Стъпка 1: Започнете с труднодостъпно място
Използвайте Марианската падина или друга дълбоководна среда и задайте въпроса защо хората не могат просто да пътуват дотам и да разгледат наоколо.
Принцип 7 на океанската грамотност
Океанът е до голяма степен неизследван
Океанът е обширен, дълбок, динамичен и труднодостъпен. Изследването ни помага да разберем океанските системи, да открием нови местообитания и организми и да подобрим знанията си за това как функционира Земята.
Водещ въпрос: Защо океанът е труден за изследване и какво ни е необходимо, за да разберем повече за него?
6–8 клас концептуално съгласуване: Адаптирано от NMEA Ocean Literacy Scope and Sequence под CC BY-NC-SA 4.0.
Какво означава този принцип
Изследванията създават нови познания за океана
Изследването и повтарящите се наблюдения разкриват места, процеси, организми и промени в океана, които не могат да бъдат разбрани от еднократно посещение или с помощта на един инструмент.
Изследванията разкриват места, процеси и живот в океана.
Изследването на океаните помага на учените да проучват морското дъно, водния стълб, организмите, физичните процеси, химията и променящите се условия на околната среда.
Новите наблюдения могат да разкрият досега неизвестни местообитания, видове, поведения, геоложки характеристики, ресурси и връзки в рамките на океанската система. Изследванията могат също така да подобрят разбирането за човешкото въздействие и да доведат до открития, полезни за медицината, инженерството, енергетиката и други области.
Повторните наблюдения показват как се променя океанът.
Учените не само изследват нови места. Те също така се връщат на същите места и събират наблюдения във времето.
Повторните измервания помагат да се установят промени в температурата, циркулацията, нивото на морето, химичния състав, шума, екосистемите, разпределението на видовете и други океански процеси. Дългосрочните наблюдения помагат на учените да разпознават закономерности, да тестват обяснения и да подобряват прогнозите.
Изследването изисква сътрудничество и комуникация
Разбирането на океана зависи от съвместната работа и обмена на информация между хора с различна експертиза, опит, отговорности и начини на познание.
Много дисциплини и общности работят заедно.
Изследването на океаните обединява биологията, химията, геологията, физиката, инженерството, математиката, информатиката, науката за данните и много други дисциплини.
Учените също така работят с техници, екипажи на кораби, преподаватели, студенти, носители на знания от коренното население и местните общности, общности, правителства, екологични организации и международни партньори, за да събират, тълкуват, финансират, регулират и споделят информация за океаните.
Данните и откритията за океаните трябва да се съобщават точно и да бъдат достъпни, за да могат учените, лицата, вземащи решения, преподавателите и общностите да ги използват.
Технологиите разширяват възможностите за наблюдение на океаните
Условията в океана затрудняват директния достъп, затова учените използват специализирани технологии и свързани системи за данни, за да наблюдават места, до които хората не могат лесно да стигнат.
Екстремните условия в океана затрудняват прякото проучване.
Дълбочината, тъмнината, налягането, температурата, солеността, разстоянието, вълните и теченията създават условия, които правят прякото човешко проучване трудно, скъпо и понякога опасно.
Много океански среди не могат да бъдат посещавани безопасно или наблюдавани непрекъснато от хора. Тези физически предизвикателства обясняват защо са необходими специализирани технологии.
Специализираните технологии наблюдават места, до които хората не могат лесно да достигнат.
Учените използват изследователски кораби, подводници, дистанционно управлявани апарати, автономни подводни апарати, сонари, сателити, сензори, дрифтери, буйове, обсерватории и други технологии.
Някои инструменти наблюдават огромни площи отгоре. Други картографират морското дъно, придвижват се през водния стълб, остават под вода за дълги периоди или събират проби и измервания в екстремни условия.
Новите методи и технологии подпомагат също така изследванията в областта на океанските организми, ресурсите, енергията, геологията и физичните процеси.
Данните, картите и моделите съчетават много наблюдения.
Океанските наблюдения от различни инструменти могат да се комбинират в карти, системи за данни и изчислителни модели.
Тези системи помагат на учените да изследват места и процеси, които не могат да бъдат наблюдавани непрекъснато. Те свързват наблюденията по дълбочина, разстояние и време, докато онлайн достъпът позволява на учените и обществеността да участват в изследвания от разстояние или почти в реално време.
По-доброто познаване на океаните подпомага вземането на решения относно биоразнообразието, ресурсите, опасностите, климата и устойчивото използване.
Ключови идеи
- Голяма част от океана остава трудна за наблюдение и разбиране.
- Изследването генерира нови познания за местата, процесите и живота в океана.
- Повторните наблюдения помагат на учените да разберат как океанът се променя с течение на времето.
- Изследването на океаните изисква сътрудничество между много дисциплини и общности.
- Специализираните технологии позволяват на учените да изследват среди, до които хората не могат лесно да достигнат.
- Данните, картите и моделите помагат на учените да съчетават наблюденията си и да разберат океанската система.
Преподавайте този принцип
Стъпка 2: Избор на технологии за наблюдение
Попитайте кои инструменти биха могли да изследват дълбочината, формата, водните условия, геологията и организмите ѝ.
Стъпка 3: Обобщаване на доказателствата
Покажете как наблюденията от сателити, кораби, сонари, сензори, подводници и различни научни дисциплини могат да бъдат комбинирани в карти, набори от данни и модели.
Стъпка 4: Попитайте какво остава неизвестно
Позволете на учениците да формулират въпрос, който би изисквал допълнителни наблюдения или изследвания.
Защо това е важно
Изследването на океаните е активен процес на задаване на въпроси, наблюдение на труднодостъпни среди, сравняване на промените във времето, съчетаване на експертни познания и превръщане на измерванията в полезна информация.
Какво трябва да запомнят студентите
Учениците трябва да разберат, че голяма част от океана остава трудна за наблюдение, че изследването зависи от специализирана технология и сътрудничество, и че картите, данните и моделите помагат на хората да разберат това, което не могат да наблюдават непрекъснато.
Задание за класната стая: Ако учените искаха да разберат едно място на 8 000 метра под повърхността на океана, какво би трябвало да наблюдават и какви инструменти биха използвали?
Преподавайте с Blue Biome
Разгледайте този принцип с помощта на платформата
WebGIS
Сравнете батиметрията, зависимите от времето набори от данни и слоевете, базирани на модели, за да проучите как наблюденията се превръщат в карти и къде все още са необходими повече доказателства.
Граф на знанията
Проследявайте връзките между дълбоководните видове, необичайните местообитания, възможностите за изследване, научните дисциплини и системите, които хората все още се опитват да разберат.
Карти
Използвайте карти като „Морски науки“, „Термални извори“ и „Потънали китове“, за да обсъдите открития, инструменти и скрити екосистеми.
Започнете оттук
екорегион
1. Проучете защо изследването е трудно
Използвайте Марианската падина, за да обсъдите как дълбочината, налягането, тъмнината, разстоянието и отдалечеността ограничават прякото човешко наблюдение.
Възможност
2. Вижте как учените изследват неизвестното
Използвайте термина „морска наука“, за да свържете въпросите и откритията с наблюдения, доказателства, технологии и сътрудничество.
Възможност
3. Открийте неочаквана екосистема
Използвайте термина „термални извори“, за да покажете как проучванията разкриха дълбоки екосистеми, поддържани от химична енергия, а не от слънчева светлина.
Инструмент
4. Превърнете наблюденията в полезна информация
Използвайте WebGIS, за да сравните картираните наблюдения и наборите от данни, базирани на модели, и да обсъдите какво разкриват те за места, които хората рядко посещават директно.
Избрани примери
Избрани видове
Видове
Марианска риба-охлюв
Рибата „Марианска охлюв“ помага да се обясни този принцип, тъй като обитава едно от най-дълбоките и най-труднодостъпни местообитания на Земята, където изследванията все още разкриват как оцелява животът.
Видове
Слепа скарида
Слепите скариди помагат да се покаже, че изследванията често разкриват екосистеми, които биха останали неизвестни без подводници, сензори и наблюдения в дълбокото море.
Видове
Зъбчата змиорка на Кауп
Зъбната змиорка на Кауп помага да се свържат дълбоководните местообитания с предизвикателството да се наблюдават подвижни животни в тъмни среди с високо налягане.
Избрани екорегиони
екорегион
Марианската падина
Отличителни: Този жлеб включва най-дълбоките известни части на световния океан и досега остава труднодостъпен за директно проучване.
Свързано с глобалната система: Това помага да се обясни защо дълбочината, налягането, тъмнината и отдалечеността правят океана труден за изследване.
екорегион
Хидротермално поле Rainbow
Отличителни: Тази система от хидротермални извори е дом на необичаен хемосинтетичен живот в дълбока, екстремна среда.
Свързано с глобалната система: Това показва, че изследванията продължават да разкриват екосистеми и енергийни пътища, които някога са били напълно неизвестни.
екорегион
Каньонът на Монтерей
Отличителни: Този дълбок подводен каньон е близо до брега, но все пак разкрива трудно наблюдавани процеси и видове в дълбокия океан.
Свързано с глобалната система: Това помага да се обясни, че дори местата в океана, близки до хората, могат да останат научно предизвикателни и богати на открития.
Избрани карти
Възможност
Морски науки
„Морската наука“ илюстрира принципа, като показва, че откритията зависят от наблюдение, доказателства и продължително изследване.
Възможност
Термални извори
Термалните извори илюстрират принципа, тъй като дълбоките проучвания разкриха екосистеми, захранвани от химични процеси, а не от слънчева светлина.
Възможност
„Whale Fall“
„Whale Fall“ илюстрира принципа, като показва как редките открития в дълбините на морето могат да разкрият неочаквани хранителни мрежи и екологични етапи.