图1   深海水下机器人（也称“深海Argo浮标”）

      约翰逊博士的工作单位—美国国家海洋与大气管理局（NOAA）提供研发、测试和投放少量深海Argo浮标的基金。但是即便在唐纳德·特朗普（Donald Trump）政府提出削减NOAA 22%的研究经费之前，该项目要想增加联邦财政支持的可能性也是微乎其微。

      然后，出乎意料的是，约翰逊收到了一份来自亿万富翁保罗·艾伦的气候与能源项目总监斯宾塞·里德（Spencer Reeder）的电子邮件。表明微软联合创始人兼慈善家对深海很感兴趣。“他们问我是否有兴趣提交一份项目申请书”，约翰逊回忆道。“我当然愿意”。

      结果他们获得了由保罗·艾伦慈善基金会提供的400万美元赠款，用来部署第一个由大规模深海Argo浮标组成的观测网。而由该观测网获得的温度和盐度资料，将有助于科学家进一步了解海洋对于气候变化的响应机制，以及深渊海如何影响天气、气候以及未来海平面变化等科学问题。

 “坦率的讲，我们并未看到有明显迹象表明，联邦政府会以积极的方式融资，所以这是一次机会，保罗的介入将会带来有意义的影响”，里德说。有关拨款的谈判早在11月选举之前就开始了,他补充说。

      艾伦还将租借他自己的“海燕”号调查船给科学家，用来在巴西沿岸的一个深海盆中布放多达28个深海Argo浮标。

图2 黄昏下的“海燕”号科学调查船(照片由保罗·艾伦提供)

（这是一艘250英尺长的研究与勘探船，在2016年时由微软联合创始人和慈善家保罗·艾伦出资购置）

      认识海洋温度对于理解气候及气候变化非常重要。自1970年以来,海洋吸收了超过90%由温室效应引起的多余热量,约翰逊解释说。热量会导致海洋环流的变化,从而影响全球气温和降雨量。“海洋是气候系统的调速器”，约翰逊说。

      该新项目建立在Argo计划收集的近20年数据的基础上,这个由近4000个自动剖面浮标组成的全球海洋观测网，可以不断地测量约1.25英里（约2000米）深度范围内的海水温度和盐度。

      这些观测已经记录到了与气候变化有关的温度上升以及盐度变化，但要获得深度超过3.7英里（约6000米）范围内的深海大洋信息，则要困难得多。

      直到最近,许多海洋学家还是认为,在这么深的海域变化极小，其中包括华盛顿大学的海洋学家斯蒂芬·赖泽（Stephen Riser），他也是最早的Argo计划领导者。

      不过，几十年来积累的一系列零碎的船只调查资料揭示了，在过去30年里那些很小的、但意义重大的温度上升迹象。从覆盖整个全球的巨大水体来看,代表了有更多的热量储存在海洋深处，这要超乎任何人的想象。

      科学家认为温室效应是主因,尽管他们并不确定，因为自然周期也可能起作用。不过，重要的是要找出其中的原因,约翰逊说。

      “测量海洋变暖了多少，以及速度有多快，将会帮助到我们的项目,未来大气增温和海平面上升有多少、增速有多快，都得依赖于测量”，约翰逊说。适用于浅水中的细长、铝合金外壳制作的Argo浮标,永远不会在海底附近存活。所以，研究人员已经开发出下一代深海Argo浮标，被包裹在一个坚硬的玻璃球中，能够抵御极端低温,并且能够在压力超过海表600倍的环境中正常工作。

图3  深海Argo浮标工作流程

      像所有的Argo浮标一样，深海剖面浮标被设计成能自动工作。采用一个小泵来控制浮力,使得探测器下沉，然后通过调节水的体积使其缓慢上升,并收集数据,当它到达海面后通过卫星将观测数据传输给浮标的投放者。

      对这个由艾伦基金资助的项目,约翰逊和他的同事们选择了巴西近海的一个海盆,这里有一支源自南极的寒冷底层水从南部流经该海盆,并与来自北大西洋的深层水相互作用。“这是一个有趣的、有动力的水域”，约翰逊说。

      这个海域也基本上无冰覆盖,可为新仪器提供一个更简单的测试场所。

 图4 “Tangaroa”科学调查船上的科学家正准备在新西兰近海的南太平洋投放深海Argo浮标

      首批5个深海Argo浮标应该很快就会运抵NOAA位于圣德波因特（Sand Point）市的太平洋海洋环境实验室（PMEL）,这里的科学家将会对这批浮标进行一系列测试,以确保它们能正常工作。该团队希望在未来两年内部署完成整个观测网。

      “这真的是一个试验项目”，赖泽说。“看看我们能从中学到些什么，以及我们是否能够管理所面临的技术挑战”。

      如果该观测网产生了有价值的数据,约翰逊希望加以推广,并最终建成由1200个深海Argo浮标组成的观测网，足以覆盖深渊海99%的区域。

      “这对我来说是一个很大的目标”，他说。“Argo计划实施之初我就参与其中，期待我们能够进入真正意义上的全球观测，让海洋的深层部分能够像次表层部分一样得到全面观测”。

      约翰逊的另一个爱好是写俳句。2014年他赢得了互联网名人的称号，炮制了一份长达2200页的气候变化总结报告，融入了一系列日本短诗,并用水彩插图。

      自然地,他决定将新项目的真髓也能以俳句的形式来概述:

      深渊海洋

      调节气候变化:

      深海Argo观测

      （吴晓芬译自《西雅图时报》，2017年9月7日科技版，http://www.seattletimes.com/seattle-news/science/billionaire-paul-allen-bankrolls-deep-ocean-climate-change-project/）