Golvmännen (i gula jackor) och borrmaskiner (i vita bås i bakgrunden) på Expedition 383 hämtar kärntunnor och sedimentkärnor dygnet runt. Upphovsman:Jenny Middleton/Lamont-Doherty Earth Observatory
Ett havsborrningsfartyg är inte ett havsborrningsfartyg utan den skickliga och erfarna personalen som kontrollerar, utföra och överblicka borroperationerna. JOIDES -resolutionen är inget undantag.
Av de 123 själar som för närvarande är ombord, cirka 30 personer underlättar framgången och säkerheten för all havsborrning – ungefär samma antal som forskare ombord. Bland dem finns fem borrare, två verktygsskjutare, sex golvmän och två derrickmen. Medan borrmaskinerna styr borrrörets framsteg och kärnrörets rörelse inuti borröret från en kontrollbås, verktygsdrivare övervakar driften och underhåller utrustning och verktyg. Golvmän och bockmän utför alla åtgärder på rigggolvet, från att sätta ihop borröret och skicka kärntunnan ner i borröret till havsbotten, att så småningom dra ut en sedimentfylld kärna ur kärntunnan. De flesta av borrpersonalen har decennier av erfarenhet.
Borrning av havssediment för vetenskapliga ändamål uppnås inte bara genom att tvinga in en stålstav i havsbotten och hoppas på bästa återhämtning. Det handlar faktiskt om att bygga en borr i flera delar (kallad bottenhålsenheten) som skär i havsbotten, samt noggrant manövrera och dokumentera placeringen av borrkronan nära och under havsbotten, och justering av borrverktygen efter materialets styvhet och sammansättning. Viktigast, havsbottenborrning kräver att man underlättar säkra borroperationer, särskilt för dem som är mitt i händelsernas centrum på JOIDES Resolutions rigggolv, våra golvmän.
Som sedimentolog ombord, Jag arbetar främst i kärnlaboratoriet. På kärnlaboratoriets levande fodermonitorer, vi kan se hur borrteamet arbetar på rigggolvet. Det är vinter i södra oceanen för tillfället, så det blåser mest eller regnar ute, eller faktiskt båda. Ibland får det mig att känna mig lite som om jag är i ett gyllene torn i kärnlabbet, långt bort från all fara, fett, och buller från borrgolvet. Dock, detta minskar inte min respekt och tacksamhet mot borrpersonalet och deras arbete, eftersom kvaliteten på de borrade sedimenten de återvinner ofta styr kvaliteten och effekten av våra vetenskapliga resultat. Detta slog mig särskilt när jag fick chansen att klättra uppför dornen i JOIDES Resolution, sex veckor in i vår expedition.
Toppen av vagnen stiger 65 meter (över 200 fot!) Över havsnivån, och används för att höja borrröret till ett vertikalt läge från fartygets skrov, för att sänka den till havsbotten. Om du vill vara på den högsta punkten på derrick (kallad "kronan"), du måste lita på dina armar, ben och din fallskyddsanordning för att ta dig ända till toppen av borrriggen. Jag tackar Wouter, vår holländska borrare, som pratade mig genom processen att bära den erforderliga sexpundsselen, hur man använder säkerhetskarabinerna, och hur man ändrar mitt fallskyddssystem vid var och en av de sex våta och feta stegarna.
För att borra havssediment, borröret måste först förlängas till havsbotten, vilket kräver att rören sänks genom vattenspelaren. Detta görs genom att lägga till 30-meters segment av borrör (ett "stativ") ovanpå varandra med hjälp av vinschens system på vagnen-en process som kallas "tripprör". Beroende på vattendjupet på vår studieplats, detta tar vanligtvis flera timmar. jag, som en otålig person, måste alltid påminna mig själv om att för längden av ett bestånd på 30 m i förhållande till medelhavsdjupet på 4, 000 m (~2,5 miles), några timmars tripprör är faktiskt väldigt snabbt. För en ekvivalent skala med 10 cm -brickan i vår pappersmodell JOIDES Resolution, Nedan, hela sedimentologiteamet ombord måste stå bredvid varandra för att efterlikna havets genomsnittliga djup och avståndet över vilket vi måste trippa röret.
Ovanpå borren i JOIDES -resolutionen, njuter av en fantastisk utsikt över södra oceanen. Upphovsman:Julia Gottschalk/Lamont-Doherty Earth Observatory
Snubblande rör för oss bara till havets botten, men inte i havsbotten. Borrverktyg måste sänkas ner genom borrröret för att ta havsbottenprover, 4, 000 meter under fartyget. För marina sediment, detta görs genom Advanced Piston Coring (APC) eller Half-APC, där en kolvenhet med en tom kärnfoder sänks med vajer genom borrröret. På det valda djupet, "skottdjupet, "borrmaskinen ökar det hydrauliska trycket på kärntunnan, vilket gör att kolven plötsligt kan men på ett kontrollerat sätt, tränga in 10 meter (APC) eller 5 meter (halv APC) i sedimenten nedan. Denna bränningsprocess fyller upp plastkärnfodret med värdefulla lerprover från havet. Denna cykel upprepas efter att kärntunnan lyfts till rigggolvet genom kabeln, och det yttre borrröret går 10 meter längre ner i havsbotten.
Havsborrning är lättare sagt än gjort. Det är fascinerande på samma gång hur teknik och kompetensen hos vårt borr- och operationsteam går samman för att hämta ett mestadels ostört och kontinuerligt klimatarkiv från en långt borta plats och tid. Jag kan inte tacka dem tillräckligt för deras arbete eftersom de är en avgörande del i den långa processen att avslöja de inre funktionerna och mekanismerna som styr vårt jordsystem.
Med hjälp av en pappersmodell av JOIDES -upplösningen och en sträng, hela sedimentologiteamet anger den relativa längden på borröret som dinglar under fartyget i genomsnittliga havsdjup och provar havssediment för tidigare klimatrekonstruktioner. Kredit:Xiangyu Zhao/National Institute of Polar Research, Japan
Denna berättelse publiceras på nytt med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.