Abstracts
Abstract
The oceans play a pivotal role in theearth system matrix and will thus be acritical component of future earth system research. This research will be driven by both technological advances and the need for an interdisciplinary approach. The scale (both spatial and temporal) of ocean-related problem soften requires expensive, large-scale, international programs. These programs are evolving into interdisciplinary looks at manageable sub-components of the system including: 1) investigations of global patterns of ocean and atmosphere circulation through networks of moorings, satellites and drifting sensors (e.g., World Ocean Circulation Experiment), 2) investigations of the role of the oceans in the global C02 system through deployment of sophisticated chemical and biological sensors, satellite observations, and flux measurements (e.g., Joint Global Ocean Flux Study), 3) establishment of a global database of high-resolution paleoclimatic time-series for investigations of the response of the earth/atmosphere system to known forcing functions and tochanges in boundary conditions (e.g.,Ocean Drilling Program (ODP) and Nansen Arctic Drilling paleo-oceanography), 4) investigations of mid-ocean ridge dynamics and the complex and linked processes of magmatism, hydrothermalcirculation, vent community development and lithosphère evolution (e.g.,RIDGE and ODP crustal drilling).
Additionally, new developments in acoustic sensors and signal processing will greatly enhance our ability to imagethe oceans and the sea floor, and advances in data collection and data dissemination (networking) will significantly change the way we do globalscience. Arrays of autonomous sensors, satellite links, and global data networks may eventually reduce the cost of large-scale ocean-related research programs. Canada must be well-positioned both to contribute to, and to benefit from, these programs. Our challenge will be to ensure that the mechanisms (and funding levels) are available to support Canadian participation without compromising the efforts of the talented researcher who prefers to work independently, and to find the means to train excellent "earth system scientists" without compromising the high levels of specialized expertise needed to explore even small components of the system.
Résumé
Les océans jouent un rôle central danslécheveau des réactions du système-Terre (la Terre comme un ensembleorganisé), et à ce titre seront un sujet depremière importance dans les pro-chaines recherches sur le système-Terre. Ces recherches seront réaliséesgrâce à des percées technologiques, etnaîtront de la nécessité d'approches in-terdisciplinaires. L'échelle même desproblèmes reliés aux océans, aussi bien temporelle que spatiale, requière l'élab-oration de programmes internationauxde grande envergure et coûteux. En cemoment, ces programmes évoluentvers des approches qui portent sur dessous-composantes du système — leurdimension les rend plus facile à gère — et qui comprennent: 1) l'étude despatrons de circulation dans l'atmo-sphère et dans les océans au moyen deréseaux de capteurs qui sont am-marrés, dérivants, ou embarqués sursatellites. Par ex. l'Expérience sur lacirculation océanique mondiale; l'étude du rôle des océans dans lecycle planétaire du C02, grâce au dé-ploiement de capteurs chimiques et bio-logiques perfectionnés, de satellitesd'observation, et à des mesures de flux.Par ex. Joint Global Ocean Flux Study(étude conjointe des flux océaniques duglobe); la création d'une base de données àl'échelle du globe de suites paléo-climatiques très précises et définies enfonctions du temps, afin d'étudier la ré-ponse du système terre-océans (conti-nents et océans comme système) à desfonctions de forçage connues, demême qu'à des changements des con-ditions ambiantes à l'interface. Par ex.le Programme de sondage des fondsmarin (PSDFM) et le Nansen Arctic Drill-ing (projet de sondage du plateau pol-aire à Nansen); l'étude de la géodynamique des rides mid-océaniques ainsi que des géo-mécanismes complexes du magma-tisme, de la circulation des fluides hy-drothermaux, de la mise en place deréseaux d events volcaniques, et de l'év-olution de la lithosphère. Par ex. lesprojets de RIDGE et du PSDFM).
De plus, les développements récentsdans les domaines des capteurs acous-tiques et du traitement des signauxamélioreront grandement nos capaci-tés à mettre les océans et les fondsocéaniques en image. Également, lesprogrès dans les techniques de cueill-ette et de dissémination des données(leur mise en réseau) changeront con-sidérablement nos façons de traiter desproblèmes scientifiques globaux. Lesensembles de capteurs autonomes, lesliaisons par satellites, et les réseauxplanétaires de données pourraient en-traîner une réduction de coût desgrands programmes de recherches surles océans. Le Canada doit s'assurer departiciper à ces grands programmes etde profiter de leurs retombées. Notredéfi consistera à nous assurer que lesmécanismes ainsi que les moyen definancement seront disponibles pourassurer la participation canadiennesans pour cela entraver les efforts dechercheurs talentueux qui préféreraienttravailler de façon indépendante. Nousdevrons également trouver les moyensde former des «scientifiques du sys-tème-Terre» sans que cela ne compro-mette l'existence des spécialités néces-saires à l'étude de quelques compo-santes particulière du système.
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