البرنامج المتكامل للحفر فى المحيطات

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

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 IODP : الإستكشاف في الأرض ، والمحيطات ، والحياة

والبرنامج المتكامل لحفر المحيطات (IODP) تجمع مئات من العلماء من عشرات الدول والتخصصات العلمية 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 للعلماء 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 و تحريك وإعادة تدوير أنفسهم في مناطق الأرض العميقة.

 التركيز على الأرض

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

اليوم الحفر العلمي 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 تركز 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 بمثابة 10 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 العلمية بشكل جيد في القرن 21st.

 الإبحار في طريق الإستكشاف

ملف:Cuss 1.JPG

CUSS I

الحفر العلمي 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 العلمي تجذرت كأسلوب العلمية الجديدة. وذلك على متن Cuss 1 ، والولايات المتحدة تعديل البارجة البحرية واحدة من البعثات في أقرب وقت الحفر العلمي ، وكاتب الأمريكي جون شتاينبك ، أيضا عالم هاوى للمحيطات ، والتوثيق التاريخي لمشروع Mohole في مجلة الحياة. على مدى السنوات ال 45 القادمة ، و الثورةالعلمية لحفر المحيطات هى ثورة في علوم الأرض ، كما أنها لا تزال تفعل اليوم

 برامج من التراث

في الحفر في أعماق البحار المشروع (DSDP) ، الذي أنشئ في حزيران / يونيو 1966 ، 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» حدث ما يقرب من النجاح على الفور :فى عملياتها جوفية تمكين DSDP من تقديم الخطوة 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.

إكسبلورر أعماق المحيط  : تم بناؤها بواسطة شركة تشالنجر«
المسافة الإجمالية للحفر تحت قاع البحر	325,548 م
الجزء الإجمالي المحفور	170,043 م
الإجمالى المحفور والمخزن .	97,056 م
إجمالى الجزء المستعاد	57%
عدد من العينات المستردة	19,119
عدد المواقع المستكشفة	624
أعمق اختراق لقشرة المحيطات البازلتية	1,714 م
الحد الأقصى لاختراق قشرة المحيطات البازلتية	1,350 م
أعمق المياه (المحطة 60 ، الموقع 461A)	7,044 م
المسافة الإجمالية المقطوعة (ميل بحري)	375,632

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 النحو DSDPنما 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 العلمي لتاريخ الأرض ، و تغير المناخ و الصفائح التكتونية ، والموارد الطبيعية ، والأخطار الجيولوجية. وإستنفاد الأوزون والاكتشافات تشمل 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.

 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.

 Science and drilling operators

Drilling operations were conducted and managed by three IODP implementing organizations:

• United States Implementing Organization (USIO) carried out expeditions on the riserless drilling vessel JOIDES Resolution;
• ECORD Science Operator (ESO) managed mission specific expeditions on various platforms;
• Center for Deep Earth Exploration (CDEX) managed operations aboard the riser-equipped drilling vessel Chikyū.

Each drilling expedition was led by a pair of co-chief scientists, with a team of scientists supported by a staff scientist. Each implementing organization provided a combination of services: technical, operational, and financial management; logging; laboratory; core repository; data management; and publication. Although each implementing organization was responsible for its own platform operations and performance, its science operations was funded by the lead agencies.

The operators conducted the following expeditions during the IODP:

Expedition	Title
310	Juan de Fuca Hydrogeology
302	Arctic Coring Expedition
303	North Atlantic Climate 1
304	Oceanic Core Complex Formation, Atlantis Massif 1
305	Oceanic Core Complex Formation, Atlantis Massif 2
306	North Atlantic Climate 2
307	Porcupine Basin Carbonate Mounds
308	Gulf of Mexico Hydrogeology
309	Superfast Spreading Rate Crust 2
310	Tahiti Sea Level
311	Cascadia Margin Gas Hydrates
312	Superfast Spreading Rate Crust 3
313	New Jersey Shallow Shelf
314	NanTroSEIZE Stage 1: LWD Transect
315	NanTroSEIZE Stage 1: Megasplay Riser Pilot
316	NanTroSEIZE Stage 1: Shallow Megasplay and Frontal Thrusts
317	Canterbury Basin Sea Level
318	Wilkes Land Glacial History
319	NanTroSEIZE Stage 2: Riser/Riserless Observa
320	Pacific Equatorial Age Transect I
321	Pacific Equatorial Age Transect II / Juan de Fuca
322	NanTroSEIZE Stage 2: Subduction Input
323	Bering Sea Paleoceanography
324	Shatsky Rise Formation
325	Great Barrier Reef Environmental Changes
326	NanTroSEIZE Stage 3: Plate Boundary Deep Riser 1
327	Juan de Fuca Hydrogeology
328	Cascadia ACORK Observatory
329	South Pacific Gyre Subseafloor Life
330	Louisville Ridge
331	Deep Hot Biosphere
332	NanTroSEIZE Stage 2: Riserless Observatory
333	NanTroSEIZE Stage 2: Subduction Inputs 2 and Heat Flow
334	Costa Rica Seismogenesis Project (CRISP)
335	Superfast Spreading Rate Crust 4
336	Mid-Atlantic Ridge Microbiology
337	Deep Coalbed Biosphere off Shimokita
338	NanTroSEIZE Stage 3: Plate Boundary Deep Riser 2
339	Mediterranean Outflow
340	Lesser Antilles Volcanism and Landslides
340T	Atlantis Massif Oceanic Core Complex
341	Southern Alaska Margin Tectonics, Climate & Sedimentation
341S	SCIMPI
342	Paleogene Newfoundland Sediment Drifts
343	Japan Trench Fast Drilling Project
343T	Japan Trench Fast Drilling Project II
344	Costa Rica Seismogenesis Project A Stage 2
345	Hess Deep Plutonic Crust
346	Asian Monsoon
347	Baltic Sea Paleoenvironment
348	Nankai Trough Seismogenic Zone Experiment Stage 3, Plate Boundary Deep Riser

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 Drilling vessels and platforms

JOIDES Resolution

IODP employed two dedicated drilling vessels, each sponsored by a lead agency and managed by their respective implementing organization:

 JOIDES Resolution – riserless

المقالة الرئيسية: JOIDES Resolution

The U.S.-sponsored drilling vessel was operated throughout the Ocean Drilling Program and the first phase of IODP. The vessel then underwent a rebuild, allowing for increased laboratory space; improved drilling, coring, and sampling capacity; and enhanced health, safety, and environmental protection systems on board.

 Chikyū – riser-equipped

المقالة الرئيسية: Chikyu Hakken

Chikyū

Japan began building a state-of-the-art scientific drilling vessel for research in 2001 with the intent of reaching Earth's mantle and drilling into an active seismogenic zone. The resulting drilling vessel, Chikyū (Japanese for "Planet Earth") features a riser drilling system, a dynamic positioning system, and a high-density mud circulation system to prevent borehole collapse during drilling, among other assets. Chikyu can berth 150 people, cruise at 12 knots (22 km/h; 14 mph), and drill more than 7,000 m (23,000 feet) below the seafloor in water depths exceeding 2,000 m (6,600 feet). Chikyū was damaged during the tsunami of 11 March 2011, and was out-of-service for several months. Chikyū returned to ocean drilling in April 2012.

 Mission-specific platforms

ECORD commissioned ships on an expedition-by-expedition basis, depending on specific scientific requirements and environment. ECORD contracted the use of three icebreakers for the Arctic Coring Expedition (2004), drilling vessels diving for use in shallow Tahitian (2005) and Australian waters (2010), where scientists sampled fossil coral reefs to investigate the rise in global sea levels since the last ice age, and a liftboat for sampling the New Jersey Shallow Shelf (2009). Mission-specific expeditions required substantial flexibility.

 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