实时数字化海洋

整个夏天，当我们其他人都在晒黑的时候（当然是通过激光，这是 PopSci 的风格），美国国家科学基金会的 R/V Sikuliaq 号进行了为期 39 天的 Vision 16 号巡航。这可不是一次典型的巡航。

船员们没有休息，而是忙着勘测为收集开放海洋和气候数据的观测站网络提供数据的电缆，这个网络被称为“海洋观测站计划”，也是美国国家科学基金会连接庞大数据收集网络运动中最新的棋子。

哈佛生物学家 Peter Girguis 向 PopSci 保证，“让我们把 [传感器阵列] 放在海底，看看它能做什么”是指导 NSF 部署价值数百万美元的自主实验室设备和水下航行器网络的思维过程的一部分。遗憾的是，这并不是其背后的唯一动机。

毕竟，耗资 3.86 亿美元、历时近十年的开发，OOI 终于投入运行，它是“世界上最大的固定海洋观测站”，主任格雷格·乌尔塞斯 (Greg Ulses) 说。

换句话说：从大小、规模和 TB 来看，这种“一劳永逸”的固定实验室设备网络让其他任何收集海洋数据的系统都相形见绌。OOI 利用分布在七个不同站点的 83 个平台上的 830 台仪器网络，实时将海洋数据数字化，形成从 pH 值到温度等所有信息的数据流，任何人都可以从任何地方访问这些数据。

在首次亮相不到两个月的时间里，Vision 16 号邮轮就对系统进行了一些升级，相当于定期对手机进行更新。该系统的仪器和电缆都是模块化的，可以定期更换新硬件。但是，除了需要一艘满载工程师的邮轮拆掉旧部件并安装新部件外，作为未来 25 年扩展平台技术计划的一部分，这实际上与手机更新无异。

尽管如此，OOI 号还是全力恢复运行，并着手解决 Girguis 认为的海洋学的一个基本挑战——也正是这个挑战让这次巡航的名字出奇地恰当：能见度。

虽然无人机和高光谱卫星可以轻松监测陆地上的事件，但即使是超光束也会开始散射到 50 米外的电磁不透明海洋中，使科学家无法获得清晰的图像。同样，我们已经拥有的大量海洋数据在很大程度上是分散和无组织的，因此海洋科学家必须克服字面上和比喻上的可见性不足。“OOI 以及所有这些其他各种”海洋测绘计划对许多海洋研究人员来说都是一件大事。它们产生的数据远多于通常发布的数据，并且可以“将这些数据拼接在一起，以便新一代科学家能够用他们全新的、精通计算的眼睛来查看这些数据，”Girguis 说。

“所有这些其他各种各样的程序”正是事情变得令人兴奋的地方。

多年来，国际社会一直在美国和欧盟牵头的联合倡议下开展工作，该倡议名为 COOP+。在美国国家科学基金会的领导下，其任务是扩大全球地球观测系统（GEOSS）：这是一个庞大的开放网络，通过一系列传感设备将地球大数据带给科学家。除了其他国际计划以及由它们共同提供的庞大 DataONE 数据库外，OOI 只是 NSF 正在努力整合的众多数据源中的一个（尽管特别大）。

但最能洞察这场幕后博弈规模和不确定性的，是 NEON，即国家生态观测网络，它将在 2018 年启动时充当 OOI 的表亲。通过 81 个现场站点、一个国家海洋和大气管理局数据中心以及与数十所大学的合作，NEON 将实时收集空中、海上和陆地数据。然而，该项目的发展并不顺利。在最近的管理层变动之前，它经历了多次延误，4.69 亿美元的预算出现了不少失误，随后，它遭到了预算意识强的共和党众议院委员会成员和海洋学界的强烈反对。

然而，一旦上线，NEON 将只是 DataONE 的 31 个数据供应商之一，而 DataONE 本身只是一个特别大的存储库，主要提供来自美国和欧盟的信息，这些信息全部埋藏在一个国际网络中，这个网络实际上把整个地球变成了 0 和 1。

因此，下次您乘坐邮轮旅行时，请拿着一本《PopSci》放松一下，了解研究气候变化和海洋野生动植物的最新动态，请记住——在他们的邮轮旅行中，一群工程师建造了一个数字索伦之眼，为这场斗争提供动力......并追踪您船只的碳足迹。

2016-09-12：对文本进行了几处小修改。