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Research Highlights

News & Insights

Wave Glider provides gateway to remote exploration

November 10, 2020

WHOI geochemist Chris German pairs an autonomous surface vehicle (ASV) called a Wave Glider with other vehicles to expand research here and on other Ocean Worlds

Sea Dust

Mining ancient dust from the ocean’s loneliest spot

September 24, 2020

Researchers investigate dust from the ocean’s farthest point from land to reconstruct the climactic history of the Southern Hemisphere, and understand how micronutrients have influenced biological productivity in this oceanic desert.

Working from Home: Mallory Ringham

July 2, 2020

WHOI-MIT joint program student outfits her basement to do vital work on a marine carbon sensor

oil spill

A dangerous leak of diesel fuel in the Arctic

June 18, 2020
plastics by the numbers

The many lifetimes of plastics

June 15, 2020

Infographics strive to give us a sense of how long plastic goods will last in the environment. But is this information reliable? The findings of a new study from WHOI may surprise you.

toxins story

Are natural toxins in fish harmful?

May 28, 2020

Marine life has been naturally producing toxic chemicals well before chemical companies were manufacturing PCBs. But are these naturally-produced compounds as harmful as man-made environmental pollutants, and do those pose a human health threat?

Working from Home: Matt Long

May 7, 2020

A marine chemist spends his time at home tinkering on a high-tech buoy in the basement, proving that being homebound doesn’t mean you can’t think big.

Our Radioactive Ocean: Ken Buesseler

April 30, 2020

Ken Buesseler joins the hosts of Future Hindsight Podcast to talk about the safety of the Pacific Ocean, the natural occurrence of radioactivity in our environment, and a citizen scientist project for oceanic testing.

Why Sunlight Matters for Marine Oil Spills

April 30, 2020

A decade of research since the Deepwater Horizon disaster has revealed how sunlight—its importance long understated in oil spill science—substantially alters petroleum floating at the sea surface.

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Finding medical answers in the ocean

March 19, 2020

The test being used to diagnose the novel coronavirus—and other pandemics like AIDS and SARS—was developed with the help of an enzyme isolated from a microbe found in marine hydrothermal vents as well as freshwater hot springs.

News Releases

WHOI selected for new NSF science & technology center

September 9, 2021

The new Center for Chemical Currencies of a Microbial Planet (C-CoMP) will focus on the chemical processes that underpin ocean ecosystems.

Sunlight can break down marine plastic into tens of thousands of chemical compounds, study finds

September 8, 2021

Sunlight was once thought to only fragment plastics in the marine environment into smaller particles that chemically resemble the original material and persist forever. However, scientists more recently have learned that sunlight also chemically transforms plastic into a suite of polymer-, dissolved-, and gas-phased products. Now, a new study finds that this chemical reaction can produce tens of thousands of water-soluble compounds, or formulas.

Some coral reefs are keeping pace with ocean warming

September 7, 2021

Some coral communities are becoming more heat tolerant as ocean temperatures rise, offering hope for corals in a changing climate. After a series of marine heatwaves hit the Phoenix Islands Protected Area (PIPA) in the central Pacific Ocean, a new study finds the impact of heat stress on the coral communities lessened over time.

Study Finds 6⁰C Cooling on Land during the Last Ice Age, With Implications about Future Global Warming

May 12, 2021

A recent report shows that prior studies have underestimated the cooling in the last glacial period, which has low-balled estimates of the Earth’s climate sensitivity to greenhouse gases. The rather high climate sensitivity is not good news regarding future global warming, which may be stronger than expected using previous best estimates.

Plate Tectonics Fuels a Vast Underground Ecosystem

April 27, 2021

The subsurface is among Earth’s largest biomes, but the extent to which microbial communities vary across tectonic plate boundaries or interact with subduction-scale geological processes remains unknown. In a recently published study, scientists compare bacterial community composition with deep-subsurface geochemistry from 21 hot springs across the Costa Rican convergent margin.

Northern Star Coral Study Could Help Protect Tropical Corals

April 13, 2021

Worldwide, coral reefs are in crisis. Researchers at WHOI and Roger Williams University are finding that studying the recovery of this local New England species from a laboratory induced stressor could help better understand how to protect endangered tropical corals around the world.

Climate Change Can Destabilize the Global Soil Carbon Reservoir, New Study Finds

March 23, 2021

The vast reservoir of carbon that is stored in soils probably is more sensitive to destabilization from climate change than has previously been assumed, according to a new study by researchers at WHOI and other institutions. The study found that…

New observation network will provide unprecedented, long-term view of life in the ocean twilight zone

February 8, 2021

A new observation network under development by the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) will offer round-the-clock data about the ocean twilight zone – a dimly lit region roughly 200–1000 meters (650–3200 feet) below the surface, containing the largest amount of fish biomass on Earth.

New study takes comprehensive look at marine pollution

December 3, 2020

Paper finds ocean pollution is a complex mix of chemicals and materials, primarily land-based in origin, with far-reaching consequences for environmental and human health, but there are options available for world leaders   For centuries, the ocean has been viewed…

First Detailed Oil Sample Analysis Completed from Mauritius Oil Spill

October 29, 2020

When the Japanese bulk carrier MV Wakashio struck a coral reef off the coast of Mauritius on July 25, 2020, and began leaking fuel oil two weeks later, local residents and the international community sprang into action to protect the pristine habitats that fringe the Indian Ocean nation.

Oceanus Magazine

Sea Dust

Secrets in the dust

July 15, 2021

Researchers investigate dust from the ocean’s farthest point from land to reconstruct the climactic history of the Southern Hemisphere, and understand how micronutrients have influenced biological productivity in this oceanic desert.

The ocean has heartburn. Is relief on the way?

July 1, 2021

Researchers investigate the use of alkalinity enhancement to quell ocean acidification and help maintain the sea’s role as a carbon sink

RoCS Photo

Science RoCS Initiative responds to need for increased ocean monitoring

June 10, 2021

Commercial ships are helping oceanographers deploy robotic Argo floats to keep an eye on hard-to-reach parts of the ocean

The ocean science-art connection

June 7, 2021

Some of the most complex insights in marine science are no match for the communicative power of art. Check out these five recent collaborations between ocean scientists and artists

A new ocean soundscape

May 13, 2021

Combining his passions for marine chemistry and music, an MIT-WHOI Joint Program student converts data into songs that reveal the chemical nuances of the ocean.

Earthquake aftermath

福島第一と海: 災害対応の10年間を語る

April 1, 2021

福島第一と海: 災害対応の10年間を語る English Version On the high seas Observers join Orpheus cruise thanks to the Neil Armstrong Fund By Hannah Piecuch 2011年3月11日、日本の都市仙台の東約129キロメートルで起きた震度9の地震によって発生した津波は、水柱となって沿岸部に激突し、福島第一原子力発電所を大破した。一万六千人近い人々が犠牲となり、現在も発電所から放射能汚染水が流出している。(撮影:ケン・コステル、©ウッズホール海洋研究所) 2011年3月11日、日本の都市仙台の東約129キロメートルで、海底が激しく隆起した。日本を支える構造プレートの下部にゆっくりと沈み込んでいる太平洋プレートによって蓄積された歪みが、突如スライドし跳ね上げられたのである。ほんの一瞬にして、サッカー場の半分もの大きさの海底の一部が水平方向に押しやられ、9メートル以上上昇した。 日本では毎年数百もの地震を経験するのだが、しかし、東北地方太平洋沖地震はこの国が記録した中でも未曾有の大規模なものであった。マグニチュード9の揺れが長くとも6分も続き、本州を2メートル半も東へシフトさせた。 海底が上部大きく突き上げられ発生した津波は、半時間もしないうちに近隣の日本沿岸地域を襲った。街全体が三階立ての建物に匹敵する水壁によって破壊され、一万六千人近い人々が犠牲となった。 福島第一原子力発電所もこの時被災を免れなかった。地震翌日には爆発が起き、拡散される放射性降下物を避けるため、15万人以上の近隣住民が強制的に避難することを余儀なくされた。さらなる放射性物質が海洋に直接流出し、大気中に拡散したものも最終的には海洋表面に降下した。 「このような天災によって海に流出する放射性物質の量としては、福島第一原発事故は、前例のない出来事だったのです。」と、ウッズホール海洋研究所シニアサイエンティストであるケン・ベッセラー博士は話す。「起きたことを振り返り、現状を把握することは非常に重要です。」 三重の災害から10年目となる今年、ベッセラー博士は世界中の研究者たちと福島での出来事において過去10年間学んできたこと、さらにどのように状況が引き続き変化するのか、遠隔で議論してきた。 福島第一原子力発電所は、適切に地震に対応するシステムを備えていた。激震によって送電線が破損し、プラントと六基の原子炉が送配電網から遮断され、三基の稼働中の原子炉が自動的に停止した。しかし、原子炉を停止させることは電気を消すように容易なことではない。 「核分裂反応が止まったとしても、放射性物質は熱を発し続けます。」福島県沿岸における研究調査隊を幾度も率いてきた東京海洋大学の神田穣太教授は云う。「かなり長期にわたり水で冷し続けなくてはなりません。」 燃料棒を冷却する水を汲み上げ続けるために、施設は予備発電機に切り替えた。そして、津波が襲った。 原発は海面から9メートル上に掘削された丘陵に建設されていた。その区域で予測されていた津波の高さは最大6メートルであったと、神田教授は云う。しかし、その日襲った津波は11〜15メートルの間と記録された。それは施設を浸水させ、予備発電を破壊した。 冷却システムが故障したのち、原子炉の炉心の温度が上昇し始めた。原子炉内の燃料棒が過熱し溶解し始め、ウラニウム燃料が露出して格納容器が破損した。同時に原子炉の水が蒸気になり金属製燃料棒に反応して、揮発性の水素ガスが発生した。 炉心内に蓄積した圧力を軽減するため、発電所の作業員たちは数日間にわたり何度かガスを放出した。このガスは放射性同位体、あるいは放射性物質を大気中へ流出したが、それだけでは済まなかった。続く数日の間に原発での三度の水素爆発が今まで以上の放射性物質を空中に放出し、その多くは最終的に海洋上に落下したのである。 緊急隊員たちが過熱した原子炉へ必死に高圧放水砲と消火ホースで噴水し、そして自衛隊のヘリが上空から何百トンもの水を投下させた。こうした水は放射性物質を取り込み、海洋へ溢れ出すか、地面に浸透していき、最終的には海へと運ばれていくこととなった。 地震により福島第一原子力発電所は停電し、津波により予備の発電機が浸水したことで、6基の原子炉のうち3基が過熱溶解し、水素ガスが発生したのち爆発した。放射性物質を含んだ地下水や冷却水は海に流出し、海岸の砂や海底の堆積物に、あるいは魚類やその他の生物に蓄積され、大部分は海流に乗って太平洋を横断した。(福島中央テレビ) 2011年6月に行われた最初の国際調査航海では、福島第一原発付近沿岸から482キロメートル以上沖合までの放射性核種の拡散を追跡した。過去10年以上にわたり、科学者、技術者、一般市民が、発電所近海からカナダ及びアメリカ合衆国の西海岸の広範囲において、海水、堆積物、海洋生物のサンプルを採取してきた。(撮影:ケン・コステル、©ウッズホール海洋研究所) 今回の災害で最も著しく放出された放射性同位体は、ヨウ素131、セシウム134及びセシウム137である。これら全ては有害物質の可能性はあるが、それぞれ異なった速度で減衰する。ほとんどのヨウ素131は数週間で消失する。2年間の半減期を持つセシウム134は10年後わずか3%しか残留しない。しかし急速に減少することを物語ってはいても、福島の海洋への打撃として拭いきれない跡を残した。セシウム137、これは30年の半減期を持つため、減少には何十年もかかる。実際、1950〜60年代に行われた核兵器の大気圏内実験によって放出されたセシウム137が、現在もなお世界中の海洋に少量ではあるが計測可能な量存在するのである。 「原子力発電が多くの国で利用され始め、海洋中には常にある程度のセシウムが存在してきましたが、問題は、今回の事故でどのくらい増加したかということです。」2011年6月に福島県近海で放射性物質計測のための調査航海を率いたベッセラー博士は語る。「我々は、福島第一原発に近い海洋で、1立方メートルにつき5千万ベクレル以上という極めて高いレベルの放射性セシウム濃度を検知しました。」 1ベクレルは、1秒につき一個の原子核が崩壊するのに等しく、非常に微量の放射能である。世界保健機構(WHO)のガイドラインでは、飲料水に含有されるセシウム137の量は1立方メートルにつき1万ベクレル以上でないことを推奨している。災害に見舞われる以前、福島周辺の水質は、1立方メートルにつき約2ベクレルであった。それが、事故直後には5千万を超えるまでに上昇し、その後原発からの放射性物質の流出を食い止めるための対策が功を奏し、数ヶ月で急速に数値は下がった。ある程度の放射性物質は海底の堆積物に累積したが、多くは強い黒潮によって太平洋へと移流拡散され、セシウムが海流にのって北米にまで運ばれてしまうのではないかという恐怖心に火をつけた。 太平洋を横断する福島からの放射性物質の動向を調査するため、ベッセラー博士は西海岸でのセシウムがどのくらいの数値であるかを調査する地域密着型の活動を結成した。彼の研究室は、付近を運行中の船舶から、サーファーたちから、さらには海水浴客から、沿岸域の海水サンプルを入手した。彼らは一部の放射性物質が太平洋を渡って福島から北米まで運ばれてきたことを示す証拠を発見したものの、その数値は1立方メートルにつき10ベクレル以下という極めて低いものだった。…

Fukushima and the Ocean: A decade of disaster response

April 1, 2021

One decade since explosions rocked Japan’s Fukushima Dai-ichi nuclear power plant, researchers look back at how the ocean was impacted by the radioactivity fallout from the event, and discuss how the situation continues to evolve.

Finding answers in the ocean

November 10, 2020

The test being used to diagnose the novel coronavirus—and other pandemics like AIDS and SARS—was developed with the help of an enzyme isolated from a microbe found in marine hydrothermal vents as well as freshwater hot springs.

Microplastics in the ocean

WHOI establishes new fund to accelerate microplastics innovation

October 26, 2020

With the backing of a handful of family foundations, WHOI is launching a Marine Microplastics Innovation Accelerator to help answer some of the most pressing—and foundational—questions about marine microplastics and their impacts

WHOI geochemist Ken Buesseler discusses marine radioactivity monitoring in the Marshall Islands atop Runit Dome

Putting the ‘nuclear coffin’ in perspective

October 20, 2020

WHOI chemist and marine radioactivity expert shares his thoughts about radioactivity waste leaking from Runit Dome—a bomb crater filled with radioactive soil in the Marshall Islands that is now being penetrated by rising sea levels