本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
编者注:记者兼船员凯瑟琳·艾登特和科学家杰里米·雅克特正在登上“亚特兰蒂斯”号研究船,进行为期一个月的航行,以采样和研究东部热带太平洋的固氮作用,以及其他研究项目。这是详细介绍《大众科学》网站正在进行的探索之旅的第三篇博文。
将电导率、温度和深度 (CTD) 测量装置安全送上甲板的工作可能已经完成,但对于许多科学团队成员来说,真正的工作才刚刚开始。
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对于香农·特罗尼克来说,至关重要的是她要收集她分配到的水样并开始忙于过滤。她正在测量叶绿素,以便绘制出叶绿素在水柱中的峰值位置。
一旦可以安全地走到甲板上,特罗尼克就拿起她的不透明塑料瓶开始工作。首先,她用铸件中的水冲洗瓶子,以确保样品不会受到污染。然后她装满瓶子,从铸件中收集的 240 升总水量中取出大约一升(在 10 个深度),然后回到室内开始分析。
在实验室里,特罗尼克的工作台配备了一系列看起来像塑料漏斗的东西,它们放在不大于四分之一大小的白色过滤器上。在过滤器后面,一个真空泵吸走她倒入的 पानी,只留下叶绿素。
叶绿素最大值是海洋学家在海上工作时常用的数据集。由于所有植物、藻类和蓝藻都在光合作用过程中使用叶绿素,因此测量水样中存在的叶绿素量有助于科学家了解特定区域可能存在的生物量。
叶绿素最大值的位置取决于诸如阳光可以穿透水柱的深度以及水的混合程度等因素。特罗尼克说,最大值通常位于水面以下 150 到 300 英尺之间的任何位置。例如,随着船只从南纬 10 度移动到南纬 15 度,水变得更加浑浊,她发现叶绿素最大值更接近水面。
在旅程大约一半的时候,特罗尼克已经花费了许多小时过滤叶绿素,还有更多的时间要做。但对于这位最近毕业于普林斯顿大学并获得地球科学硕士学位的学生来说,有机会出海并参与首席科学家道格·卡波内的项目是她不容错过的机会。
“看到每个人都在做什么,这是很好的实地和研究经验,”她说。“我正在学习许多新技术,并了解一个大型实地项目的互动。”
一旦她过滤完所有的水,她需要将叶绿素从过滤器上取下来,放入一种溶液中,以便她可以通过机器运行样品。为此,她将过滤器滑入装有丙酮的试管中,并将它们放在冰箱中一天。她正在遵循她的船友吉尔·索姆制定的方案,吉尔·索姆是一位博士后,她在南加州大学卡波内实验室获得了博士学位。
特罗尼克不确定她是否会继续攻读博士学位,或者是否会加入就业市场。她说,她的梦想是在美国国家航空航天局工作,设计有助于地球和太空探索的仪器。
“我对研究生物体受到压力的系统感兴趣,并且我对观察生物体生活在极端位置的边缘感兴趣,”她说。
对于特罗尼克来说,研究海洋环境与太空研究具有相似的吸引力,她可以看到自己再次出海。
“当您想到海洋时,您会认为我们已经对它了解了很多,因为它就在这里,而且似乎很容易接近。但是那里还有很多我们尚未探索的海洋,”她说。“如果您不从事这个领域,它看起来很简单,但是当您进入海洋学领域时,您会意识到有多少问题需要回答。”
在实验室里,一旦收集到足够的过滤器,特罗尼克就可以让机器读取它们了。她首先将它们放入分光光度计中,这是一种评估叶绿素可以吸收多少光的机器。接下来,她将把她的样品放入荧光计中,并测量叶绿素发出的光或荧光量。
最后,她将机器提供给她的信息插入到一个方程式中,瞧!她有足够的数据来生成一个图表,显示水柱中存在的叶绿素曲线。船上的其他科学家现在可以使用这些数据,她还可以将这些数据与从 CTD 传感器收集的读数进行比较。
“很高兴看到你如何融入全局,以及许多不同的焦点如何结合在一起构成一个大故事,”她说。“你真的在回答许多小问题,以解决那个大问题。”
图片:香农·特罗尼克在“亚特兰蒂斯”号研究船的实验室工作台上过滤水。