Figur anpassad från fig. 9 av papper. Jämförelse av strömmar uppskattade via kameraspårning av färgämne (gul för yta, violett för sub-surface) och genom extraktion från kortvågsspektra (grönt och blått representerar två olika djuptilldelningsscheman, som beskrivs i papper). Brun "olja" på höger sida är endast för referens, representerar det typiska intervallet 1 mikron -- 2 centimeter för ytoljetjocklek. Kredit:N.J.M Laxague
Forskare vid University of Miami (UM) Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science har utvecklat en ny teknik för att mäta strömmar nära havets yta som bär föroreningar som plast och utspilld olja.
Denna nya teknik, som inkluderar en specialiserad videokamera för att fjärravkänna strömmar i de övre centimeterna av vattenpelaren, kan hjälpa forskare att mer exakt förutsäga ödet för utspilld olja eller andra marina föroreningar som transporteras vid ytskiktet genom att tillhandahålla dessa mätningar som tidigare var ouppnåeliga.
"De hälsomässiga och ekonomiska effekterna av utspilld olja och marint skräp har potential att bli djupt negativa, " sa UM Rosenstiel Schools postdoktor Nathan Laxague, och huvudförfattare till studien. "Att förbättra vår förmåga att mäta havsnära havsströmmar kan hjälpa till vid katastrofhantering och ger ett större sammanhang för att förstå dynamiken i transport av marina föroreningar."
Laxague och kollegor genomförde två experiment - ett i ett laboratorium och ett på fältet vid mynningen av Columbia River - för att testa sin nya teknik. I laboratoriestudien, forskarna avbildade vattenytan i SUSTAIN (SUrge-STructure Atmosphere INTEraction)-anläggningen med hjälp av en specialiserad kamera som samtidigt registrerar tre polariseringar av reflekterat ljus från havsytan för att bestämma strömprofilen för en rad vindhastigheter. I fältstudien, ett forskningsfartyg var stationerat i mynningen av Columbiafloden längs gränsen mellan Oregon och Washington för att verifiera resultaten från laboratorieexperimentet i en verklig miljö.
Data som samlats in från experimenten visade att den innovativa optiska tekniken är idealisk för att mäta strömmar inom de första centimeterna vid havets yta.
"Denna del av vattenpelaren är viktig eftersom det är där olja, larver och andra drivande flytande föremål är, och ändå, tills nu, forskare hade inget bra sätt att mäta det med hjälp av befintlig teknik, " sa professor Brian Haus vid UM Rosenstiel School Ocean Science, en medförfattare till studien.
Studien genomfördes som en del av projekten CARTHE (Consortium for Advanced Research on Transport of Hydrocarbon in the Environment) och RIVET (RIVerine and Estuarine Transport). Baserad på UM Rosenstiel School, CARTHE, är ett forskarlag dedikerat till att förutsäga ödet för den olja som släpps ut i vår miljö till följd av framtida oljeutsläpp.
Pappret, med titeln "Passiv optisk avkänning av den nära ytan, vinddriven strömprofil, " visas i Journal of Atmospheric and Oceanic Technology i sin förtryckta version online. Studiens författare inkluderar:Laxague, Haus, David Ortiz-Suslow, Conor Smith, Guillaume Novelli, Hanjing Dai, Tamay Özgökmen, och Hans Graber från UM Rosenstiel School Department of Ocean Sciences.
