Научное погружение — это использование учеными методов подводного погружения для выполнения работы под водой в целях непосредственного получения научных знаний. [1] Юридическое определение научного погружения различается в зависимости от юрисдикции. Научные водолазы — это, как правило, в первую очередь квалифицированные ученые, а во вторую — водолазы, которые используют водолазное оборудование и методы в качестве способа добраться до места своей полевой работы. Прямое наблюдение и манипулирование морскими местообитаниями, предоставляемое ученым, оснащенным аквалангом, изменили морские науки в целом, и морскую биологию и морскую химию в частности. [2] Подводная археология и геология — это другие примеры наук, изучаемых под водой. Некоторые научные погружения проводятся университетами в поддержку программ бакалавриата или аспирантуры, а государственные органы, такие как Агентство по охране окружающей среды США и Агентство по охране окружающей среды Великобритании , проводят научные погружения для сбора образцов воды, морских организмов и морского, озерного или речного материала для проверки на наличие признаков загрязнения.
Оборудование, используемое в этой области, широко варьируется и обычно выбирается на основе стоимости, эффективности, доступности и факторов риска. Чаще всего используется открытый цикл подводного плавания, поскольку он широко доступен и экономически эффективен, и является режимом обучения начального уровня в большинстве мест, но с конца 1990-х годов использование оборудования с ребризером открыло ранее недоступные регионы и позволило проводить более надежные наблюдения за поведением животных. [3]
Научные погружения в ходе работы могут регулироваться законодательством о безопасности труда или могут быть исключены как саморегулируемые признанным органом. Показатели безопасности в целом были хорошими. Сбор научных данных добровольцами вне работы обычно считается юридически любительским погружением.
Стандарты обучения различаются по всему миру и, как правило, выше, чем для начального уровня любительского дайвинга, а в некоторых случаях идентичны коммерческому обучению дайверов. Существует несколько международных соглашений, которые облегчают ученым из разных мест совместную работу над проектами, представляющими общий интерес, путем признания взаимоприемлемых минимальных уровней компетентности.
Научное погружение — это любое погружение, осуществляемое в поддержку науки , поэтому виды деятельности широко разнообразны и могут включать визуальный подсчет и измерение организмов на месте, сбор образцов, обследования, фотографирование, видеосъемку, видеомозаику, отбор проб бентоса, отбор проб кораллов, размещение, обслуживание и извлечение научного оборудования . [4] [5] [6]
Важность дайвинга для научного сообщества не очень хорошо зафиксирована. Библиографический анализ статей, опубликованных в период с 1995 по 2006 год, которые были поддержаны научным дайвингом, показывает, что дайвинг поддерживает научные исследования посредством эффективного и целенаправленного отбора проб. Мероприятия включают сбор организмов и биологических образцов, наблюдение за поведением животных, количественные исследования, измерения на месте, исследования воздействия, экологический анализ, оценку методов, картирование подводных зон, профилирование геологии, а также развертывание и извлечение подводного оборудования. [7]
Сравнение результатов поиска в базе данных с выборкой публикаций, в которых, как известно, использовались научные погружения в тот же период, показывает, что было обнаружено незначительное меньшинство статей, что говорит о том, что важность научных погружений как действенного и экономически эффективного инструмента подводных исследований в значительной степени недооценена в литературе. [8]
Некоторые подводные работы в поддержку науки выходят за рамки соответствующих правил, исключений или кодексов практики и юридически не классифицируются как научное погружение. Эти работы должны выполняться обученными, зарегистрированными и действующими в соответствии с нормами охраны здоровья и безопасности коммерческого погружения. [9] [10] [11]
Подводные погружения, особенно с аквалангом, дают ученым возможность проводить прямые наблюдения на месте и в режиме реального времени, что позволяет проводить наземную проверку крупномасштабных наблюдений и случайные наблюдения за пределами запланированного эксперимента. Человеческая ловкость остается менее затратной и более адаптивной к неожиданным сложностям в экспериментальной установке, чем дистанционно управляемые и роботизированные альтернативы в диапазонах меньшей глубины. Акваланг также предоставил идеи, которые вряд ли возникли бы без прямого наблюдения, где гипотезы, созданные дедуктивным рассуждением, не предсказывали интерактивные и поведенческие характеристики морских организмов, и они, скорее всего, не будут обнаружены с помощью дистанционного зондирования или видео или других методов, которые не предоставляют полный контекст и детали, доступные дайверу. Акваланг позволяет ученому организовать эксперимент и присутствовать, чтобы наблюдать непредвиденные альтернативы гипотезе. [2]
Область биологии глобальных изменений включает исследование доказательств, касающихся глобального потепления и закисления океана. Многие из измеряемых изменений глобального климата происходят в море. Обесцвечивание кораллов является примером индикатора изменений, а подводное плавание с аквалангом предоставило большой объем данных наблюдений с низким воздействием, что в значительной степени способствовало накоплению большого объема знаний по этому вопросу в течение нескольких десятилетий. [12]
Аналогичный рост наблюдается в области закисления океана и влияния антропогенных выбросов углекислого газа, и большинство цитируемых статей в этой области в значительной степени опираются на данные, собранные во время подводных погружений. [12]
Область палеоклиматической реконструкции имеет большое влияние на понимание эволюции и экологического и биогеографического прошлого, поскольку климат является самым мощным двигателем эволюции. Бурение кораллов на рифе наименее вредным и целенаправленным образом в настоящее время наиболее осуществимо с использованием технологии подводного плавания. Эта добыча прошлого позволяет попытаться предсказать будущий климат. [12]
Достижения в области обучения и доступности тримикс-дайвинга и систем замкнутого цикла ребризера позволили дайверам-ученым достичь разнообразнейших глубоких мезофотических рифов, которые могут быть последним убежищем кораллов от потепления поверхностных вод. [12]
Текущие знания о функционировании экологически и экономически важных сообществ твердого дна в мелководных прибрежных зонах ограничены и особенно сложны для изучения из-за плохой доступности для поверхностного оборудования из-за топографической и структурной сложности, которая препятствует дистанционному отбору проб организмов в бентическом пограничном слое. Оценки in situ, проводимые научными водолазами, остаются наиболее гибким инструментом для исследования этой среды обитания и позволяют точно и оптимально размещать приборы. [13]
Способность погружаться под полярный лед дает возможность развивать науку в ограниченной среде при относительно низких затратах. Небольшое количество отверстий во льду может обеспечить доступ к большой площади и высокий уровень экспериментальной репликации. Водолазы являются гибким и надежным методом развертывания, обслуживания и извлечения оборудования из подледной среды и относительно экономически эффективны для исследования удаленных мест, которые в противном случае потребовали бы использования более дорогих исследовательских судов. [14]
Глобальная угроза морским экосистемам из-за чрезмерной эксплуатации, потери среды обитания, загрязнения и изменения климата усугубляется внедрением чужеродных видов, что считается одной из основных причин вымирания и потери биоразнообразия . Научные водолазы являются наиболее компетентными в обнаружении присутствия потенциально инвазивных видов и в некоторых случаях могут обеспечить быстрый ответ. Мониторинг эффективности ответа также требует вмешательства водолазов. [15]
Подводная археология значительно развилась за последнее столетие, и дайвинг позволяет проводить раскопки с минимальным нарушением объекта или повреждением артефактов. [16]
Было отмечено, что личное вмешательство ученого позволило проводить более точные целевые наблюдения и наносить меньше случайного ущерба по сравнению со слепым отбором проб с поверхности, и что наблюдение за субъектом ученым может предоставить ценные и часто неожиданные данные. Существуют также явления и организмы, которые трудно или невозможно наблюдать, кроме как находясь там, и места, к которым трудно получить доступ, кроме как лично придя туда. Трудно определить полный объем подводной науки в прошлом, поскольку не все работы или методологии были опубликованы. [16]
Научное погружение может использовать любой режим погружения , который лучше всего подходит для проекта. Научные водолазные операции могут использовать и использовали фридайвинг , подводное плавание с открытым циклом , подводное плавание с закрытым циклом , поверхностные ориентированные системы с подачей на поверхность , насыщенное погружение с поверхности или подводных мест обитания , атмосферное погружение в костюме или дистанционно управляемые подводные аппараты . Используемые дыхательные газы включают воздух, кислород , нитрокс , тримикс , гелиокс и экспериментальные смеси. [17]
Несколько проектов гражданской науки используют данные наблюдений от дайверов-любителей для получения надежных данных о наличии и распространении морских организмов. Доступность цифровых подводных камер упрощает сбор таких наблюдений, а постоянство записи позволяет проводить экспертную оценку. К таким проектам относятся австралийский Reef Life Survey и более международный проект iNaturalist , базирующийся в Калифорнии, который лишь частично сосредоточен на морских видах.
В большинстве случаев погружения в целях гражданской науки не считаются профессиональными погружениями и, следовательно, не подпадают под действие правил охраны труда и техники безопасности, поскольку каждый дайвер является автономным и лично несет ответственность за планирование и выполнение своих погружений. Любое соглашение между двумя напарниками по дайвингу относительно взаимной обязанности проявлять заботу должно соответствовать установленному законодательству для этой цели, если оно существует в соответствующей юрисдикции. Если дайвер находится под руководством лица, назначенного организацией, это исключение может отпасть, поскольку назначенное лицо становится ответственным за охрану здоровья и технику безопасности на месте погружения, а организация принимает на себя обязанность проявлять заботу работодателя.
Первым зарегистрированным американским научным водолазом был доктор Уильям Х. Лонгли , начавший заниматься дайвингом в 1910 году и сделавший первую подводную цветную фотографию совместно с фотографом National Geographic Чарльзом Мартином в 1926 году у островов Флорида-Кис в Мексиканском заливе. [18]
К середине 20-го века научные погружения проводились по всей территории США с использованием мелководных шлемов и стандартного водолазного костюма . [18]
Во время Второй мировой войны Жак-Ив Кусто и Фредерик Дюма использовали Aqua-Lung для подводной археологии, чтобы раскопать большую кучу амфор недалеко от Гран-Конглуэ, острова недалеко от Марселя. [18]
Первым научным водолазом в Институте океанографии Скриппса был Ченг Квай Ценг, биолог из Китая и аспирант во время Второй мировой войны, который использовал японское оборудование для сбора водорослей у побережья Сан-Диего в 1944 году. В 1947 году Фрэнк Хеймейкер проводил наблюдения в каньоне Скриппса, используя аналогичный водолазный шлем с поверхностным источником питания. [19]
В 1949 году Конрад Лимбо представил научное подводное плавание с аквалангом в Институте океанографии Скриппса. Будучи докторантом в 1954 году, он стал первым офицером по безопасности подводного плавания Скриппса , его исследовательский курс подводного плавания стал первой программой подготовки гражданских подводных ныряльщиков в США, и он написал первое научное руководство по подводному плаванию. [18]
Лимбо и исследователь Андреас Рехнитцер приобрели Aqua-lung, когда они стали доступны, и научились пользоваться им, поскольку формальное обучение не было доступно. Они представили оборудование исследователям Скриппса в 1950 году, и оно было признано подходящим для проведения прямых наблюдений и экспериментов под водой. [19]
В 1951 году, после смерти двух научных водолазов, Скриппс решил, что существует необходимость в формализованной подготовке научных водолазов, и в 1954 году учредил первую официальную программу научного водолазного обучения в США [18]
По просьбе администрации президента Калифорнийского университета водолазы Скриппса разработали первое «Университетское руководство по безопасности дайвинга», которое было впервые опубликовано в марте 1967 года. [19]
В 1950–1970-х годах научное дайвинговое исследование в США проводилось различными организациями, использовавшими схожие, но неформальные саморегулируемые стандарты. [18]
Профессор Джордж Басс из Техасского университета A & M был пионером в области подводной археологии с 1960 года, в основном в Средиземном море [18]
В 1975 году Объединенное братство плотников и столяров Америки подало ходатайство о введении чрезвычайного временного стандарта в отношении профессиональных водолазных работ. ETS, выпущенный 15 июня 1976 года, должен был вступить в силу с 15 июля 1976 года, но был оспорен в Апелляционном суде США несколькими подрядчиками по водолазным работам и был отозван в ноябре 1976 года. Постоянный стандарт для коммерческих водолазных работ вступил в силу 20 октября 1977 года, но он не учитывал потребности научного водолазного дела. Научное водолазное сообщество не могло работать так, как раньше, и в 1977 году объединилось в Американскую академию подводных наук (AAUS) [18]
После длительных переговоров и слушаний в Конгрессе в 1982 году было выпущено частичное освобождение от стандартов коммерческого дайвинга, которое было пересмотрено в 1984 году, что привело к появлению окончательных руководящих принципов освобождения, которые вступили в силу в 1985 году (Федеральный регистр, том 50, № 6, стр. 1046) [18]
В 1988 году ЮНЕСКО опубликовалаКодекс практики научного дайвинга: принципы безопасной практики научного дайвинга в различных средах , разработанный Научным комитетом CMAS.
Существует проект по гармонизации статуса научного дайвинга в Европе, реализуемый Европейской группой по научному дайвингу на основе квалификаций Европейского научного дайвера и Продвинутого европейского научного дайвера , который призван обеспечить мобильность научных дайверов и проведение операций по всей Европе. [16]
HSE Великобритании делит виды деятельности, широко включенные в эту область, на медийные, научные и археологические погружения . В нескольких странах погружения в исследовательских целях регулируются правилами охраны труда и техники безопасности. США работают в соответствии с руководящими принципами AAUS, которые допускают значительную гибкость в отношении оборудования и процедур, основанных на принципах приемлемой безопасности, и ограничивают операции видами деятельности, признанными научной работой, хотя некоторые виды деятельности исключаются из-за более высокого риска. [16]
Доктор Ричард Пайл был пионером в разработке стандартов погружений в США для научных проектов на больших глубинах с 1990-х годов, что открыло возможности для изучения более широкого спектра экологических зон и их биоты. [16]
Работа над международными исследованиями природы часто включает дайверов-волонтеров, действующих как гражданские ученые, которые собирают данные наблюдений и регистрируют изменения подводной среды. Большая часть этого делается в качестве рекреационных дайверов, в рамках распределенных проектов, но они также могут быть напрямую вовлечены в научные дайвинговые операции, где это разрешено законом. [16]
Научные водолазные работы, которые являются частью работы организации, обычно находятся под контролем руководителя водолазных работ или эквивалентного ему лица и следуют процедурам, аналогичным процедурам других профессиональных водолазных работ . [11]
Научная водолазная операция, которая следует обычным процедурам коммерческой подводной операции, будет включать одного или нескольких работающих водолазов, дежурного водолаза и супервайзера, которые будут управлять операцией с точки контроля на поверхности. Если водолазы привязаны, обычно для каждого привязанного водолаза в воде будет тендер на трос. Дежурный водолаз может оставаться вне воды на поверхности или может сопровождать рабочего водолаза или водолазов в воде. Операции с подачей на поверхность и насыщением также обычно будут следовать стандартным процедурам, используемым коммерческими водолазами. [1]
Другие научные погружения находятся в проектах под контролем и руководством ученых, которые их выполняют, и в таких случаях может быть система с менее жестким контролем, поскольку у водолазов больше ответственности и автономии. США работают над такой системой, где есть освобождение от регулирования коммерческих погружений, а научные погружения регулируются самостоятельно в рамках национальной ассоциации. [20]
В американской системе есть совет по контролю за дайвингом, который несет общую ответственность за всю научную работу по дайвингу, выполняемую организацией. Офицер по безопасности дайвинга несет ответственность перед советом за оперативные, дайвинговые и вопросы безопасности. Для каждого погружения один ученый, назначенный ведущим дайвером, должен присутствовать на месте в течение всей операции и отвечает за управление погружением, включая планирование погружения , инструктаж, аварийное планирование, оборудование и процедуры. Дайверы работают в строгой системе напарников . [21]
Стандартные процедуры для подводного и поверхностного погружения по сути такие же, как и для любой другой подобной операции по погружению с использованием аналогичного оборудования в аналогичной среде, как для рекреационных, технических, так и для других профессиональных дайверов. Есть несколько особых случаев, когда научные дайвинговые операции проводятся в местах, куда другие дайверы обычно не заходят, например, дайвинг в открытом море . [22] Научные погружения, как правило, более ориентированы на задачу, чем любительские погружения, поскольку ученый в первую очередь находится там для сбора данных, а погружение имеет второстепенное значение, как способ добраться до места работы.
Требования к квалификации научного дайвера различаются в зависимости от юрисдикции. Европейский стандарт научного дайвера (ESD) является достаточно представительным:
Компетентность в методах работы, общих для научных проектов: [23]
Подводная навигация водолазов в целом делится на три категории. Естественные методы навигации и ориентирование , которое представляет собой навигацию, основанную на использовании подводного магнитного компаса и следовании направляющей линии .
Естественная навигация, иногда называемая лоцманской , включает в себя ориентацию по естественным наблюдаемым явлениям, таким как солнечный свет, движение воды, состав дна (например, песчаная рябь идет параллельно направлению фронта волны, который, как правило, идет параллельно берегу), контур дна и шум. Хотя естественная навигация преподается на курсах, развитие навыков, как правило, больше вопрос опыта. [24]
Ориентирование, или навигация по компасу, является вопросом обучения, практики и знакомства с использованием подводных компасов, в сочетании с различными методами расчета расстояния под водой, включая циклы ударов (один полный подъем и падение удара), время, расход воздуха и иногда фактические измерения. Циклы ударов зависят от техники работы ластами и оборудования дайвера, но, как правило, более надежны, чем время, которое критически зависит от скорости или расхода воздуха, который критически зависит от глубины, скорости работы, физической подготовки дайвера и сопротивления оборудования. Методы прямого измерения также различаются, от использования калиброванных линий расстояний или рулеток геодезиста до механизма, такого как импеллерный лаг , и отмеривания расстояния по дну руками. [25]
Опытные подводные навигаторы используют методы из обеих этих категорий в бесшовном сочетании, используя компас для навигации между ориентирами на больших расстояниях и в условиях плохой видимости, одновременно используя общие океанографические индикаторы, чтобы помочь оставаться на курсе и для проверки того, что нет ошибки в пеленге, а затем распознавая ориентиры и используя их вместе с запомненной топографией знакомого места для подтверждения местоположения. [25]
Направляющие линии, также известные как направляющие линии, пещерные линии, линии расстояния , линии проникновения и домкраты-штаги, являются постоянными или временными линиями, прокладываемыми водолазами для обозначения маршрута, особенно в пещерах, затонувших кораблях и других местах, где выход из надводной среды может быть неочевидным. [26] [27] Направляющие линии также полезны в случае заноса илом . [28]
Расстояния наматываются на катушку или барабан . [29] Длина используемого расстояний зависит от плана погружения. Катушки для расстояний могут иметь механизм блокировки, храповой механизм или регулируемое сопротивление для управления развертыванием линии и ручку для намотки, чтобы контролировать провисание линии и перематывать ее. Материал, используемый для любой заданной расстояний, будет варьироваться в зависимости от предполагаемого использования. [29] Использование направляющего троса для навигации требует особого внимания к укладке и закреплению линии, следованию за линией, маркировке, привязке, позиционированию, командной работе и общению. [28]
Линия трансекты — это особый случай направляющей линии, обычно используемой в научном дайвинге. Это линия, проложенная для направления водолаза при обследовании вдоль линии. В случаях, когда положение вдоль линии должно быть точно указано, в качестве линии трансекты может использоваться геодезическая лента или цепь. [30]
Поиски часто требуются для нахождения объекта исследования или для извлечения ранее размещенных приборов. Существует ряд методов общего пользования. Некоторые из них подходят для подводного плавания, а некоторые — для погружений с поверхности. Выбор метода поиска будет зависеть от логистических факторов, рельефа местности, протокола и навыков дайвера. [30]
В качестве общего принципа, метод поиска пытается обеспечить 100% покрытие области поиска. На это в значительной степени влияет ширина развертки. В условиях нулевой видимости это расстояние, которое водолаз может ощутить руками, двигаясь по схеме. Когда видимость лучше, это зависит от расстояния, на котором цель может быть видна из схемы. Во всех случаях схема должна быть точной и полностью покрывать область поиска без чрезмерной избыточности или пропущенных участков. Перекрытие необходимо для компенсации неточности и может быть необходимо для избежания пробелов в некоторых схемах. [30] Обычные схемы поиска включают:
Большинство научных полевых работ включают в себя некоторую форму сбора данных. В некоторых случаях это измерение физических данных на месте, а иногда это включает взятие образцов, обычно фиксируя обстоятельства в некоторых деталях. Видео, фотосъемка и ручное перечисление измерений и маркировка образцов являются обычной практикой. [17] Биологические и геологические образцы обычно упаковываются и маркируются для положительной идентификации, а наличие подводных камер позволяет делать фотографии на месте и в пакетах для справки. Биологические образцы также могут быть помечены и выпущены или могут быть взяты небольшие биопсии для анализа ДНК. Когда проводятся неэкстракционные измерения, видео и фотосъемка обеспечивают резервное копирование перечисленных данных. Запись на подготовленных листах предпочтительнее, где это возможно, поскольку писать под водой относительно неэффективно и часто не очень разборчиво. Для письменных записей обычно используется водонепроницаемая бумага на планшете или водонепроницаемый грифель. Обычные графитовые карандаши довольно хорошо работают под водой, хотя древесина имеет тенденцию раскалываться через некоторое время. [30]
Типы обследования:
Измерение может быть неотъемлемой частью обследований или может быть связано с выборкой.
Географическое местоположение может быть необходимым или желательным для определения конкретного местоположения, в котором собираются данные. Возможны различные уровни точности, обычно более сложные для достижения, чем наземная геолокация.
Картографирование подводного участка может быть необходимо для анализа данных. Доступно несколько методов. Карта — это двух- или трехмерное представление данных географического обследования в стандартизированном формате, часто с использованием символических представлений данных и часто в указанном масштабе.
В целом, научное погружение имеет историю относительно низкого риска и хорошую репутацию безопасности в целом, подавляющее большинство погружений относительно неглубокие и в достаточно хороших условиях. Большинство научных погружений могут быть отложены, когда условия не оптимальны, и редко требуют использования опасного оборудования. Это позволило добиться хорошей истории безопасности, несмотря на относительно мягкие требования к оборудованию и обучению для профессионального погружения. [31]
Самая ранняя научная программа по безопасности дайвинга в США была создана в Институте океанографии Скриппса в 1954 году, примерно за 5 лет до развития национальных агентств по обучению рекреационному подводному плаванию. Большинство американских научных программ дайвинга основаны на элементах оригинальной программы дайвинга Скриппса. [21]
Исследование полумиллиона научных погружений выявило 7 смертельных случаев и 21 случай декомпрессионной болезни. Эти показатели ниже, чем те, которые были ранее зарегистрированы для военнослужащих, любителей-дайверов в Великобритании, любителей-дайверов в Карибском море, любителей-дайверов в западной Канаде и дайверов, занимающихся погружениями в холодную воду. [8]
Найтрокс использовался для научных погружений с открытым циклом с начала 1970-х годов, и не было никаких доказательств увеличения риска ДКБ по сравнению с аналогичными погружениями на воздухе. [21]
Научное сообщество посчитало максимальное парциальное давление кислорода 1,6 бар приемлемым для погружений с использованием нитрокса открытого цикла, и не было установлено необходимости проверять наличие углекислого газа. [21]
Исследование порядка профилей погружений не выявило статистического увеличения риска декомпрессионной болезни при погружениях с обратным профилем. Не было обнаружено обоснованности правила постепенного погружения на меньшую глубину в последовательных погружениях без декомпрессии, введенного организациями по обучению дайверов-любителей. [21]
По состоянию на 1992 год распространенность декомпрессионной болезни в Соединенных Штатах оценивалась в один случай на 100 000 погружений для научного дайвингового сообщества. Это можно сравнить с приблизительно одним случаем на 1000 погружений для коммерческого дайвинга и одним случаем на 5000 погружений для любительского дайвинга. [21] Сообщаемый уровень декомпрессионной болезни 1:100 000 за 50 лет, по-видимому, приемлем для научного дайвингового сообщества. Профили дайвинга напоминают любительское дайвинг больше, чем другие сектора, но уровень инцидентов в научном дайвинге на порядок ниже, чем в любительском дайвинге. Это объясняется более тщательным начальным уровнем и постоянной подготовкой, лучшим надзором и эксплуатационными процедурами, а также медицинским и фитнес-скринингом. [21]
Опрос чуть более миллиона научных погружений, проведенных членами AAUS в период с января 1998 года по декабрь 2007 года, дал в общей сложности 95 достоверных отчетов об инцидентах, что соответствует общему показателю инцидентов 0,931/10 000 погружений человек. Подробный обзор показал, что 33 из них были связаны с декомпрессионной болезнью, что дает показатель заболеваемости DCI 0,324/10 000 погружений человек, включая некоторые неоднозначные случаи. Этот показатель ниже опубликованных показателей для любительского, учебного, дайвинг-гида, коммерческого и военного дайвинга [32] , но выше оценки 1992 года.
В Соединенных Штатах научное погружение осуществляется научно-исследовательскими институтами, университетами, музеями, аквариумами и консалтинговыми компаниями в целях исследования, образования и мониторинга окружающей среды. По состоянию на 2005 год насчитывалось около 4000 научных дайверов, из которых небольшое количество являются профессиональными научными дайверами, со средним возрастом около 40 лет, и большее количество студентов в возрастной группе от 18 до 34 лет. Не существует определенного верхнего предела возраста, при условии, что дайвер остается в состоянии по состоянию здоровья для погружения. Нижний предел определяется возрастом студентов, имеющих право на обучение. Около четверти из них — женщины. [21]
Научный дайвинг обычно считается профессиональным дайвингом и обычно регулируется как таковой, за исключением случаев, когда это специально оговорено. [33] [11] [34]
В США научное погружение освобождено от требований Федеральных правил охраны труда и техники безопасности при условии, что оно соответствует требованиям, указанным для освобождения. [10] [35]
К организациям, управляющим научным дайвингом, относятся:
Когда научная водолазная операция является частью обязанностей водолаза как сотрудника, операция может считаться профессиональной водолазной операцией, подлежащей регулированию как таковой. В этих случаях обучение и регистрация могут соответствовать тем же требованиям, что и для других профессиональных водолазов, или могут включать стандарты обучения, специально предназначенные для научного водолазного погружения. В других случаях, когда водолазы полностью контролируют свою собственную водолазную операцию, включая планирование и безопасность, совершая погружения в качестве волонтеров, правила охраны труда и техники безопасности могут не применяться. [11] [1]
В тех случаях, когда научное погружение освобождено от регулирования коммерческого дайвинга, требования к обучению могут существенно различаться, а в некоторых случаях базовая подготовка и сертификация научного дайвера может не сильно отличаться от подготовки начинающего дайвера-любителя.
Технологические достижения позволили научным водолазам достичь большего во время погружения, но они также увеличили сложность и нагрузку как водолазного оборудования, так и выполняемой работы, и, следовательно, требуют более высокого уровня обучения и подготовки для безопасного и эффективного использования этой технологии. Предпочтительно для эффективного обучения и безопасности, чтобы такое специализированное обучение проводилось систематически и в контролируемых условиях, а не на месте и на рабочем месте. Условия окружающей среды для обучения должны включать упражнения в условиях, максимально приближенных к полевым условиям. [40]
Требования к квалификации научного дайвера различаются в зависимости от юрисдикции. Европейский стандарт научного дайвера (ESD) является достаточно представительным:
От человека может потребоваться, чтобы он уже имел квалификацию ученого или научного техника или проходил обучение для получения такой квалификации, а также имел медицинскую пригодность для погружения .
Базовые навыки и базовые знания должны включать: [23]
Навыки реагирования на чрезвычайные ситуации включают в себя компетентность в: [23]
Может потребоваться дополнительная подготовка для специального оборудования, такого как замкнутый контур смешанных газовых ребризеров , расширенный диапазон или специальные задачи. По состоянию на 2016 год в США существовало три набора стандартов ребризеров для научного дайвинга: Американской академии подводных наук (AAUS), Службы национальных парков (NPS) и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). [41]
Все три организации требуют полный научный статус дайвера с сертификацией на нитроксе в качестве предварительного условия, NOAA требует сертификацию на 130 футов (40 м) и 100 погружений в открытой воде, в то время как AAUS и NPS требуют 100 футов (30 м) и 50 погружений в открытой воде. Каждое агентство определяет пошаговую сертификацию для увеличения глубины, и сертификация действительна только для типа ребризера, на котором проводилась подготовка, для условий окружающей среды, аналогичных условиям во время обучения. Обучение в классе включает теоретический обзор тем, включенных в обучение по открытому циклу, а также планирование декомпрессии и погружения, соответствующее выбранному подразделению. Более технические темы включают проектирование и эксплуатацию системы, настройку и тестирование перед погружением, поломку и обслуживание после погружения, воздействие кислорода и управление декомпрессией, планирование операций по погружению, распознавание и управление проблемами, характерными для выбранного подразделения. Практические навыки обучения включают калибровку системы и проверку работы, подготовку и управление абсорбирующими канистрами, сборку дыхательного контура, проверку работы обратного клапана и давления, анализ газа, оценку функции предварительного дыхания, контроль плавучести, мониторинг системы во время погружения, процедуры аварийного покидания и обслуживание системы пользователем, а также получение опыта пребывания под водой в течение как минимум нескольких часов в контролируемых условиях. [41]
Хотя первая научная водолазная экспедиция в Австралии была проведена сэром Морисом Йонгом на Большом Барьерном рифе в 1928 году, большинство научных погружений началось только в 1952 году, когда Содружество научных и промышленных исследований начало работу по изучению жемчужных залежей северной Австралии в 1957 году. [31] Коммерческие водолазы работали по австралийскому стандарту CZ18 «Работа на сжатом воздухе» в 1972 году. Этот стандарт применялся к кессонным рабочим и водолазам, поэтому подводные работы были включены в AS 2299 «Подводные операции с дыханием воздухом» в 1979 году. В 1987 году переработанный AS 2299 включил научное погружение в правила, хотя водолазы были саморегулируемыми в рамках Австралийской ассоциации морских наук (AMSA). В то время AMSA и Австралийский институт морской археологии (AIMA) начали сотрудничество с целью разработки нового стандарта для научного погружения. [31]
В 1960-х годах в Германии не было никаких правил для научного дайвинга, но два несчастных случая со смертельным исходом в 1969 году привели к внедрению руководящих принципов для научного дайвинга, основанных на коммерческих руководящих принципах дайвинга. Они определяют оборудование, обучение, протоколы и правовую основу для научного дайвинга для немецких университетов, научно-исследовательских институтов и государственных организаций. Водолазы, прошедшие подготовку по этим требованиям, в основном являются студентами-естественниками или техниками и впоследствии регистрируются как научные водолазы. [34]
Научное погружение выполняется водолазом, привязанным к воде, под наблюдением дайвера на поверхности, под контролем руководителя дайвинг-операции (руководителя) и с дежурным водолазом на месте. Водолазное снаряжение включает полнолицевую маску и сухой костюм, но устройство контроля плавучести не является обязательным. Большинство погружений не требуют декомпрессионных остановок. [34]
Всем немецким ученым и студентам для проведения научных водолазных работ необходима квалификация «Сертифицированный исследовательский водолаз / Европейский научный водолаз», которая основана на Законе Германии об охране труда и технике безопасности () и Правилах по охране труда GUV-R 2112 «Эксплуатация научных водолазов». Существует семь сертифицированных учебных центров, где можно получить квалификацию Geprüfter Forschungstaucher (Сертифицированный исследовательский водолаз). [42]
В Польше начало научного дайвинга связано с профессором Романом Войтусяком , который использовал открытый поверхностный снабженный шлем, введенный в эксплуатацию в 1935 году и использовавшийся с 1936 года для биологических наблюдений и экспериментов в Польше и Югославии. Польские подразделения, занимающиеся научным дайвингом, включают Польскую академию наук в Сопоте и Гданьский университет , которые проводили биологические наблюдения и устанавливали измерительное оборудование. Центральный морской музей Гданьска проводил исследования большого количества затонувших кораблей в Балтийском море. Другие подразделения, занимающиеся подводной археологией и подготовкой водолазов для этой работы, включают Университет Николая Коперника в Торуни и Варшавский университет . В Польше существовала проблема с научным дайвингом, поскольку для естественных наук он юридически классифицировался как любительское дайвинг, но для археологии он считался подводной работой, пока закон от 17 октября 2003 года не классифицировал научное дайвинг как профессиональное дайвинг, а затем закон от 9 мая 2014 года исключил подводное плавание в исследовательских целях, организованное университетами и научно-исследовательскими институтами. [16]
В Южной Африке научное погружение считается формой коммерческого погружения и входит в сферу действия Положений о погружении 2009 года и Кодекса практики научного погружения, опубликованного Главным инспектором Департамента занятости и труда , [11] Согласно DR 2009 Кодексы практики являются руководством, а не обязательной практикой. Они предоставляются в качестве рекомендуемой надлежащей практики и, теоретически, не должны соблюдаться при условии достижения приемлемого уровня безопасности в соответствии с Законом о безопасности и гигиене труда № 85 от 1993 года . Однако в этом случае ответственность за обеспечение приемлемого уровня безопасности во время водолазной операции на основе оценки риска лежит на подрядчике по водолазным работам. Требуемый уровень безопасности указан в Законе об охране труда и технике безопасности как «разумно осуществимый» с учетом ряда факторов, включая экономическую эффективность, доступность технологий для смягчения последствий и имеющиеся знания об опасностях. Использование относительно гибкого научного кодекса вместо стандартного Кодекса практики для прибрежного погружения ограничено клиентами, которые зарегистрированы как организации, занимающиеся либо научными исследованиями, либо высшим образованием. [1]
Квалификация, необходимая для работы дайвером в Южной Африке, связана с режимом дайвинга, используемым оборудованием и средой дайвинга. Существует шесть классов регистрации профессиональных дайверов, все из которых могут быть использованы в научных дайвинговых операциях в рамках указанной компетенции и при поддержке необходимой инфраструктуры. [11]
В каждом из этих классов основные водолазные или надзорные компетенции включают в себя компетенции класса со следующим более высоким номером, хотя специальные навыки могут отличаться от человека к человеку и могут не иметь очевидной связи с зарегистрированным классом. [11] Все научные погружения должны проводиться под наблюдением зарегистрированного водолазного руководителя класса, соответствующего конкретной водолазной операции. [11]
Большинство научных погружений в Южной Африке выполняется на открытом цикле подводного плавания водолазами 4 и 5 классов в виде безостановочных погружений на воздухе или нитроксе. Кодекс практики научного погружения допускает использование альтернативных режимов и технологий при условии, что соответствующая компетентность достигается путем обучения и оценки, а риск проекта оценивается как приемлемый как организацией, так и членами команды водолазов. [1] Минимальные требования к персоналу указаны в Правилах дайвинга и могут быть изменены только с разрешения исключения от Главного инспектора Департамента занятости и труда. [11]
Обучение научных водолазов может проводиться в любой коммерческой школе дайвинга, зарегистрированной в Департаменте занятости и труда. Различий между научной и другой коммерческой регистрацией водолазов не существует. Исследовательское водолазное подразделение Университета Кейптауна специализируется на обучении водолазов классов 3, 4 и 5 для научной работы непрерывно с середины 20-го века и является внутренним водолазным подрядчиком университета.
Поскольку дайвинг — это деятельность, которая считается подвергающей дайвера более высокому, чем обычно, риску для здоровья, в Великобритании все дайвинг на работе, включая научный дайвинг, регулируются Правилами дайвинга на работе 1997 года и соответствующими утвержденными кодексами практики, которые внедряются Управлением по охране труда и технике безопасности . Кодекс практики научного дайвинга также охватывает археологический дайвинг и дайвинг в общественных аквариумах. Профессиональным органом, представляющим сектор научного и археологического дайвинга, является Комитет по надзору за научным дайвингом (SDSC), и он подчиняется Совету по исследованию окружающей среды [43]
Определяющими факторами, указывающими на то, что человек занимается дайвингом на работе и, следовательно, подпадает под действие правил, являются:
Правила по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды применяются только в водах Великобритании, однако операции с зарегистрированными в Великобритании торговыми судами также могут потребовать соблюдения правил и кодексов практики.
Студенты бакалавриата и волонтеры, как правило, не считаются находящимися на работе, но если погружение является частью организованного мероприятия или программы, подрядчик по погружению все равно будет иметь обязанность по обеспечению безопасности. Аспиранты, скорее всего, будут считаться на работе, если погружение является значительной частью их исследования. [9]
В Соединенных Штатах научное дайвинговое исследование разрешено Управлением по охране труда и промышленной гигиене (OSHA) в соответствии с альтернативным согласованным стандартом практики, который поддерживается Американской академией подводных наук . [35]
29 CFR Часть 1910 - Подраздел T "Коммерческие водолазные операции" устанавливает обязательные требования по охране труда и технике безопасности для коммерческих водолазных операций, которые применяются везде, где OSHA имеет установленную законом юрисдикцию. Это охватывает внутренние и прибрежные территориальные воды Соединенных Штатов и владения. [33]
В 1975 году Объединенное братство плотников и столяров Америки обратилось в Федеральное правительство с просьбой выпустить временный чрезвычайный стандарт, охватывающий все профессиональные водолазные операции, который был выпущен 15 июня 1976 года и вступил в силу с 15 июля 1976 года. Это было оспорено в Апелляционном суде США и отменено в ноябре 1976 года. Впоследствии был сформулирован постоянный стандарт для коммерческого водолазного дела, который вступил в силу с 20 октября 1977 года. Американская академия подводных наук подала заявку на освобождение от ответственности для научного водолазного дела, сославшись на 20 лет саморегулирования и более низкий уровень несчастных случаев, чем в коммерческой водолазной отрасли. Освобождение было выдано с 28 ноября 1982 года после переговоров. [44]
Чтобы иметь возможность воспользоваться разрешением на научное дайвинг-исследование, учреждение, под эгидой которого проводятся работы, должно соответствовать четырем критериям:
AAUS публикует и регулярно пересматривает основанные на консенсусе Стандарты для сертификации научного дайвинга и работы программ научного дайвинга, которые являются руководством для программ научного дайвинга в США, а также используются в некоторых других странах. Этот документ в настоящее время является «Стандартом» сообщества научного дайвинга и должен соблюдаться всеми членами организации, эти стандарты допускают взаимность между учреждениями и широко используются на всей территории Соединенных Штатов и некоторых зарубежных стран. [44]
AAUS использует три уровня допуска к научным погружениям:
Существуют также ограничения по глубине, которые могут быть постепенно увеличены на основе удовлетворительного опыта, для 9 msw, 18 msw, 30 msw, 40 msw, 45 msw и 58 msw. После дополнительного обучения и оценки может быть получен ряд специальных квалификаций. Это: декомпрессионное погружение, погружение с подачей с поверхности, погружение со смешанным газом, погружение с нитроксом, погружение с ребризером, локаут и насыщенное погружение, погружение в голубой воде, погружение в сухом костюме, погружение в надголовной среде, высотное погружение и использование подводных компьютеров для мониторинга декомпрессии. [21]
Различные методы могут использоваться для обеспечения международного признания научных водолазов, позволяя им работать вместе над проектами. В некоторых случаях квалификации профессиональных водолазов могут быть взаимно признаны между странами, [ нужна цитата ] и в других случаях освобождение позволяет контролирующим органам принимать необходимые меры. [ нужна цитата ]
Европейская научная группа по дайвингу (ESDP) — это европейская платформа для продвижения подводного научного совершенства, а также для продвижения и предоставления практической поддержки научного дайвинга в европейском масштабе. ESDP была инициирована в 2008 году как Европейская группа по морскому праву (до апреля 2017 года) и в настоящее время получает организационную поддержку от Европейской сети морских станций (MARS). [46]
По состоянию на 2020 год членами ЕПБО являются следующие страны: [46]
ESDP направлена на поддержание и развитие системы признания научных водолазных компетенций, выдаваемых государствами-членами, которые могут выдаваться в соответствии с различными учебными маршрутами и уровнями национального законодательства, для содействия участию и мобильности водолазных ученых в европейских исследовательских программах, а также для повышения безопасности водолазных работ, качества науки, подводных методов и технологий. [46]
Признаются два уровня регистрации научного водолаза. Они представляют собой минимальный уровень подготовки и компетентности, требуемый для того, чтобы ученые могли свободно участвовать в подводных исследовательских проектах по всему Евросоюзу, ныряя с аквалангом. Сертификация или регистрация уполномоченным национальным агентством является обязательным условием, и могут применяться ограничения по глубине и дыхательному газу. [47]
Эта компетентность может быть получена либо через формальную программу обучения, либо путем полевого обучения и опыта под соответствующим наблюдением, либо путем комбинации этих методов. [23] Эти стандарты определяют минимальную базовую подготовку и компетентность для научных водолазов и не рассматривают какие-либо требования к специальным навыкам со стороны работодателей. Дальнейшее обучение для специфической для работы компетентности является дополнительным к базовой компетентности, подразумеваемой регистрацией. [23]
Все страны-члены Европейского Союза должны в соответствии с директивой ЕЭС 92/51 признавать один или оба этих уровня подготовки. Заявителю, который удовлетворяет требованиям, будет выдан сертификат ESD или AESD, действительный в течение пяти лет, и его необходимо продлевать каждые пять лет путем подачи заявления в орган, выдавший сертификат. Владельцы сертификата должны соблюдать все национальные и местные правила, касающиеся медицинской пригодности, безопасности на рабочем месте, страхования и ограничений на научное дайвинг-операции при занятии научным дайвингом в принимающей стране-члене. Сертификат указывает только ранее оцененную компетентность для уровня подготовки, а не текущий уровень компетентности. [23]
Навигация по особенностям рельефа, как естественным, так и искусственным, обычно с помощью соответствующей карты.
{{cite book}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite conference}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite conference}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )