欧洲的区域海底观测网

欧洲的区域海底观测网_海底科学观测的国

EMSO构建的是散布于欧洲的基础设施，具有潜在可扩展性，因此主基站的数量和基础设施扩建被视为动态的参数（Personetal.，2015）。在《海底观测——科学与技术的结合》一书中对2011年之前处于起步阶段的EMSO的11个主基站进行了详细的介绍；近5年来，EMSO已经发展为泛欧洲的海洋观测基础设施，其主基站已经拓展到15个，包括11个深海主基站和4个浅水试验基站，广泛分布于从北冰洋和大西洋到黑海并穿越地中海的海域，每个主基站都有明确的观测方向，并相继进入实际运营阶段（图3-1，表31）。

图3-1 欧洲海洋观测网EMSO节点位置及运行状态

白色星号代表已建成运行的观测站点；浅蓝色边框表示的是浅水观测站

3.1.1 北冰洋斯瓦尔巴德群岛（Svalbard Islands）观测网

北冰洋海水通过欧洲和格陵兰岛流入大西洋，是全球深水环流的重要组成部分；位于格陵兰岛和斯瓦尔巴德群岛之间的弗拉姆海峡，则是连接北冰洋和挪威海的唯一深水通道。北冰洋海底观测网的主基站建在斯瓦尔巴德群岛岸外，这里不仅可以观测冰盖缩小对于全球变化的影响，而且可观测斯瓦尔巴德岛（Prins Karls Foreland）附近的甲烷水合物分解释放的动力特征及深海生境的变化。北冰洋观测网是在德国极地所（AWI）1999年建立的HAUSGARTEN观测站的基础上建设的（Soltwedel et al.，2005），该站至今已经工作了超过15年，经过多年的发展，已经构建了包括17个永久站点在内的观测网络，覆盖深度在1000m～5000m的范围内（Pearson et al.，2015）。

德国极地所联合其他一些机构正在进一步完善北冰洋极地观测网络，为更好地理解大洋环流、水团属性和海冰消融对于北极海洋生态系统的影响。2013年开始实施覆盖整个弗拉姆海峡的FRAM（FRontiers in Arctic marine Monitoring）缆系观测设施。FRAM项目会对现存的观测站，如北极/南极浮标观测系统HAFOS（Hybrid Arctic/Antarctic Float Observing System）以及HAUSGARTEN等进行整合并加以扩展（图3-2；Soltwedeletal.， 2013）。FRAM项目铺设的光电缆长190km，采用20k V和4Am P供电，末端与HAUS-GARTEN主基站连接，安放各种传感器和观测平台以进行各项海洋变量和水下物理、化学、生物过程的研究（图3-3）。在未来五年内，FRAM设施项目将在北冰洋中部构建一个自治的基于冰观测的浮标系统，有监测冰系增长和积雪量的浮标，监测能量收支平衡的光辐照和气象观测站，以及监测上层海洋性质的冰系剖面浮标等。首批32个浮标在2015年9月完成部署，它将加深人们对北极地区大气、海冰和上层海洋之间的关系的理解（图3-4）。

图3-2 北冰洋观测网FRAM观测系统及其组成

EGC：东格陵兰洋流；RAC：大西洋回流；WSC：西斯匹次卑尔根洋流；SB：斯瓦尔巴德分支；YB：WSC的 Yermak分支。蓝色虚线表示平均夏季海冰边界（Soltwedel et al.， 2013）

图3-3 北冰洋观测网FRAM观测系统多学科观测方案（引自ht-tp：//www.awi.de/en.html）

1997—2014年弗拉姆海峡12个锚系上的海流计对温度和流速的长期观测发现，寒冷的格陵兰海深水（GSDW）以及较温暖的欧亚盆地深水（EBDW）观测的温度不同，但是二者都显示出一个线性变暖的趋势，10年分别上升0.11℃±0.02℃和0.05℃±0.01℃，与该盆地从南到北所观测到的变暖趋势是一致的（图3-5）（von Appen et al.，2015）。

图3-4 北冰洋观测网FRAM浮标观测系统示意图（引自http：//www.awi.de/en.html）

图3-5 北冰洋观测网FRAM站2500～2525m深的海水潜在温度随时间（1997—2014年）变化

GSDW：格陵兰海深水；EBDW：欧亚盆地深水（von Appen et al.，2015）

3.1.2 挪威大陆边缘（Norwegian Margin）观测网

挪威海洋观测网（Norwegian Ocean Obervatory Netwok，NOON）设在挪威西北岸外，科学目的主要是更好地理解热盐环流对气候变化的影响，更精确地研究天然气水合物的流体释放和地质灾害。挪威研究机构在2009年启动了建网计划，计划分三步进行，第一阶段是运行准备阶段，为发展深海海洋观测设施积累经验，并在2010年布设了fjord观测站，同时在2010年8—9月间在Vesterålen岸外铺设了电缆连接已有的Hermes着陆器。第二阶段时间是2012—2016年，拓展Vesterålen当地的着陆器缆系观测，并在Svabard西部陆架建立一个缆系观测站，同时对fjord观测站继续进行技术测试。第三阶段是在2016年之后在挪威大陆架外构建大型的深海缆系观测系统，具体包括：将Vesterålen海缆延伸到陆架坡折带，将Svalbard海缆延伸到ESONET的Hausgarten站点，在Snohvit站点与油气工业开展合作，构建大陆架的缆系观测（图3-6）。

图3-6 挪威大陆边缘海洋观测网三个阶段发展规划（引自http：//www.oceanobservatory. com/）

在fjord观测站的初步实验中已经取得了一些令人兴奋的成果，如通过对Maurolicus-muelleri这种发光鱼以及北部的灯笼鱼Benthosemaglaciale的昼夜观测，发现其具有显著的季节变化，并观测到这两种生物种群之前未被发现的行为模式。接下来，随着缆系观测系统的建设成型，将会对挪威海域的海洋生态、海洋地质、海洋化学等科学领域以及海洋设备、海底通信等技术领域产生重要的推动作用。

3.1.3 豪猪湾深海平原（Porcupine Abyssal Plain）观测网

豪猪湾深海平原可持续观测网（Porcupine Abyssal Plain Sustained Observatory， PAPSO）位于49°N，16.5°W，水深4800m的东北大西洋，是在PAP深海长期观测站的基础上发展起来的，其主要科学目的是观测气候变化对于开放大洋和深海生态系统的影响。这里自1989年就开展了水柱到海底的高分辨率气象和环境相关参数的原位时间序列观测。早期的观测数据主要来自船舶采样，2002年开始布放了1000m水深的固定点锚系，锚系上加载生物地球化学和物理海洋传感器；2007年增加了表面浮标；2010年6月，英国自然环境研究委员会（NERC）和气象局合作，将观测设施重新设计并布放，实现气象和海洋变量的同步实时原位监测（Hartmanetal.，2012）。观测设施由锚系和海底着陆器组成，同时配备多学科仪器和传感器。设备通常部署数个月，数据通过卫星传输或存储在设备当中直到回收（Person，etal.，2015）（图3-7）。

作为欧洲目前运行时间最长的开放大洋多学科观测点，多年来收集到的数据具有丰富的科研价值，迄今已有超过200篇关于PAP时间变化的文章发表。例如，根据2003—2012年观测数据（图3-8）显示该地区常年为二氧化碳汇，平均吸收率1.5mmol·m-2·day-1；季节性的净群落生产力和新生产力分别为4.57±0.85mol Cm-2与0.37±0.14mol Nm-2，且它的C∶N（20）比值较Redfield比值（6.6）偏高，碳计算出的生产力高于氮的生产力，说明碳被过度消耗（Frigstad et al.，2015）。

图3-7 豪猪湾深海平原观测网观测站示意图（左）；全深度锚系设计和水面浮标（右）（引自http：//noc.ac.uk/pap/about）

图3-8 PAP锚系和沉积物捕获器获得的时间序列数据

温度和盐度数据来自Ar-go浮标（上两个图中的灰色点）。负的二氧化碳通量表明从大气进入海洋（Frigstadetal.，2015）

目前多个欧洲观测项目都将PAP观测设施纳入其中，它是FIXO3（Fixed point Open Ocean Observatories）项目19个核心观测设施之一，是Euro SITES（European Ocean Observatory Network）9个核心观测设施之一，也是ANIMATE（Atlantic Network of Inter-disciplinary Moorings and Time-series for Europe）、Ocean SITES（International Deep Ocean reference station network）、ESONET等项目的关键观测设施。

3.1.4 亚速尔群岛（Azores Islands）观测网

亚速尔海洋观测网设施布放在北大西洋中部亚速尔群岛附近大洋中脊的热液场Lucky Strike，又称Mo MAR主基站（Monitoring the Mid-Atlantic Ridge），位于37.5°N，33°W，最大水深1700m。Lucky Strike热液喷口是全球海底最大的活跃热液喷口之一，开展海洋观测的主要科学目标有：①研究在离散板块边界，与地震、火山活动和海底变形有关的热液热通量和化学通量；②研究地球、气候和人为变化对深海海底生态系统和热液群落的影响；③研究与陡峭的轴向山谷地形有关的水团动力特征及其对热液排放物扩散的影响。该网在2010年7月29日布放，目前由两个主基站组成：SEAMON east和SEAMON west。SEAMON east主要是对位于Lucky Strike热液场一个大型熔岩湖中心进行大尺度地球物理观测；SEAMON west则布设在EiffelT ower活动建造的底部（图3-9）。两个主机站都是通过声学连接海面中继浮标，确保与IFREMER 设在法国Brest的岸基站进行卫星通讯（Person et al.， 2015）。

图3-9 亚速尔群岛海洋观测网在 Lucky Strike热液场布放的SEAMON观测阵列（Personetal.，2015）

亚速尔群岛海洋观测网自布设以来每年通过年度巡航进行设备的维护，其海底观测设施通过 Inter Ridge，EXO-CET-D（EXtreme eco-system studies in the deep OCEan：Techno-logical Developments）， HERMIONE，ESONET的Mo MAR-DM等项目来支持进一步的发展（Person et al.，2015）。自2014年开始，观测网系统进行升级以适应FIXO3项目的需要。

对2009—2012年在Lucky Strike热液场不同区域监测到的温度、潮汐压力和潮流数据进行分析（图3-10），可初步确定3种不同的热液排放特征：①高温地带（＞190℃），代表通过烟囱的基本未混合的热液流体；②中温地带（10℃～100℃），代表较浅的地壳内热液流体与渗透的冷海水不同比例的混合；③低温地带（＜10℃），表示海底由温暖的流体扩散与底层冷水相互作用在海底所形成的热边界层。高温排放与潮汐压力有关，低温排放与潮流有关，中温排放则呈现了过渡性质；在观测的周期里热液场的平均温度表现出一定的稳定性（Barreyreetal.，2014）。

图3-10 2009—2012年在Lucky Strike热液场不同区域释放热液流体温度、潮汐压力和潮流时间序列变化（Barreyreetal.，2014）

3.1.5 伊比利亚大陆边缘（Iberian Margin）观测网

伊比利亚海洋观测网位于欧洲西南角伊比利亚半岛外的圣维森特角（Cape San Vicente）西南约100km处，水深3000～4000m，重点观测加的斯湾欧亚板块和非洲板块交接的复杂地带，该地带地中海溢出流（Mediterranean Outflow Water，MOW）与大西洋水的交换十分显著，在此建站的主要目的是建立一个地震监测网络以评估和减轻地震、火山灾难可能造成的后果。此外，监测温暖（13℃）和高盐分（＞37g/L）的地中海溢出流的时间变化，评估其对深水环流及其气候变化的影响。早期在NEAREST（Integrated observa-tions from NEAR shore sourc ES of Tsunamis：towards an early warning system）项目支持下，选择加的斯海湾作为海啸预警系统实验点，并借用GEOSTAR观测站进行布设，并在2007年8月—2008年8月进行为期一年的实验，搭载有1个海啸探测仪、1个压力传感器、1个地震仪以及2个加速度计；2009年在ESONET-No E的LIDO-DM（Listening to the Deep-Ocean environment）项目支持下，利用GEOSTAR观测站进行试验并在2011年6月回收。这些试验都是在为以后建立永久观测站做准备，目前有关该网新进展的报道甚少。

3.1.6 马尔马拉海（Marmara Sea）观测网

图3-11 马尔马拉海断层构造与水合物分布

红色点代表活动的冷泉，白色点代表无冷泉渗漏。（a）为岩浆气泡从构造裂隙冒出；（b）为碳酸盐结核被构造活动破碎；（c）为用回声声呐探测到声学异常；（d）为一个40cm高的碳酸盐烟囱，并释放冷的（14.5℃）、高盐流体；（e）为采集到的水合物样品；（f）为黑色硫化的沉积物以及 硫 细 菌 （Person etal.，2015）

马尔马拉海位于北安纳托利亚断层（NAF）构造非常活跃的区域，处于大地震、海底滑塌和海啸的威胁下；同时马尔马拉海位于黑海和地中海之间，具有特征性的双层流，因此在该地区建立海底观测设施在地震监测、海洋学观测上都具有较高的研究价值；另外还有助于理解活动断裂释放的甲烷和硫化氢及其对生态系统的影响（图3-11）。2007年3月，ESONET开始对马尔马拉海进行地震试验，称为“马尔马拉海示范试验”（MARMARADemonstration Mission，MARMARA-DM），为期四年。2009年10月—2010年9月，在马尔马拉海投放欧洲的“海底网”SN4进行一年的观测，搭载主动声学仪、压力计、流体采样器、氡传感器、OBSs等仪器，重点探寻气体排放与地震之间的关系（图3-12）。2013年9月—2014年4月，在MARMARA-DM试验成功的基础上，受MARSITE（New Directions in Seismic Hazard Assessment through Focused Earth Observation in the Mar-mara Supersite）项目资助，再次布放一个新的SN4站，以进行海底地震的监测。到目前为止，作为建立永久观测站的第一步，在MSBO（Marmara Sea Bottom Observatory）项目的计划下，已经在该海域安装了5个缆系地震和海洋学模块，该海洋观测基础设施由KOERI（Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute-Boazici University）负责管理并由土耳其电信公司资助。

图3-12 马尔马拉观测网布放的SN4观测节点

水下仪器包括宽带地震仪、海流计、CTD、甲烷传感器和浊度计（Person etal.，2015）

马尔马拉海网分别于2009年和2011年沿北安纳托利亚断层布放了旋转声波气泡探测器BOB（Bubble OBservatory）模块（图3-13），获取的数据显示了断层气体释放不是一个稳定的过程，随时间变化的周期在几分钟到24小时之间；并且观测到气体释放的变化与气体来源属性无关，而可能与海底流的变化有关（Bayrakcietal.，2014）。

图3-13 气泡观测模块示意图（Bayrakci etal.，2014）

作为EMSO观测节点之一，马尔马拉海观测站将与陆上监测网络结合起来，并选取Istanbul-Silivrsegment，the Western High（水合物区），Izmit湾入口等三个地点作为未来多参数海底观测站的优先实施地点（Personetal.，2015）。

3.1.7 利古里亚海（Ligurian Sea）观测网

利古里亚海观测网位于法国东南岸外的西北地中海，是位于人口居住区不远的一个地震多发区域，这里独特的条件使得其成为多学科长期监测的理想地点。在该海域建设长期观测设施的科学研究目标主要有：陡峭陆坡的陆坡崩塌过程、海底峡谷的浊流及其驱动因素、地震和海啸的产生及其对大陆坡稳定性的影响、深海环境中海洋的生物多样性、水团的侧向和垂直动力学及其对生物化学通量的影响、水柱有机质通量及其对区域碳通量的影响。利古里亚海EMSO主基站分布在两个区域：东利古里亚海的尼斯岸外和瓦尔峡谷、西利古里亚海的土伦岸外（图3-14）。东部科学目标是海气交换（Dynamicse of Atmospheric Fluxes in the MEDiterranean Sea，DYFAMED）以及瓦尔峡谷和尼斯不稳定陆坡的地质灾害监测；西部是利用中微子望远镜项目ANTARES发展起来的海底缆系观测设施，开展海洋地球物理调查，该主基站预计于2017年延伸到MEUST（Mediterranean Eurocentre for Underwater Science and Technology）项目的位置（Personetal.，2015）。

图3-14 利古里亚网主基站分布

2A：瓦尔峡谷实验；2B：DYFAMED长期锚系；2C：EMSO-Nice缆系观测站；2D：ANTARES；2E：MEUST

地中海物质通量动力学DYFAMED观测站于1988年第一次布放（图3-15），在其后的运行过程中获得了大量的研究成果。例如，DYFA-MED时间序列观测站近20年观测数据表明，垂直输出通量具有强烈的年际变化，并且对流 勃发是该海域垂直输出通量的主要驱动力，冬季的对流使得颗粒物垂直输出（向下冲刷效应），从而影响被带到海表面的营养盐的浓度，以及浮游植物勃发的强度（Heimbürger et al.，2013）。

图3-15 利古里亚网地中海物质通量动力学DYFAMED观测站

3.1.8 西艾欧尼亚海（Western Ionian Sea）观测网

西艾欧尼亚海观测网位于地中海中部东西西里岛岸外的埃特纳火山附近，最大水深2100m。其科学目标主要是：①研究和识别地震的来源和信号；②研究海啸的产生和相关现象并预警；③调查埃特纳火山的活动；④识别水生哺乳动物、环境和人类来源的噪音特征等。这里布放了欧洲第一个实时多参数缆系观测网NEMO-SN1（Neutrino Mediterranean Observatory—Submarine Network1），自2005年就开始运行。它由两个不同的平台组合而成：SN1深海站以及Ov DE（Ocean Noise Detection Experiment）深海声学站，总控中心位于Catania海港，电缆长度为25km，在离岸20km的地方电缆分为两个分支，端点分别位于TSN和TSS。其中Ov DE与TSS相连，SN1与TSN相连（图3-16；Favali et al.，2013）。西艾欧尼亚网使用的是GEOSTAR多参数海底观测站的结构，搭载了宽带地震仪、绝对压力表、水听器等设备（图3-17）。NESO-SN1与基于陆地的网络整合到一起，并将实时地震数据信息传递到位于罗马的INGV国家地震服务中心（Person et al.，2015）。

图3-16 NEMO-SN1深海观测网示意图

SN1在TSN，Ov DE在TSS（Favalietal.，2013）

经过数次升级之后，2012年6月NEMO-SN1被再次成功布放并开展实时监测和数据传输工作，这也是EMSO第一个建成运行的主基站（Favalietal.，2013）。NESO-SN1先后得到GNDT-SN1（意大利），LAMS，SIRENAFESR，PEGASO等项目的支持，并受到欧洲共同体框架计划的一些项目的资助，如ESONET-CA，ESONET-No E，GENESI-DEC， SCIDIP，KM3Ne T，NEAREST，TRANSFER及ENVRI等。这些资助使得这个观测站逐步推进到国际合作的层面。未来NEMO-SN1还将配备进行物理海洋学观测的锚系，由与FIXO3项目合作的意大利EMSO-Med IT项目负责资助；同时还将通过在Capo Passero离岸布放100km的光电复合海缆，海底和水柱观测模块也将拓展到3500m的深度，这样观测范围进一步扩展（Personetal.，2015）。

图3-17 搭载多种观测仪器的SN1深海站集成结构

3.1.9 希腊弧（Hellenic Arc）观测网

图3-18 位于20世纪发生的地震震源中心的希腊弧和海沟系统区域地质图

黑色虚线表示公元365年地震形成的隆起海岸带；实线表示现存的光电缆；黄色点表示希腊网Pylos观测站点位置（Velaoras etal.，2013）

希腊弧观测网位于东地中海的克里特岛附近，处于非洲板块的俯冲带——希腊俯冲带（Hellenic Subduction Zone，HSZ），希腊和北非之间的“地中海脊”是俯冲带上的增生楔，而克里特岛就是俯冲带上的地垒构造，这里地震灾害频发（图3-18）。在该海域建设海洋观测研究设施的科学目标是：①监测地震活动，预警地质灾害；②测量深海底栖和远洋浮游生物群之间的交换和变化；③观测耗氧量；④观测从海底渗入到底层海水的甲烷等流体通量；⑤对底栖和深海动物群进行图像采集。希腊弧网由以下几个部分构成：已建成的缆系中微子延伸望远镜与海洋研 究 站 NESTOR （Neutrino Extended Submarine Telescope with Oceanographic Research），该观测站是希腊弧网EMSO主基站的第一个研究设 施，水 深 可 达4000m，布放于希腊peleponnese西南岸外希腊海槽东侧台地；此外，还有孤立的观测站E1-M3A以及Pylos观测系统（Po-seidon-Pylossys-tems），包括了水体以及海底地震海啸监测系统（图3-18）。它们均是在在欧洲和希腊的项目框架下发展的；其后的2012—2015年，希腊政府投入370万欧元建设EMSO永久缆系观测设施（Pearson et al.， 2015）。

图3-19 希腊弧网E1-M3A站锚系结构示意图（引自http：//www.fixo3.eu/obser-vatory）

E1-M3A多学科锚系位于东地中海克里特岛离岸，2000年投入运营，最大深度1440m，浮标主要进行海气交互作用研究，传感器则进行上层海水流速以及二氧化碳的测量，2011年升级后增加了两个靠近浮标的沉积物捕获器（图3-19）。Pylos多学科观测锚系位于亚得里亚海和东地中海盆地交汇处，于2008年投放，最大深度1670m，观测设施包括水体部分和自主海底平台（图3-20）。

2008—2011年在对三个观测点Athos（北爱琴海）、E1-M3A（中克里特海）以及Pylos （东艾欧尼亚海）时间序列数据分析发现，温度、盐度呈现明显的季节变化，且每个站点所在盆地都有各自的特征。北爱琴海生成的高密度海水被黑海海水（BSW）表层水团阻碍，克里特海的中层海水在冬季流通。在2008年和2009年中克里特海和东艾欧尼亚海都发现了明显的温度和盐度上升现象，这可能是由于东地中海中层海水的变化有关，也不排除两个盆地之间海水交换的可能性（图3-21；Velaoras et al.，2013）。

图3-20 希腊弧网Pylos观测站结构示意图

图3-21 希腊弧网Pylos观测站盐度随深度的时间序列变化（2008年1月—2011年1月；Velaoras et al.， 2013）

3.1.10 黑海（Black Sea）观测网

黑海是欧洲大陆最大的区域性海洋，总的海岸线长度是4340km，周围有罗马尼亚、保加利亚、土耳其、格鲁吉亚、俄罗斯和乌克兰等国家，整个大黑海盆地居住着1.6亿的人口。黑海也是世界上最大的封闭海，与大洋唯一的通道是其西南角的博斯普鲁斯（Bosphorus）海峡。黑海受到很多欧洲大河的影响，比如多瑙河等，其盐度范围为18‰～22‰。由于其封闭性，近两百万年来经历了剧烈的盐度变化。同时这里还拥有很多独特的生物群落，故对黑海区域的沉积学、水文学、地质学以及气候变化史具有重要的研究意义。

第一个黑海全球海洋观测系统（GOOS）是由政府间海洋委员会（Intergovernmental Oceanographic Commission，IOC）资助的，具备了一个可运行的观测网的基本要素组成。首个欧盟资助的GOOS用于开展区域能力建设和网络化的ARENA项目开始于2003年，旨在通过升级黑海盆地的监测和预测能力，发展区域性的GOOSE。近年来，在罗马尼亚到保加利亚的黑海沿岸，在两国政府的跨境合作的MARINEGEOHAZARD项目（2010—2013）的支持下，布放了首个EMSO黑海永久海底和水柱观测主基站的核心组件。MARINE-GEOHAZARD是第一个以整合和合作的方式去应对黑海区域急需的地质灾害早期灾害预警系统的重大举措。这一项目的主要目的是建立联合的地区性自然海洋地质灾害早期预警系统，以保护跨境区域内当地的社会、环境和财产安全。该系统包含了5个装有海洋学传感器的浮标以观测海流变化，并布放了5个海底模块来监测地震和海啸等地质灾害信息（Person et al.，2015）。

3.1.11 加那利群岛（Canary Islands）观测网

加那利欧洲时间序列观测站ESTOC/PLOCAN（European Station for Time series in the Ocean Canary Islands，The Oceanic Platform of the Canary Islands）位于29°10′N， 15°30′W，处于北大西洋副热带涡旋东侧的弱南向回流之内。在该处建站目的是：①观测研究从浅水到深水急剧增加的地理尺度上，沿岸、地区性到全球性海洋现象和生态系统的变化；②监测所有科学和技术试验造成的环境影响和恢复能力；③为测试深水观测系统提供大片连续可控的海域（Delory et al.，2011）。

图3-22 加那利群岛网PLOCAN缆系海底观测的分阶段布放示意图（Delory et al.， 2011）

虽然在ESPOC/PLOCAN观测设施的第一次运行可以追溯到1994年，并且曾一度是EUROSITES网络的一部分，并隶属于百慕大大西洋时间序列BATS计划，但是PLOCAN是最近才加入EMSO项目的（Person et al.，2015）。在西班牙国家和地方政府、加那利群岛政府、欧洲地区发展基金（ERDF）等机构合作资助下，计划在ESPOC/PLOCAN地区建立一个独立的装置；在PLO-CAN的离岸平台实验区建设一个缆系装置，第一阶段100m水深，然后以延伸到更深的水里（图3-22）。独立装置ESTOC多学科锚系在2014年4月布放于3615m的海底，它携带有营养盐传感器、CTD、p H传感器、太阳校准量子传感器（Sun Calibration Quantum Sensor）、风向和风速仪、溶解氧传感器、叶绿素传感器、ADCP等设备。

3.1.12 巴利阿里海（Balearic Sea）观测网

巴利阿里海观测网OBSEA水下观测站始于巴塞罗那Vilanovai la Geltrú沿岸的Manhole海滩，通过一段4km的海缆延伸到水深20m的一个渔业保护区内。岸基站通过1000m的陆地电缆与Manhole海滩海底光缆连接并供电，功率可达3.6k W，海缆数据传输的带宽可达1Gbs（图3-23）。建设OBSEA缆系海洋观测站的主要目的是：①监测海岸生态系统；②为新型海洋传感器的研发提供测试平台。OBSEA是EMSO的一部分，包括在ESONET中。OBSEA观测站能够提供远程、长期和连续观测，获取多参数生境数据和生物学数据。OBSEA观测站配置了盐度、CTD、ADCP、水听器、地震仪等传感器，同时安装了能够自动进行图像分析识别动物种类并追踪的摄像机（Aguzzietal.，2011）。该站在2009年第一次布放，目前运行正常。

图3-23 西地中海巴利阿里海观测网OB-SEA近海缆系观测布设示意图

OBSEA观测站在海底观测的基础上，拓展了浮标观测，可用于测量水面平台海洋和环境参数，以及为传感器和海洋设备提供测试平台。浮标位于水下观测站40m处，下部连接了三个重1200kg的固定锚链。岸基站和浮标之间通过无限3G信号连接，浮标与海底观测站则通过电缆相连。目前浮标配备有一个气候观测站以测量风速、大气温度和大气压，具有GPS定位功能，还配备一台IP摄像机，可以提供浮标和Vilanova海岸的图像。

研究者利用OBSEA海洋观测站所拍摄的图片，研究了海岸带鱼类的生境利用信息，总共识别出22种与西地中海海岸生境相关的鱼类，生境利用的空间性（水柱、人造珊瑚）、季节性（春、夏、秋、东）和日间（早上、中午和太阳落山）差异明显。种群多样性在夏季是最高的，在冬季是最低的（Condaletal.，2012）。

3.1.13 戈尔维湾（Galway Bay）观测网

戈尔维湾海底电缆观测网是爱尔兰第一个水下海洋观测站，在爱尔兰科学基金委的资助下，由爱尔兰可持续能源管理局、海洋研究所、爱尔兰Smart Bay、液压和海事研究中心（UCC）、都柏林城市大学和爱尔兰国立高威大学的联合承担。海底观测站使用水下缆系供电和数据传输，光电缆从Spiddal岸基站一直延伸到位于戈尔维湾的国家海洋测试和示范站点。电缆的终点布放了一个水下主基站，它可将电力和数据连接分配到20多个不同的装置，包括从海底到位于海面的各种海洋能源转换装置、科学仪器等，并能提供不同带宽的数据传输，为测试新技术和检验科学假设提供了独特的测试平台（图3-24）。

图3-24 戈尔维湾海洋测试和示范站点的水下设施分布及观测网仪器连接布设（引自http：//www.smartbay. ie/）

在2015年的4月，通过“凯尔特探险者”号科考船完成了水下电缆的铺设，并在2015年8月使用ILVGranuaile水下机器人完成了水下主基站的安装连接。在布放之前已经完成了各个组件的操作、组装和完整的测试工作。该观测站包括了一系列可长期运行获取多参数海洋数据的设备和传感器，在2015年底之前进入正常运行模式并实时获得数据。

3.1.14 Koljoe峡湾观测网

Koljoe峡湾位于瑞典西部，观测站设置在距离海岸500m，90m深的水底，通过一条海底光电缆与岸基站相连，提供电源与实时数据传输。该观测站距离专门研究深水珊瑚的Tjarno海洋生物实验室（TMBL）仅有30分钟的航行时间。koljoe峡湾观测站的主要目的是测试在ESONET，EMSO或其他项目下研发的独立技术组件的功能，包括了原型阶段和整合阶段；同时该观测站可以更深入地了解冷水珊瑚系统生态和摄食的动力学、环绕冷水珊瑚的流体动力学特征，以及监测该区域的捕捞活动。该观测站预期可以获得独特、有价值的动物行为数据、生物多样性以及水文数据。koljoe峡湾还是瑞典气象和水文研究所运行的每月例行采样监测点，采样点与观测站相距100～200m。

观测站安装的设备传感器包括温度、盐度、浊度、氧气传感器、水下数码相机等，之后还会在ESONET合作伙伴的支持下安装更多其他传感器。koljoe峡湾电缆观测站自2011年4月安装以来一直处于连续运作状态，可以通过互联网实现远程控制以及数据遥测，其中温度、盐度和氧气观测数据可以在SMHI网站数据库获取。

3.1.15 Molene岛观测网

EMSO的Molene岛主基站位于Molene岛北部的海洋保护区“Iroise海洋公园”内，属于海岸浅水型缆系观测站，最大深度为18m，于2012年的6月13日完成布放。其科学目标是：对海岸带生态系统和生物量进行长期的高分辨率监测，同时为传感器和仪器的技术原型提供测试点。水下平台位于48°24060′N，04°56000′W，布放于一个沙质海床上，由一个金属框架和一个可回收的仪器模块组成，安装了摄像机、水听器、CTD、ADCP、荧光计、氧气传感器、主基站和接驳盒等。由于水较浅，水下仪器和传感器的连接主要通过潜水员完成（图3-25）。在Molene岛上有一个中继站将观测站与互联网相连，具有数据处理与实时传输的功能。该网络平均每4个月维护一次。

图3-25 Molene岛观测网主基站布放