Путешествие Колдуна II. Экспедиция, которая раскрыла секреты микробиома океана - J. Craig Venter
4 июля команда прибыла в Лулео, крупный город на северном побережье Ботнического залива в Швеции, порт которого используется для перевозки железа для горнодобывающей промышленности. Здесь команда зафиксировала самый низкий уровень солености за все время плавания. В стандартном измерении практических единиц солености (psu) она составила всего 2,9 psu на поверхности при температуре 10 градусов Цельсия.
Sorcerer II на несколько дней пришвартовался в Лулео, пока Хоффман и Каролина Ининбергс готовились к путешествию за арктический круг на расстояние 130 миль, чтобы взять пробы в Торнетраском озере, крупном источнике пресной воды в Балтийском море. Они выехали из Лулео 6 июля на арендованном автомобиле, до отказа набитом оборудованием, и вскоре уже мчались по отдаленному краю заснеженных гор, густых зеленых лесов и дорожных знаков, предупреждающих о лосиных переправах. На следующий день они добрались до озера и прошли к концу шестидесятифутового пирса, чтобы наполнить водой пятидесятилитровый баллон. "Озеро Торнетраск не оттаивает до июня, - сообщил Хоффман, - поэтому вода, которую мы набирали вручную, была 7° по Цельсию, 44° по Фаренгейту. Вода была кристально чистой, поэтому команда думала, что им придется всасывать огромное количество воды, чтобы получить достаточно биомассы для секвенирования ДНК. Но уже через 200 литров фильтры всех трех размеров были полны микроорганизмов и имели четкие цвета". На фильтрах было гораздо больше жизни, чем обычно в образцах из открытого океана, когда было отфильтровано в общей сложности четыреста литров.
9 июля Хоффман и Ининбергс вернулись на "Колдун II", который в следующий раз отправился на юг вдоль восточного побережья Швеции. После еще одной короткой остановки в Стокгольме корабль продолжил движение на юг. Они взяли пробы и ненадолго остановились над Ландсортской впадиной, самой глубокой частью Балтийского моря, расположенной на глубине 459 метров. Прибыв поздно вечером, ученые опускали свои приборы вниз, вниз, вниз, проверяя уровень кислорода, и в конце концов достигли нулевого уровня кислорода на глубине чуть ниже семидесяти метров - на той глубине, где они брали пробы.
В течение всей экспедиции на Балтике Каролина Ининбергс безуспешно искала цианобактериальное цветение - обычное летнее явление. Даже спутниковые снимки не помогали, потому что их датчики в космосе были заблокированы облачным небом. Затем, 18 июля, они приплыли прямо к цветению. "Ну... почти цветение", - написал Ининбергс. "Мы заметили светлую полоску в воде, а когда присмотрелись, то увидели, что вода наполнена маленькими беловатыми агрегатами какого-то вида. В микроскоп мы смогли убедиться, что эти агрегаты действительно являются цианобактериями, причем Nodularia spumigena, похоже, доминировала в образце. Из-за беловатого цвета мы подозреваем, что нити отмирают, поскольку обычно такие виды цветения имеют более желтый цвет".
31 июля экспедиция начала медленное путешествие вокруг южной оконечности Скандинавского полуострова, из Швеции в Норвегию, где Ининбергс высадился, планируя присоединиться к экспедиции следующим летом в Средиземноморье. Из Осло "Колдун II" направился на юг, пройдя через Северное море, вдоль атлантического побережья материковой Европы, повернув на восток в южной Испании и пройдя через Ги-бралтарский пролив в Средиземное море. 21 сентября он прибыл в Валенсию, Испания. Здесь "Колдуну II" предстояло провести следующие семь месяцев, пока корабль ремонтировался в течение зимы для средиземноморского круиза, стартующего весной 2010 года. В это время ученые и экипаж сделают перерыв и отправятся домой.
Все, кроме Джеффа Хоффмана. После того как он помог закрепить "Сор-Серер II" в сухом доке в Валенсии, он не стал садиться на самолет и возвращаться в свой дом в Роквилле, штат Мэриленд. Вместо этого 9 ноября Хоффман отправился в очередную экзотическую экспедицию, которая находилась почти в десяти тысячах миль от Валенсии и гораздо южнее.
Его цель: Антарктида.
Хоффман уже четыре раза бывал на этом ледяном континенте, собирая образцы, поэтому кое-что знал об экстремальных условиях. Однако предыдущий визит не подготовил его к тому, что обрушилось на него и его команду ученых вскоре после того, как они прибыли на место и отправились брать пробы на шельфовом леднике Росса. Через несколько часов после того, как они покинули станцию Мак-Мердо - огромный город, где летом ученые собираются для проведения исследований, - разразился антарктический шторм. В мгновение ока скорость ветра достигла 63 миль в час, а температура воздуха стала похожа на минус 100 градусов по Фаренгейту. Видимость составляла менее четверти мили.8
Группа, в которую входили сотрудники JCVI, Университета Южной Калифорнии и Океанографического института Вудс-Хоула, прибыла в Антарктиду с трехнедельной миссией по изучению фитопланктона в море Росса. Как и в других экспедициях JCVI в Антарктику в эту эпоху, цель была в основном посмотреть, что там есть, и использовать инструменты метагеномики, отточенные во время экспедиции Sorcerer II, для характеристики найденного фитопланктона.
Эндрю Аллен, микробиолог и океанограф из JCVI и Института океанографии Скриппса, взял на себя ведущую роль.
В ходе полевых экспедиций, проходивших под землей, нам удалось выполнить эту работу. "Мы смогли воспользоваться импульсом и энергией GOS", - сказал он, имея в виду экспедиции Global Ocean Sampling на судне Sorcerer II. "В те дни мы в основном изучали метагеномные темы и основные виды фитопланктона и таксонов в Антарктике". В более поздних экспедициях Аллен и другие ученые занялись изучением влияния повышения температуры в Южном океане и того, как изменение климата влияет на популяции фитопланктона и на пути питательных веществ, которые зарождаются в Южном океане и попадают в южную часть Тихого океана, чтобы помочь планктону и рыбе там прокормиться. Эта экспедиция была подробно описана в блогах, размещенных на сайте JCVI.9 Эти записи дают представление о некоторых пробах, взятых JCVI на судне Sorcerer II, в данном случае,
не так.
Ученые начали работу со спутниковых снимков, на которых были видны участки фитопланктона, появляющиеся в открытых участках воды на шельфе, где повышение температуры в результате глобального потепления впервые, в некоторых случаях за миллионы лет, открыло части моря для солнечного света.
Утром 15 ноября, когда экспедиция
