إن البرنامج المتكامل لحفر المحيطات ( IODP ) هوبرنامج دولي للبحوث البحرية للحفر وهوبرنامج مخصص لتعزيز الفهم الفهمي لكوكب الأرض من خلال رصد البيئات subseafloor وأخذ العينات. من خلال منابر متعددة وهي ميزة فريدة من نوعها يختص بهاIODP - الأرض الخاصة بهذا العالم والفهماء subseafloor يسعون لإستكشاف المحيطات العميقة. وتوثيق التغير البيئي ، والعمليات الأرضية والآثار ، والغلاف الجوي العميق ودورات الأرض الصلبة والجيوديناميكية وهي كلها موضوعات البرنامج الرئيسية.

IODP : الإستكشاف في الأرض ، والمحيطات ، والحياة

والبرنامج المتكامل لحفر المحيطات (IODP) تجمع مئات من الفهماء من عشرات الدول والمجالات الفهمية على إجراءإستكشافات صارمة لسطح الأرض على عمق كبير تحت قاع البحر. بالنسبة لكل مشروع حفر عليه الاضطلاع بها ، IODP توظف أنسب منصة لحفر الآبار المتاحة جنبا إلى جنب مع أدوات الحفر وتكنولوجيات تكميلية. IODP يتيح الفرصة للفهماء لما يلى:

1. استرداد السجلات الجيولوجية وعينات الصخور .
2. والتحقق من وثائق المحيطات وتغيير المناخ عبر الزمن.
3. استكشاف وجود حياة بدائية تحت قاع البحر.
4. تحقق الكشوف النائية والقريبة من المراصد في قاع البحر.
5. اكتساب فهم كيفية تكتونية الصفائح وتحريك وإعادة تدوير أنفسهم في مناطق الأرض العميقة.

الهجريز على الأرض

فهماء IODP مستمدون من جامعات ومعاهد من جميع أنحاء البلدان الأعضاء ، والسعي وراء الفهم الجديدة حول ماضى الأرض .برامج الحفر الفهمية السابقة للمحيطات ، مشروع الحفر في أعماق البحار وبرنامج الحفر في المحيطات ، ولدت معلومات وفيرة حول طبيعة الأرض الديناميكية : العمليات التكتونية ، ودوران المحيطات وتغير المناخ والتصدع القاري ، وتشكيل حوض المحيط.

اليوم الحفر الفهمي للمحيطات ما زال يوفر أداة قوية لدراسة العمليات الحرجة المتعلقة بالتغييرات قصيرة الأجل للأرض وطويلة الأجل . IODP يوسع نطاق التحقيقات للحفر في المحيطات ، ويدفع حدود التكنولوجيا عن طريق توفير منصات الحفر المتنوعة لتلبية الاحتياجات المحددة لكل مشاريع ومخططات الحفر.

IODP هجرز على أحواض المحيطات - المحفوظات الغنية ومثالية المختبرات الطبيعية لدراسة الترابط بين العمليات البيولوجيةالفيزيائية والكيميائية ، .مراكز البحوث IODP أيضا على تلك العوامل التي تتحكم في تغير المناخ ، والتداول الواسع لسوائل داخل قشرة الأرض ، وطبيعة الحياة على الأرض وداخلها ، وديناميكيات تكوين القشرة الأرضية وإعادة التدوير.

IODP كان بمثابةعشرة أعوام من برامج أبحاث علوم الأرض التي بدأت في عام 2003. وكانت أنشطة الحفر المقررة تتطلب أسابيع وأحيانا أشهر من الحفر في مكان واحد ، بمجموعات متنوعة من أجهزة الحفر ، واستراتيجيات هندسية جديدة لضمان الحصول على العينات البكر ، والمشاريع في البيئات القاسية والصعبة. على الرغم من الانجازات التى تحققت خلال السنوات ال 40 الماضية لأنشطة حفر المحيطات ، إستمرت IODP لتواصل ريادتها للإستكشاف في "الفضاء الداخلي" ، محققة توسعات في البيئات العميقة الخاصة subseafloor التي تحتفظ بحقائقها الفهمية بشكل جيد في القرن 21st.

الإبحار في طريق الإستكشاف

الحفر الفهمي للمحيطات يمثل اطول علوم الأرض وانجح طرق التعاون الدولي. في عام 1961 عندما تم استخدامه بنجاح لتكنولوجيا الحفر واسترداد العينات الأولى من القشرة المحيطية ، والتنقيب الفهمي تجذرت كأسلوب الفهمية الجديدة. وذلك على متن Cuss 1 ، والولايات المتحدة تعديل البارجة البحرية واحدة من البعثات في أقرب وقت الحفر الفهمي ، ومحرر الأمريكي جون شتاينبك ، أيضا عالم هاوى للمحيطات ، والتوثيق التاريخي لمشروع Mohole في مجلة الحياة. على مدى السنوات ال 45 القادمة ، والثورةالفهمية لحفر المحيطات هى ثورة في علوم الأرض ، كما أنها لا تزال تعمل اليوم

برامج من التراث

في الحفر في أعماق البحار المشروع (DSDP) ، الذي أنشئ في حزيران / يونيو1966 ، وتعمل على بناؤها بواسطة Glomar Challenger في عمليات الحفر والتجويف في المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ ، والمحيط الهندي ، وكذلك في البحر الأبيض المتوسط والبحر الأحمر. في «تشالنجر» وقع ما يقرب من النجاح على الفور :فى عملياتها جوفية تمكين DSDP من تقديم المستوى الفذة التالية في التحقق من فرضية الصفائح التكتونية المرتبطة المنتشرة في قاع البحار ،من الرواسب القاعدية على المقاطع العرضية بعيدا عن مرتفع وسط المحيط الأطلسي.

في «تشالنجر» أيضا تكنولوجيا متقدمة للحفر في أعماق المحيطات. في يونيو/ حزيران 1970 ، على سبيل المثال ، فإن مهندسوا DSDP قد ابتكروا طريقة لاستبدال لقم الثقب البالية ومن ثم إعادة إدخال أعمق لحفر الآبار الارتوازية. هذه مهمة هائلة كانت قد طبقت في المحيط الأطلسي قبالة سواحل ولاية نيويورك ، عند عمق 10،000 قدم (3،048 متر) تحت المياه. الانجاز المطلوب قد استخدام السونار ومعدات المسح واسعة النطاق لإعادة إدخال المخروط.

عملية دراسات المنحى الأرضى استمرت من عام 1985 حتى عام 2003 على متن السفينة جويدس، التي حلت محل التى تم « بناؤها بواسطة شركة تشالنجر Glomar Challenger «في يناير كانون الثاني عام 1985 على النحوDSDPنما إلى برنامج منظم حديثا يسمى برنامج الحفر في المحيطات .والسفينة جويدس أخذت اسمها من أمجاد 200 عاما منصرمة أثناء HMS Resolution، التي استكشفت في المحيط الهادئ والقطب الجنوبي تحت قيادة الكابتن الشهير جيمس كوك.

برنامج الحفر في المحيطات أسهم إسهاما كبيرا في زيادة الفهم الفهمي لتاريخ الأرض ، وتغير المناخ والصفائح التكتونية ، والموارد الطبيعية ، والأخطار الجيولوجية. وإستنفاد الأوزون والاكتشافات تضم التحقق من :

1. السوائل التى تجتاح قاع المحيط ؛
2. تشكيل الهضاب البركانية الضخمة في معدلات ظاهرة غير معروفة اليوم ؛
3. الميثان المجمد الطبيعية العميقة داخل الرواسب البحرية وهيدرات الغاز ؛
4. الكيانات الميكروبية الت تعيش في أعماق القشرة المحيطية ؛
5. دورات تغير المناخ.

IODP funding agencies

National consortia and government funding agencies support IODP science and drilling platform operations. Participation in IODP is proportional to investment in the program.

Lead agencies

Two lead agencies formally established IODP. In April 2003, officials from Japan’s Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) and the U.S. National Science Foundation (NSF) signed a memorandum of understanding (MOU) in which they agreed to form and jointly operate the Integrated Ocean Drilling Program. Japan’s interest in the post-ODP era was signified when “Ocean Drilling in the 21st Century”(OD21) was established in 1994. OD21 included plans for construction of a state-of-the-art, riser-equipped scientific drilling vessel that could reach Earth’s mantle. A series of international meetings explored how this goal could be integrated with other scientific objectives expressed by scientific communities in the United States, Europe, and the People’s Republic of China. An IODP office at NSF is responsible for administering commingled funds from NSF, MEXT, and other IODP members to support IODP science-operating costs.

Contributing member

The European Consortium for Ocean Research Drilling (ECORD) was established with 12 European countries to maximize the impact of European scientists in IODP. The consortium has since grown into a collaborative group of European nations and Canada that together comprise an IODP funding agency. Working alongside Japan and the United States, ECORD provides the IODP scientific community with access to mission-specific platforms (MSP chosen to fulfill particular scientific objectives. MSPs usually have limited space onboard for labs and scientists and require an onshore science meeting to describe, process, and analyze the sediment samples collected immediately following a drilling expedition.

Associate members

In April 2004, the People’s Republic of China joined IODP as an Associate Member through sponsorship of China’s Ministry of Science and Technology (MOST). China’s participation in IODP has given the Chinese marine science community new impetus, and increased opportunity for deep-sea research. Chinese scientists participate in research expeditions and represent China’s interests in the IODP Science Advisory Structure.

The Republic of Korea joined IODP as an Associate Member in June 2006 through the sponsorship of the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM). South Korea’s MOU with the Lead Agencies created the Interim Asian Consortium. KIGAM, the charter member of the new consortium, is expected to draw other Asian countries into its funding agency.

Hundreds of the world’s most prominent Earth and ocean scientists participate in IODP on a voluntary basis. They include researchers and engineers affiliated with the world’s most reputable universities, highly regarded scientific institutions, and government agencies. Participation takes many forms: submission of a drilling proposal; sailing on an expedition; participation in an advisory capacity; attendance at a planning workshop or topical symposium. The program’s central management office, IODP-MI, coordinates an integrated work plan between and among all IODP organizational partners. An Annual Program Plan is written each fiscal year. Included in each year’s plan are objectives and tasks necessary to drilling vessel operation, from science coordination to publications, data management, and outreach. Comprehensive information about IODP is available online at www.iodp.org.

Uniquely IODP

IODP distinguishes itself from its legacy programs by employing multiple drilling technologies/ platforms and science/drilling operators to acquire sediment and rock samples and to install monitoring instrumentation beneath the seafloor. Through its diverse drilling capacity, IODP is well prepared to investigate critical scientific questions about Earth processes, geodynamics, climate change, and the deep biosphere. Samples and data collected during IODP drilling expeditions are available to scientists and teachers on an open-access basis, once members of the expedition parties have completed their initial studies.

Planning IODP drilling: science advisory structure

Drilling proposal process

Drilling proposals are the energy and lifeblood of IODP. Each originates with science proponents, often scientists who are prominent researchers in geology, geophysics, microbiology, paleontology, or seismology. A drilling proposal, once submitted to IODP, is carefully evaluated by the Science Advisory Structure (SAS), a group of review panels. Only those proposals that SAS judges to be of the greatest value to the science community and that can be successfully realized are scheduled for implementation on one or more of IODP’s drilling platforms.

SAS panels provide advice on drilling proposals to both proponents and IODP management. SAS-approved drilling proposals generally address objectives written into the Initial Science Plan (ISP). However, outstanding innovative research ideas are welcome. Drilling proposals are accepted twice a year, in April and October, and can be submitted to IODP electronically via the IODP web portal.

The science plan

A ten-year program plan called the Initial Science Plan (ISP) guides IODP investigation. Specific scientific themes are emphasized in the ISP: investigation into the deep biosphere and subseafloor life; climate change; solid Earth cycles; and geodynamics. The ISP authors built on the achievements of IODP’s legacy programs. Their vision articulates a scientific agenda to develop better understanding of:

• the earthquake-generating zone beneath convergent continental margins;
• the complex microbial ecosystem that exists beneath the seafloor;
• the nature of gas hydrates that lie beneath continental margins;
• climate history, extreme climates;
• rapid climate change;
• the role of continental break-up in sedimentary basin formation;
• the formation of volcanic rifted margins and oceanic plateaus through time; and
• drilling to Earth’s mantle to examine and monitor a complete section of oceanic crust.

Tools critical to these goals include a riser-equipped drilling vessel, a riserless vessel, additional platforms suited to mission specific expeditions, enhanced downhole measurement devices, and long-term monitoring instrumentation.

Engineering proposals

IODP is committed to improving the drilling, sampling, and borehole observatory capabilities of the scientific ocean drilling program. An engineering proposal submission process, initiated in April 2007, facilitates the acquisition of existing or latent technology to be used in future IODP operations.

Science and drilling operators

Drilling operations are conducted and managed by three IODP Implementing Organizations (IOs):

• USIO, the United States Implementing Organization, carries out expeditions on a riserless drilling vessel;
• ESO, the ECORD Science Operator, manages mission specific expeditions on various platforms;
• JPIO, the Japan Implementing Organization, manages operations aboard a riser-equipped drilling vessel.

Each drilling expedition is led by a team of co-chief scientists, with an international team of scientists supported by an IO staff scientist. Each IO provides a combination of services: technical, operational, and financial management; logging; laboratory; core repository; data management; and publication. Although each IO is responsible for its own platform operations and performance, its science operations are funded by the Lead Agencies.

Drilling vessels and platforms

IODP employs two dedicated drilling vessels, each sponsored by a Lead Agency and managed by the respective IO. Each drilling vessel has a unique history.

JOIDES Resolution - riserless

The U.S.-sponsored drilling vessel was operated throughout the Ocean Drilling Program and the first phase of IODP. In renewing its commitment to scientific ocean drilling, the United States opted to give the vessel a “makeover.” When the vessel sails again for IODP, it will boast improved laboratory space; improved drilling, coring, and sampling capacity; and enhanced health, safety, and environmental protection systems on board.

چيكيو - riser-equipped

بدأت اليابان في بناء سفينة حفر فهمي متقدمة للأبحاث for research in 2001. Planned to take Japan into a new frontier of Earth and life science exploration, the vessel’s creators sought to build a vessel that could reach the Earth’s mantle and drill into an active seismogenic zone. The resulting drilling vessel, Chikyu—which translates to mean Planet Earth—features high-tech laboratories, a riser drilling system, a dynamic positioning system, a high-density mud circulation system to prevent borehole collapse during drilling, and much more. Chikyu can berth 150 people, cruise at 12 knots, and drill more than 7,000 meters below the seafloor in water depths that exceed 2,000 meters.

Mission-specific

ECORD commissions ships on an expedition-by-expedition basis, depending on specific scientific requirements and the environment in which it willconduct scientific investigations. ECORD contracted the use of three icebreakers for the Arctic Coring Expedition, and retrofitted a diving vessel for use in shallow Tahitian waters, where scientists needed to sample fossil coral reefs to investigate the rise in global sea levels since the last ice age. Mission-specific expeditions require flexibility.

Extending IODP to the greater science community

IODP aims to extend the boundaries of its research community and create a positive and more visible environment from which to encourage scientists’ participation in scientific ocean drilling. Publications, data management, online tools, and databases are in development to support information- and resource-sharing, and ultimately, to expand the ranks of scientists who engage in ocean drilling investigations.

Publication and data management

IODP makes its publications freely available online using easy-to-access and print file formats. IODP is creating a data management system that will integrate core and laboratory data collected by all three IOs, and the two IODP legacy programs. A web-based search system will eventually aggregate post-expedition data and related publications. Requests for data and samples can be made online.

Site Survey Data Bank (SSDB)

A web-based Site Survey Data Bank, enables proponents to access and deposit large amounts of data required to document potential drill sites into a preliminary proposal to be submitted to and reviewed by IODP. New drilling proposals are submitted to IODP through its web portal.

Core repositories

Three IODP core repositories archive cores based on geographical origin. Scientists may visit any one of the facilities for onsite research or request a loan for teaching purposes or analysis. Archived cores include not only IODP samples, but also those retrieved in the two IODP legacy programs.

الهامش

وصلات خارجية

• Integrated Ocean Drilling Program official website
• Ocean Drilling Program Legacy Website
• Learn more about IODP and the U.S. involvement
• An educational view of the Integrated Ocean Drilling Program
• JOI Learning - Education resources and programs associated with the Integrated Ocean Drilling Program