的不同时间、不同的季节以及难以到达的地方重复读数对于帮助科学家了解浮游植物水平如何随时间和全球变化极为有价值。

塞氏盘研究已经发表了两篇关于浮游植物的研究论文,还有更多论文正在筹备中。这要归功于公民科学的贡献:邮轮乘客、狂热的水手、休闲皮划艇运动员,以及任何偶尔到开阔水域并希望为重要且可量化的环境科学做出贡献的人。你现在也可以把自己加到这个名单上了。

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