โครงการริเริ่มหอดูดาวทางทะเล

โครงการสังเกตการณ์มหาสมุทร ( Ocean Observatories Initiativeหรือ OOI) เป็น โครงการวิจัยหลักภายใต้ การสนับสนุนของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (National Science Foundation หรือ NSF)ซึ่งประกอบด้วยเครือข่ายแพลตฟอร์มและเซ็นเซอร์สังเกตการณ์มหาสมุทร ที่ขับเคลื่อนด้วยวิทยาศาสตร์ใน มหาสมุทรแอตแลนติกและแปซิฟิกโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายนี้วัดตัวแปรทางกายภาพ เคมี ธรณีวิทยา และชีวภาพ ตั้งแต่พื้นทะเลไปจนถึงผิวน้ำและชั้นบรรยากาศเหนือผิวน้ำ โดยจัดให้มีระบบรวบรวมข้อมูลแบบบูรณาการในระดับชายฝั่ง ระดับภูมิภาค และระดับโลก เป้าหมายของ OOI คือการส่งมอบข้อมูลและผลิตภัณฑ์ข้อมูลเป็นระยะเวลากว่า 25 ปี เพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในมหาสมุทรและประเด็นสำคัญๆ ที่เกี่ยวข้องกับมหาสมุทร

ตั้งแต่ปี 1987 ชุมชนวิทยาศาสตร์ทางทะเลได้เริ่มหารือเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ แนวคิดการออกแบบ และวิศวกรรมของหอดูดาววิจัยทางทะเล ซึ่งนำไปสู่การก่อตั้งเครือข่ายมหาสมุทรนานาชาติ (ION) ในปี 1993 ^{[ 1 ]}คณะกรรมการระดับชาติของ ION ก่อตั้งขึ้นในปี 1995 และต่อมาได้ขยายเป็นคณะกรรมการพลวัตของระบบโลกและมหาสมุทร (DEOS) ซึ่งมีหน้าที่ในการมุ่งเน้นการวางแผนเชิงสำรวจสำหรับเครือข่ายหอดูดาวทางทะเล^{[ 2 ]}ในปี 2003 คณะกรรมการมหาสมุทรของ Pew ได้แนะนำการเปลี่ยนแปลงที่ออกแบบมาเพื่อปรับปรุงการใช้และการดูแลรักษาของสังคม และผลกระทบต่อมหาสมุทรชายฝั่งและมหาสมุทรโลก^{[ 3 ] [ 4 ]}

แรงผลักดันสำหรับการสังเกตการณ์มหาสมุทรที่มุ่งเน้นการวิจัยสร้างขึ้นจากงานวิจัยของสภาวิจัยแห่งชาติ (NRC) สองฉบับในปี 2000 และ 2003 ("การส่องสว่างดาวเคราะห์ที่ซ่อนเร้น: อนาคตของวิทยาศาสตร์หอดูดาวใต้ทะเล" ^{[ 5 ]} และ "การเปิดใช้งานการวิจัยมหาสมุทรในศตวรรษที่ 21" ^{[ 6 ]} ) และการประชุมเชิงปฏิบัติการชุมชนหลายครั้ง ในปี 2000 คณะกรรมการวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSB) ได้อนุมัติ OOI ให้เป็นโครงการก่อสร้างอุปกรณ์และสิ่งอำนวยความสะดวกวิจัยหลักที่มีศักยภาพที่จะรวมอยู่ในงบประมาณของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติในอนาคต ซึ่งทำให้สามารถวางแผนได้อย่างมุ่งเน้น

ในปี 2547 กองวิทยาศาสตร์ทางทะเลของ NSF (NSF OCE) ได้จัดตั้งสำนักงานโครงการ OOI ภายใต้เครือข่ายหอดูดาวเชิงโต้ตอบการวิจัยทางทะเล (ORION) เพื่อประสานงานการวางแผน OOI เพิ่มเติมระหว่างสองกลุ่มอิสระแต่เสริมซึ่งกันและกัน ได้แก่ สถาบันสมุทรศาสตร์ร่วม (JOI) และกลุ่มพันธมิตรเพื่อการวิจัยและการศึกษาทางทะเล (CORE) ^{[ 7 ]}ต่อมาสำนักงานโครงการได้เปลี่ยนไปอยู่ภายใต้ JOI เพียงอย่างเดียว ซึ่งต่อมาได้รวมกับ CORE เพื่อก่อตั้งกลุ่มพันธมิตรเพื่อความเป็นผู้นำทางทะเลในปี 2550 ในปี 2548 สำนักงานโครงการ OOI ได้ขอความช่วยเหลือจากชุมชนวิจัยทางทะเลในการพัฒนารูปแบบเครือข่าย OOI โดยการขอข้อเสนอขอความช่วยเหลือ (RFA) ซึ่งส่งผลให้มีข้อเสนอ 48 ข้อ ซึ่งแสดงถึงความคิดและแนวคิดของนักวิจัยและผู้เข้าร่วมโดยตรงมากกว่า 550 คน และการมีส่วนร่วมของสถาบันการศึกษาและการวิจัยที่แยกต่างหากมากกว่า 130 แห่ง โดยใช้การตอบกลับจากกระบวนการ RFA และผลการตรวจสอบที่เกี่ยวข้อง สำนักงานโครงการ OOI ORION และคณะกรรมการที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์และเทคนิคภายนอกได้พัฒนารูปแบบเครือข่ายเชิงแนวคิดเบื้องต้น (CND) ^{[ 8 ]}สำหรับ OOI ซึ่งต่อมาได้ทำหน้าที่เป็นจุดสนใจในการประชุมเชิงปฏิบัติการด้านการออกแบบและการดำเนินการของ OOI ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2549

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2549 NSF ได้จัดการประชุมทบทวนการออกแบบเชิงแนวคิด (Conceptual Design Review: CDR) เพื่อประเมินความเป็นไปได้ทางเทคนิคและงบประมาณของโครงการ แผนการบริหารจัดการโครงการ ซึ่งรวมถึงตารางเวลาและเป้าหมาย และแผนการศึกษาและการเผยแพร่ คณะกรรมการ CDR ยืนยันว่า OOI ตามที่เสนอ จะเปลี่ยนแปลงการวิจัยทางสมุทรศาสตร์ในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า และ CND เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับการพัฒนาเครือข่าย OOI

การปรับปรุงการออกแบบเพิ่มเติมโดยอิงตามหลักปฏิบัติที่ดีที่สุดทางวิศวกรรมและการตรวจสอบทางการเงิน ทำให้ต้องมีการทบทวน CND ฉบับแรกอีกครั้ง สำนักงานโครงการ OOI ร่วมกับคณะกรรมการที่ปรึกษา OOI ซึ่งประกอบด้วยสมาชิกในชุมชนที่ไม่มีผลประโยชน์ทับซ้อน และปรึกษาหารือกับ NSF จึงได้จัดทำ CND ฉบับปรับปรุงใหม่ขึ้น

ในปี พ.ศ. 2550 คณะอนุกรรมการร่วมด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทางทะเลของสภาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ^{[ 9 ]}ได้พัฒนากลยุทธ์ลำดับความสำคัญของการวิจัยทางทะเล (ORPS) ^{[ 10 ]}ซึ่งเป็นกรอบการลงทุนด้านการวิจัยเพื่อส่งเสริมความเข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการและปฏิสัมพันธ์ทางทะเลที่เอื้อต่อการใช้ประโยชน์จากสิ่งแวดล้อมทางทะเลอย่างมีความรับผิดชอบ ORPS ได้ระบุองค์ประกอบข้ามสาขาไว้ 3 ประการ โดยหนึ่งในนั้นคือการสังเกตการณ์ทางทะเลเพื่อการวิจัยและการจัดการ

ในช่วงปลายปี 2550 โครงการ OOI ได้ดำเนินการตรวจสอบการออกแบบเบื้องต้นเสร็จสิ้น^{[ 11 ]}และในปี 2551 ได้ดำเนินการตรวจสอบการออกแบบเครือข่ายขั้นสุดท้ายเสร็จสิ้น ส่งผลให้ได้การออกแบบเครือข่ายขั้นสุดท้าย^{[ 12 ]} ในเดือนพฤษภาคม 2552 คณะกรรมการวิทยาศาสตร์แห่งชาติได้อนุญาตให้ผู้อำนวยการ NSF มอบเงินทุนสำหรับการก่อสร้างและการดำเนินงานเบื้องต้นของ OOI ในเดือนกันยายน 2552 NSF และ Consortium for Ocean Leadership ได้ลงนามในข้อตกลงความร่วมมือ^{[ 13 ]}ซึ่งเริ่มต้นขั้นตอนการก่อสร้างของ OOI

ตำแหน่งของอาร์เรย์ทั่วโลกของ OOI ได้รับการคัดเลือกโดยทีมงานนักวิทยาศาสตร์ประมาณ 300 คน^{[ 14 ]}เพื่อกำหนดเป้าหมายไปยังภูมิภาคที่มีการเก็บตัวอย่างน้อยและอยู่ภายใต้สภาวะสุดขั้ว (เช่น ลมแรงและสภาพทะเลที่รุนแรง) ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการวัดอย่างต่อเนื่องหรือแม้แต่การวัดบ่อยครั้งบนเรือ ไซต์ศึกษาทั่วโลกที่วางแผนไว้เดิมประกอบด้วยทุ่นและยานสำรวจใต้น้ำที่มีอุปกรณ์ในสี่แห่ง ได้แก่ แอ่งอาร์เจนตินา ทะเลเออร์มิงเกอร์ มหาสมุทรใต้ และสถานีปาปา

เงินทุนในปีแรกภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือได้สนับสนุนความพยายามในการก่อสร้างต่างๆ ที่ดำเนินการโดยองค์กรผู้ดำเนินการด้านทะเล ( สถาบันสมุทรศาสตร์วูดส์โฮลมหาวิทยาลัยวอชิงตันและมหาวิทยาลัยรัฐโอเรกอน ) ซึ่งรวมถึงการผลิต การออกแบบทางวิศวกรรม และการสร้างต้นแบบของส่วนประกอบสำคัญในพื้นที่ชายฝั่งและในทะเลเปิด (ทุ่นจอดเรือ ทุ่นลอย เซ็นเซอร์) การมอบหมายสัญญาหลักสำหรับสายเคเบิลใต้ทะเล การสร้างสถานีชายฝั่งสำหรับจ่ายไฟและรับส่งข้อมูลให้แล้วเสร็จ และการพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับส่วนต่อประสานเซ็นเซอร์กับเครือข่าย เงินทุนในปีต่อๆ มาได้สนับสนุนการออกแบบ การสร้าง และการติดตั้งระบบในพื้นที่ชายฝั่ง ทะเลลึก และใต้ทะเล

OOI ได้รับการว่าจ้างและยอมรับโดย NSF ในปี 2016 และข้อมูลจากเซ็นเซอร์มากกว่า 900 ตัวใน 7 แห่งสามารถดาวน์โหลดได้ฟรีทางออนไลน์ในเวลาใกล้เคียงเวลาจริง งบประมาณประจำปีอยู่ที่ประมาณ 44 ล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 15 ]}

ในปี 2018 ตามคำแนะนำบางส่วนที่ระบุไว้ใน Sea Change: 2015-2025 Decadal Survey of Ocean Sciences ^{[ 16 ]}เครือข่ายแอ่งอาร์เจนตินาถูกลดขอบเขต และเครือข่ายมหาสมุทรใต้ถูกลดขอบเขตเหลือเพียงการผูกยึดพื้นผิวเท่านั้น ซึ่งต่อมาถูกถอดออกในปี 2020 ^{[ 17 ]}ข้อมูล OOI ทั้งหมดที่รวบรวมที่ไซต์แอ่งอาร์เจนตินาและมหาสมุทรใต้ยังคงให้บริการบนเว็บไซต์ OOI ต่อไป

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2561 สำนักงานบริหารโครงการของ OOI ได้ย้ายจาก Consortium for Ocean Leadership ไปยัง Woods Hole Oceanographic Institution ^{[ 18 ]}

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2569 มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติได้เริ่มเก็บกู้ทุ่นและปิดโครงการภายใต้^การบริหารของทรัมป์ [ ^{19 ]}ก่อนหน้านี้วุฒิสภาได้คืนเงินทุนสองครั้งแล้วคัดค้านการรื้อถอน^{[ 20 ]}ความพยายามดังกล่าวหยุดลงในช่วงกลางเดือนมิถุนายน และทุ่นที่ถูกนำออกไปแล้วจะได้รับการซ่อมบำรุงและส่งกลับลงสู่มหาสมุทร^{[ 21 ]}

โปรแกรม OOI ได้รับการจัดการและประสานงานโดยสำนักงานโครงการ OOI ที่สถาบันสมุทรศาสตร์วูดส์โฮล (WHOI) โดยมีองค์กรสี่แห่งที่รับผิดชอบการดำเนินงานและการบำรุงรักษาส่วนประกอบเฉพาะของระบบ OOI ^{[ 22 ]}

• สถาบันสมุทรศาสตร์วูดส์โฮล^{[ 23 ]}รับผิดชอบโหนดระดับชายฝั่งและระดับโลก ซึ่งรวมถึงอาร์เรย์ผู้บุกเบิกชายฝั่งและอาร์เรย์ระดับโลกสองชุด รวมทั้งทุ่น ยานพาหนะอัตโนมัติ และเซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้อง
• มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอเรกอนรับผิดชอบระบบทุ่นลอย ยานพาหนะอัตโนมัติ และเซ็นเซอร์ของโครงการ Coastal Endurance Array
• มหาวิทยาลัยวอชิงตันรับผิดชอบเครือข่ายเคเบิลระดับภูมิภาค ซึ่งรวมถึงระบบเคเบิลใต้ทะเล ทุ่น และเซ็นเซอร์^{[ 24 ]}
• มหาวิทยาลัยรัฐโอเรกอนรับผิดชอบศูนย์ข้อมูล OOI ^{[ 25 ]}

เว็บไซต์และแพลตฟอร์มขององค์ประกอบต่างๆ ของ OOI มุ่งเป้าไปที่กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญดังต่อไปนี้:

การวัดปริมาณการแลกเปลี่ยนพลังงานและมวลระหว่างอากาศและทะเล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงที่มีลมแรง (มากกว่า 20 เมตรต่อวินาที) มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประมาณการการแลกเปลี่ยนพลังงานและก๊าซระหว่างผิวน้ำและมหาสมุทรลึกและการปรับปรุงความสามารถในการพยากรณ์ของแบบจำลองการพยากรณ์พายุและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรรูปแบบสภาพอากาศ สภาพแวดล้อมทางชีวเคมีของมหาสมุทร และระบบนิเวศทางทะเลการทำความเข้าใจว่ากระบวนการเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในสภาวะปัจจุบันและอนาคต เป็นแรงจูงใจสำคัญในการรวบรวมข้อมูลจากการสังเกตการณ์แบบสหวิทยาการ

การผสมแบบปั่นป่วนมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการเคลื่อนย้ายสารต่างๆ ภายในมหาสมุทร และในการแลกเปลี่ยนพลังงานและก๊าซระหว่างมหาสมุทรกับชั้นบรรยากาศ การผสมในแนวนอนและแนวตั้งภายในมหาสมุทรสามารถส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อกระบวนการทางชีวภาพหลากหลายชนิด

บริเวณชายฝั่งมหาสมุทรเป็นแหล่งที่เกิดกระบวนการเปลี่ยนแปลงและมีความหลากหลายมากมาย รวมถึงอิทธิพลจากมนุษย์ ซึ่งมักจะส่งผลกระทบต่อกันอย่างมาก การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนและเกี่ยวพันกันเหล่านี้และผลกระทบของมันให้ดียิ่งขึ้น จะช่วยให้สามารถควบคุมและจัดการทรัพยากรชายฝั่งในสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปได้

ขอบเขต แผ่นเปลือกโลกที่กำลังเคลื่อนไหวส่งผลกระทบต่อมหาสมุทรในแง่มุมทางกายภาพ เคมี และชีวภาพในระดับที่แตกต่างกัน การเคลื่อนไหวและการปฏิสัมพันธ์ของ ชั้นธรณีภาคที่ขอบเขตแผ่นเปลือกโลกที่พื้นทะเลหรือใต้พื้นทะเลเป็นสาเหตุของเหตุการณ์ระยะสั้น เช่นแผ่นดินไหวสึนามิและการระเบิดของภูเขาไฟบริเวณเหล่านี้ยังเป็นแหล่งที่มีกิจกรรมความร้อนใต้พิภพและกิจกรรมทางชีวภาพหนาแน่นที่สุดในแอ่งมหาสมุทรอีกด้วย

เปลือกโลกใต้มหาสมุทรมีแหล่งน้ำใต้ดิน ที่ใหญ่ที่สุด บนโลกและรองรับชีวภาคใต้ดิน ขนาดใหญ่ การไหลเวียนของความร้อนและปฏิกิริยาของของเหลวที่ได้จากน้ำทะเลสามารถปรับเปลี่ยนองค์ประกอบของแผ่นเปลือกโลกใต้มหาสมุทร นำไปสู่การก่อตัวของปล่องไฮโดรเทอร์มอลที่รองรับชุมชนจุลชีววิทยาและมหชีววิทยาที่เป็นเอกลักษณ์ และทำให้มีเทน มีความเข้มข้นเพื่อสร้าง แหล่งกักเก็บก๊าซมีเทนและมีเทนไฮเดรต ขนาดใหญ่ ^{[ 26 ]}

OOI ประกอบด้วยเครือข่ายดาวเทียมชายฝั่ง 2 แห่ง (Coastal Pioneer Array และ Coastal Endurance Array), เครือข่ายดาวเทียมระดับโลก 2 แห่ง (Global Irminger Sea Array และ Global Station Papa Array), เครือข่ายดาวเทียมแบบใช้สายเคเบิลระดับภูมิภาค (RCA) และโครงสร้างพื้นฐานทางไซเบอร์ ข้อมูลยังคงถูกส่งมาจากเครือข่ายดาวเทียมที่ยุติการใช้งานแล้วในแอ่งอาร์เจนตินาและมหาสมุทรใต้

ระบบตรวจวัดชายฝั่งช่วยให้สามารถเข้าถึงระบบชายฝั่งที่ซับซ้อนได้อย่างต่อเนื่องและปรับเปลี่ยนได้ ระบบตรวจวัดชายฝั่งครอบคลุมตั้งแต่ไหล่ทวีปไปจนถึงลาดทวีปทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบกระบวนการชายฝั่งต่างๆ ได้แก่การไหลขึ้นของ น้ำ การขาด ออกซิเจน แนวปะทะ ของขอบไหล่ทวีป และบทบาทของเส้นใยและกระแสน้ำวนในการแลกเปลี่ยนข้ามไหล่ทวีป เทคโนโลยีที่รวบรวมข้อมูลในบริเวณชายฝั่ง ได้แก่ ทุ่นที่ผูกไว้กับที่พร้อมเซ็นเซอร์คงที่ เครื่องวัดความลึกแนวดิ่งที่ผูกไว้กับที่ สายเคเบิลใต้ทะเลเครื่องร่อน และยานใต้น้ำอัตโนมัติ

สถานีสังเกตการณ์ชายฝั่งประกอบด้วยระบบตรวจวัดดาวเทียมระยะยาว Endurance Array ในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก และระบบตรวจวัดดาวเทียมแบบเคลื่อนย้ายได้ Pioneer Array ในมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตก สถาบันสมุทรศาสตร์วูดส์โฮลเป็นผู้ติดตั้งและดำเนินการระบบ Pioneer Array ส่วนมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอเรกอนเป็นผู้ติดตั้งและดำเนินการระบบ Endurance Array

ปัจจุบันมีระบบตรวจวัดดาวเทียมระดับโลกที่ใช้งานอยู่ 2 ระบบ (Global Irminger Sea Array และ Global Station Papa Array) ส่วนระบบตรวจวัดดาวเทียมในแอ่งอาร์เจนตินาและมหาสมุทรใต้ได้ถูกถอดออกไปแล้ว แต่ข้อมูลของระบบเหล่านั้นยังคงสามารถเข้าถึงได้ผ่านทางพอร์ทัลข้อมูลของ OOI

เครือข่าย Coastal Pioneer Array เป็นเครือข่ายของแพลตฟอร์มและเซ็นเซอร์ที่ทำงานบนไหล่ทวีปและลาดทวีปทางใต้ของนิวอิงแลนด์อาร์เรย์ที่ยึดไว้ตั้งอยู่ตรงกลางขอบไหล่ทวีปในMid-Atlantic Bightทางใต้ของCape Codรัฐแมสซาชูเซตส์ ในปี 2024 เครือข่าย Coastal Pioneer Array ได้ถูกย้ายไปยัง Mid-Atlantic Bight ตอนใต้ ระหว่างCape Hatterasและ Norfolk Canyon นอกชายฝั่งรัฐนอร์ทแคโรไลนา^{[ 27 ]}

ข้อมูลจาก Coastal Pioneer Array ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบได้ว่ากระบวนการแลกเปลี่ยนมีโครงสร้างอย่างไรต่อคุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และชีวภาพบนไหล่ทวีปและลาดทวีป^{[ 28 ]}การสุ่มตัวอย่างอย่างรวดเร็วอย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาหลายชั่วโมงถึงหลายวันในระดับพื้นที่หลายระดับ (เมตรถึงหลายร้อยกิโลเมตร) ช่วยให้เข้าใจถึงกระบวนการทางสมุทรศาสตร์ที่เกิดขึ้นตลอดมากกว่าหนึ่งฤดูกาลหรือรอบปี

แนวปะทะขอบไหล่ทวีปบริเวณอ่าวกลางมหาสมุทรแอตแลนติกเป็นลักษณะทางสมุทรศาสตร์ที่คงอยู่ถาวร ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงความลึกของไหล่ทวีปและลาดทวีป บริเวณแนวปะทะนี้ได้รับอิทธิพลจากวงแหวน การโค้งงอ และเส้นใยของ กระแสน้ำกัลฟ์สตรีม

บริเวณแนวหน้าเกี่ยวข้องกับการขนส่งความร้อน น้ำจืด สารอาหาร และคาร์บอนตามแนวและขวางไหล่ทวีป การไหลเหล่านี้ควบคุมมวลน้ำและลักษณะของระบบนิเวศในหลายภูมิภาค กระบวนการหลายอย่างตามแนวหน้าขอบไหล่ทวีปพัฒนาอย่างรวดเร็วและเกิดขึ้นในระดับพื้นที่สั้นๆ^{[ 29 ]}

ระบบ Pioneer Array ให้มุมมองสามมิติของปฏิสัมพันธ์ทางชีวฟิสิกส์ที่สำคัญบริเวณขอบไหล่ทวีป โดยใช้ระบบอาร์เรย์แบบหลายแพลตฟอร์มที่ยืดหยุ่น ซึ่งรวมส่วนประกอบที่ยึดอยู่กับที่และเคลื่อนที่ได้เข้าด้วยกัน พร้อมความละเอียดเชิงพื้นที่และเวลาสูง ระบบอาร์เรย์ประกอบด้วยจุดยึดเจ็ดแห่งที่ทอดยาวไปตามไหล่ทวีป 9 กิโลเมตร และข้ามไหล่ทวีป 47 กิโลเมตร จุดจอดรถแต่ละแห่งอยู่ห่างกัน 9.2 กิโลเมตร ถึง 17.5 กิโลเมตร สามในเจ็ดจุดมีจุดยึดคู่^{[ 29 ]}ในตำแหน่งเริ่มต้นทางใต้ของแหลมเคปคอด Pioneer ถูกฝังอยู่ภายในระบบสังเกตการณ์ระดับภูมิภาคที่จัดตั้งขึ้น ระบบ Pioneer Array มีแผนที่จะเคลื่อนย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งในช่วงเวลาประมาณห้าปี เพื่อกำหนดลักษณะกระบวนการในสภาพแวดล้อมทางทะเลชายฝั่งที่แตกต่างกัน^{[ 26 ]}

ยานใต้น้ำอัตโนมัติ (AUV) สองลำเก็บตัวอย่างบริเวณแนวหน้าใกล้กับอาร์เรย์ที่ผูกไว้ และยานสำรวจใต้น้ำชายฝั่งห้าลำตรวจสอบลักษณะขนาดกลางบนไหล่ทวีปด้านนอกและทะเลลาดชันระหว่างแนวขอบไหล่ทวีปและกระแสน้ำกัลฟ์สตรีม ยานสำรวจใต้น้ำแบบโปรไฟล์สองลำทำหน้าที่เป็นจุดผูกโดยเก็บตัวอย่างที่จุดเดียว ยานสำรวจใต้น้ำตรวจสอบพื้นที่ทั้งหมด 185 กม. x 130 กม. ภารกิจ AUV ตามกำหนดจะเก็บตัวอย่างในทิศทางตามแนวไหล่ทวีปและขวางไหล่ทวีปในสี่เหลี่ยมผืนผ้าสองรูปขนาด 14 กม. x 47 กม. ^{[ 28 ]}

เครือข่ายตรวจวัดสภาพชายฝั่ง (Coastal Endurance Array) ซึ่งตั้งอยู่บนไหล่ทวีปและลาดทวีปนอกชายฝั่งรัฐโอเรกอนและวอชิงตัน เป็นเครือข่ายระยะยาวที่ประกอบด้วยทุ่นลอย โหนดใต้ทะเล เซ็นเซอร์แบบมีสายและไร้สาย และยานสำรวจใต้น้ำ เครือข่ายนี้เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายสังเกตการณ์ขนาดใหญ่บนชายฝั่งแปซิฟิก ซึ่งรวมถึงเครือข่ายตรวจวัดแบบมีสายระดับภูมิภาคของ OOI (OOI Regional Cabled Array) เครือข่ายตรวจวัดระดับโลก Papa ของ OOI (OOI Global Station Papa Array) และทุ่นผิวน้ำ ของ ห้องปฏิบัติการสิ่งแวดล้อมทางทะเลแปซิฟิกของ NOAA (NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL)) และ สถานีสังเกตการณ์ของ Ocean Networks Canada ด้วย

ระบบนี้มุ่งเน้นการสังเกตรูปแบบระหว่างปี (เช่น ปรากฏการณ์เอลนีโญ-ความผันผวนทางใต้ ) และทศวรรษ (เช่นความผันผวนทศวรรษของมหาสมุทรแปซิฟิก ) เครื่องมือจะตรวจสอบพลวัตการไหลขึ้นและไหลลง ที่ขับเคลื่อนด้วยลม รวมถึงอิทธิพลของแม่น้ำโคลัมเบียที่มีต่อระบบนิเวศชายฝั่ง^{[ 30 ]}

ระบบนี้ประกอบด้วยแนวทุ่นลอยสองแนว แนวหนึ่งอยู่บริเวณนอกชายฝั่งเมืองนิวพอร์ต รัฐโอเรกอน (แนวโอเรกอน) และอีกแนวหนึ่งอยู่บริเวณนอกชายฝั่งเมืองเกรย์สฮาร์เบอร์ รัฐวอชิงตัน (แนววอชิงตัน) สถานที่ตั้งของแนวโอเรกอนถูกเลือกเนื่องจากอยู่ใกล้กับแนวสำรวจทางอุทกศาสตร์ของนิวพอร์ต ซึ่งมีการเก็บตัวอย่างทางสมุทรศาสตร์อย่างสม่ำเสมอมาตั้งแต่ปี 1961 ส่วนสถานที่ตั้งของแนววอชิงตันถูกเลือกให้เป็นแนวคู่ขนานทางทิศเหนือ ทั้งสองพื้นที่ได้รับอิทธิพลจากมวลน้ำจืดจากแม่น้ำโคลัมเบีย ซึ่งเป็นแหล่งน้ำจืดที่ใหญ่ที่สุดของชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา

การสังเกตการณ์ด้วยเครื่องร่อนครอบคลุมระยะทาง 500 กม. จากทางเหนือของวอชิงตัน (~48°N) ไปจนถึงCoos Bay รัฐโอเรกอน (~43°N) เครื่องร่อนจะเก็บตัวอย่างจากเส้นไอโซบาธ 20 เมตร ระหว่างเส้นผูกยึดตามแนวตัดขวางเหนือ-ใต้ที่ 126°W และแนวตัดขวางตะวันออก-ตะวันตก 5 แนวไปจนถึง 126°W หรือ 128°W สำหรับแนวตัดขวางที่ตัดกับอาร์เรย์^{[ 26 ] [ 31 ]}โครงสร้างพื้นฐานบางส่วนของ Endurance Array Oregon Line เชื่อมต่อกับเครือข่ายสายเคเบิล RSN เพื่อให้พลังงานและการสื่อสารที่เพิ่มขึ้นสำหรับการสังเกตกระบวนการในชั้นน้ำและพื้นทะเล^{[ 30 ]}

ตำแหน่งของอาร์เรย์ทั่วโลกได้รับการคัดเลือกโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ (~300 คน) ^{[ 32 ]}โดยพิจารณาจากภูมิภาคที่มีการเก็บตัวอย่างน้อยและอยู่ภายใต้สภาวะสุดขั้ว (เช่น ลมแรงและสภาพทะเลที่รุนแรง) ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการวัดอย่างต่อเนื่องหรือบ่อยครั้งโดยใช้เรือ สถานที่ศึกษาทั่วโลกที่วางแผนไว้ประกอบด้วยทุ่นและยานสำรวจใต้น้ำที่มีอุปกรณ์ในสี่แห่ง ได้แก่แอ่งอาร์เจนตินา^{[ 33 ]}ทะเลเออร์มิงเกอร์ [ ^{34 ] มหาสมุทร}ใต้ [ ^{35 ]}และสถานีปาปา^{[ 36 ] อาร์เรย์แอ่งอาร์เจนตินาทั่วโลกและอาร์เรย์มหาสมุทรใต้ทั่วโลกถูกยกเลิกการใช้งานใน ปี} 2018 และ 2020 ตามลำดับ อาร์เรย์ทั่วโลกได้รับการพัฒนาและดำเนินการโดย Woods Hole และ Scripps

การสังเกตการณ์จากพื้นที่ละติจูดสูงเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจการไหลเวียนของมหาสมุทรและกระบวนการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เครือข่ายทั่วโลกประกอบด้วยทุ่นลอยที่ประกอบด้วยเซ็นเซอร์แบบคงที่และแบบเคลื่อนที่ซึ่งวัดการถ่ายเทความร้อน ความชื้น และโมเมนตัมระหว่างอากาศและทะเล ตลอดจนคุณสมบัติทางกายภาพ ชีวภาพ และเคมีของมวลน้ำ เครือข่ายแต่ละแห่งยังรวมถึงยานสำรวจใต้น้ำแบบไร้คนขับ (glider) เพื่อเก็บตัวอย่างภายในพื้นที่ครอบคลุมของเครือข่ายด้วย

เสียงใต้น้ำ Irminger Sea Array ทั่วโลกตั้งอยู่ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ นอกชายฝั่งทางใต้สุดของเกาะกรีนแลนด์ ลมและคลื่นแรงทำให้เกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างบรรยากาศและมหาสมุทรอย่างรุนแรง รวมถึงการแลกเปลี่ยนพลังงานและก๊าซ ซึ่งมีส่วนช่วยในการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์และส่งเสริมผลผลิตทางชีวภาพและการประมงในภูมิภาคนี้ นอกจากนี้ บริเวณนี้ยังเป็นแหล่ง กำเนิด น้ำลึกในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ ซึ่งมีความสำคัญต่อ การไหลเวียนของน้ำในมหาสมุทร ในระดับใหญ่ตาม อุณหภูมิและความเค็ม

ระบบ Irminger Sea Array ประกอบด้วยชุดทุ่นสี่ชุด โดยมีระยะห่างระหว่างทุ่นประมาณสิบเท่าของความลึกของน้ำ ทำให้ระบบสามารถรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความแปรปรวนระดับเมโซสเกลได้ ทุ่นชุดหนึ่งประกอบด้วยทุ่น Global Surface และทุ่น Global Hybrid Profiler ใต้ผิวน้ำแบบคู่ ส่วนอีกสองชุดประกอบด้วยทุ่น Global Flanking ใต้ผิวน้ำ น้ำเหนือทุ่น Global Hybrid Profiler ใต้ผิวน้ำจะถูกเก็บตัวอย่างโดยเครื่องร่อนแบบโปรไฟล์แนวตั้ง ส่วนน้ำในและรอบๆ ระบบจะถูกเก็บตัวอย่างโดยเครื่องร่อนในมหาสมุทรเปิดเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความแปรปรวนเชิงพื้นที่ ข้อมูลจากเครื่องร่อนจะถูกส่งแบบไร้สายผ่านโมเด็มอะคูสติกไปยังทุ่นและไปยังดาวเทียมเพื่อส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ของ OOI นอกจากนี้ยังสามารถตั้งโปรแกรมเครื่องร่อนและบางส่วนของระบบใหม่แบบไร้สายเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเหตุการณ์ฉับพลันหรือการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมได้^{[ 34 ]}

สถานีตรวจวัดดาวเทียมโลกปาปา (Global Station Papa Array) ตั้งอยู่ในอ่าวอะแลสกา ทางเหนือของสถานีตรวจวัดดาวเทียมชายฝั่ง (Coastal Endurance) และสถานีตรวจวัดดาวเทียมแบบใช้สายเคเบิลระดับภูมิภาค (Regional Cabled Arrays) สถานีตรวจวัดดาวเทียมนี้เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายสถานีสังเกตการณ์ขนาดใหญ่ในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือ

ทุ่นทั้งสามของอาร์เรย์ตั้งอยู่ร่วมกับทุ่นผิวน้ำ Ocean Station Papa ซึ่งดูแลโดย NOAA PMEL บริเวณนี้เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการประมงที่อุดมสมบูรณ์และความแปรปรวนของกระแสน้ำวนต่ำ แต่ก็มีความเสี่ยงสูงต่อการเป็นกรดของมหาสมุทร การวัดคุณสมบัติทางกายภาพ ชีวภาพ และเคมีอย่างต่อเนื่องจะช่วยตรวจสอบรูปแบบระดับกลางและระดับใหญ่ เช่น การแกว่งตัวของมหาสมุทรแปซิฟิกในรอบทศวรรษ^{[ 36 ]}

ระบบ Global Station Papa Array ประกอบด้วยทุ่นลอย 3 จุด โดยมีระยะห่างระหว่างทุ่นประมาณ 10 เท่าของความลึกของน้ำ ทำให้สามารถเก็บข้อมูลเกี่ยวกับความแปรปรวนในระดับเมโซสเกลได้ แตกต่างจากการออกแบบของ Global Irminger Sea Array ระบบ Global Station Papa Array ไม่มีทุ่นลอยผิวน้ำของ OOI แต่ทุ่นลอยใต้น้ำ Global Hybrid Profiler Mooring จะตั้งอยู่ร่วมกับทุ่นลอยผิวน้ำ NOAA PMEL ที่มุมหนึ่งของรูปสามเหลี่ยม เช่นเดียวกับ Global Irminger Sea Array มุมอีกสองมุมจะถูกครอบครองโดยทุ่นลอยใต้น้ำ Global Flanking Moorings ^{[ 37 ]}ทุ่นลอยเหล่านี้ได้รับการเสริมด้วยเครื่องร่อนใต้น้ำแบบเปิดที่เก็บข้อมูลเกี่ยวกับความแปรปรวนเชิงพื้นที่ในและรอบๆ อาร์เรย์ และเครื่องร่อนใต้น้ำแบบโปรไฟล์แนวตั้งที่เก็บตัวอย่างน้ำเหนือทุ่นลอยใต้น้ำ ข้อมูลจากเครื่องร่อนใต้น้ำจะถูกส่งแบบไร้สายผ่านโมเด็มอะคูสติกจากทุ่นลอยไปยังดาวเทียมเพื่อส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ของ OOI การควบคุมเครื่องร่อนและบางส่วนของอาร์เรย์จากฝั่งใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเหตุการณ์ฉับพลันหรือการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม^{[ 36 ]}

เครือข่ายตรวจวัดทางทะเลแบบใช้สายเคเบิลระดับภูมิภาค (RCA) ประกอบด้วยเครือข่ายเซ็นเซอร์ตรวจวัดทางทะเลแบบใช้สายเคเบิลในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือ RCA พาด ผ่าน แผ่นเปลือกโลกฮวน เดอ ฟูกาทำให้ RCA เป็นสถานีตรวจวัดทางทะเลแห่งแรกของสหรัฐฯ ที่พาดผ่านแผ่นเปลือกโลก การสังเกตการณ์ของ RCA ช่วยให้สามารถศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับกิจกรรมภูเขาไฟ การรั่วไหลของก๊าซมีเทน ปล่องไฮโดรเทอร์มอล และแผ่นดินไหวใต้น้ำ ตลอดจนกระบวนการทางชีวภาพ เคมี และฟิสิกส์ในมวลน้ำเหนือพื้นทะเล

แพลตฟอร์มและเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกันด้วยสายเคเบิลอิเล็กโทรออปติกยาวประมาณ 900 กิโลเมตร (560 ไมล์) การออกแบบนี้ให้พลังงานสูง (10 kV, 8 kW) และแบนด์วิดท์สูง (10 GbE) แก่อาร์เรย์เซ็นเซอร์บนพื้นทะเลและตลอดทั้งมวลน้ำโดยใช้ทุ่นที่มีเครื่องวัดโปรไฟล์แบบติดตามสาย แพลตฟอร์มที่มีเครื่องวัดความยาว 200 เมตร และเครื่องวัดโปรไฟล์แบบใช้รอก สายเคเบิลให้การสื่อสารแบบเรียลไทม์สองทางระหว่างเครื่องมือวัดบนพื้นทะเลและมวลน้ำกับสถานีชายฝั่งในเมืองแปซิฟิกซิตี้ รัฐโอเรกอน RCA ได้รับการติดตั้งและดำเนินการโดยมหาวิทยาลัยวอชิงตัน^{[ 38 ]}

สถานีไฟฟ้าย่อยขนาดใหญ่เจ็ดแห่งบนพื้นทะเล (โหนดหลัก) ให้พลังงานและแบนด์วิดท์แก่หกพื้นที่ ซึ่งรวมถึงพื้นที่บนไหล่ทวีปโอเรกอนและพื้นที่นอกชายฝั่งของ Endurance Array อีกสองพื้นที่ครอบคลุมตั้งแต่ขอบทวีปไปจนถึงฐานลาดชัน พื้นที่ฐานลาดชันตั้งอยู่ห่างจากเมืองนิวพอร์ต รัฐโอเรกอน ไปทางทิศตะวันตกประมาณ 125 กิโลเมตร และอยู่ที่ระดับความลึก 2900 เมตร ที่นี่เป็นที่ตั้งของทุ่นลอยน้ำสำหรับสำรวจทั้งบนพื้นทะเลและในน้ำตื้น และช่วยให้สามารถตรวจสอบความแปรปรวนและการปฏิสัมพันธ์ของน้ำในมหาสมุทรลึก กระแสน้ำแคลิฟอร์เนีย และการไหลขึ้นของน้ำ เป็นพื้นฐานสำหรับการเชื่อมโยงการขนส่งขึ้นไปตามลาดชันและทำความเข้าใจความเชื่อมโยงของกระบวนการจากระดับความลึกมากไปน้อยที่เกิดขึ้นในพื้นที่นอกชายฝั่งโอเรกอน

พื้นที่อื่นๆ ใน RCA มุ่งเน้นไปที่ สันเขา ไฮเดรตใต้ (Southern Hydrate Ridge)ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีแหล่งสะสมก๊าซไฮเดรตใต้พื้นทะเลขนาดใหญ่และการไหลของมีเทนจากพื้นทะเลสู่มหาสมุทร และ ภูเขาไฟใต้ทะเลแอ็ กเซียล (Axial Seamount) ซึ่งเป็น ภูเขาไฟที่มีกิจกรรมทางแมกมามากที่สุดใน ศูนย์กลางการขยายตัวของสันเขา ฮวน เดอ ฟูกา (Juan de Fuca Ridge)ซึ่งปะทุขึ้นในเดือนเมษายน 2011

RCA เป็นส่วนเสริมของ สถานีสังเกตการณ์แบบใช้สายเคเบิล NEPTUNEที่Ocean Networks Canadaดำเนินการอยู่บนแผ่นเปลือกโลก Juan de Fuca ทางตอนเหนือ สถานีสังเกตการณ์เหล่านี้ร่วมกันทำให้สามารถทำการสำรวจพื้นทะเลและมหาสมุทรในระดับแผ่นเปลือกโลกในระยะยาวในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือได้^{[ 39 ]}

ส่วนของ RCA ที่อยู่บริเวณขอบทวีปทางตะวันตกของเมืองนิวพอร์ต รัฐโอเรกอน มุ่งเน้นการสังเกตการณ์กระบวนการทางชีวเคมีและสมุทรศาสตร์เชิงกายภาพ ระบบนิเวศชายฝั่ง การรั่วไหลของมีเทน/แหล่งสะสมไฮเดรต และเหตุการณ์แผ่นดินไหวตามแนวเขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกแคสเคเดียทางตะวันตกของเมืองนิวพอร์ต รัฐโอเรกอน

การสังเกตการณ์ทางธรณีฟิสิกส์ ณ สถานีฐานลาดชัน ตรวจพบเหตุการณ์แผ่นดินไหวและสึนามิที่เกี่ยวข้องกับแผ่นดินไหวตามแนวรอยเลื่อนแคสเคเดียและพื้นที่ห่างไกล สถานีแห่งนี้ยังมีโครงสร้างพื้นฐานบนพื้นทะเลและทุ่นลอยพร้อมเครื่องมือวัดที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตส่วนที่ลึกกว่าของกระแสน้ำแคลิฟอร์เนีย กระบวนการทางชีวเคมีในมวลน้ำเหนือระดับน้ำ รวมถึงการเป็นกรดของมหาสมุทรและชั้นบาง ๆ และแรงกระทำจากภูมิประเทศต่อมวลน้ำในมหาสมุทรที่เกิดจากภูมิประเทศที่ลาดชันและขรุขระ

สันเขาไฮเดรตตอนใต้ตั้งอยู่ในบริเวณที่มีแหล่งสะสมของมีเทนไฮเดรตฝังอยู่ใต้ดิน และพบไฮเดรตที่ปรากฏอยู่บนพื้นทะเลได้น้อยกว่า ของเหลวที่มีมีเทนสูงและกลุ่มฟองอากาศที่ปล่อยออกมาจากแหล่งซึมเหล่านี้ช่วยสนับสนุนชุมชนจุลินทรีย์เบนทิกที่หนาแน่น และอาจเป็นแหล่งคาร์บอนสำหรับชั้นน้ำด้านบน ซึ่งสนับสนุนแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์มีเทนและสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ นอกจากนี้ การวัดปริมาณมีเทนที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ การทำให้มีเทนไฮเดรตไม่เสถียรอาจนำไปสู่การพังทลายของลาดชัน ซึ่งเป็นอันตรายทางธรณีวิทยาที่สำคัญ โซนาร์สำรวจและวัดปริมาณแบบใหม่ที่ได้รับทุนสนับสนุนจากเยอรมนีผ่านทางมหาวิทยาลัยเบรเมน เป็นครั้งแรกที่สามารถถ่ายภาพกลุ่มมีเทนทั้งหมดที่พุ่งออกมาจากสันเขาไฮเดรตตอนใต้ได้^{[ 40 ]}

เครือข่าย Continental Margin Array ประกอบด้วยโครงสร้างพื้นฐานที่ตั้งอยู่บนลาดทวีปและฐานลาดทวีป ซึ่งเชื่อมต่อกับ Endurance Array Oregon Line ที่ไซต์นอกชายฝั่งและบนไหล่ทวีป ไซต์ฐานลาดทวีปโอเรกอนตั้งอยู่ใกล้กับเขตมุดตัวของแคสเคเดีย นอกลาดทวีปเล็กน้อย ไซต์ Southern Hydrate Ridge ตั้งอยู่บนลาดทวีป สายเคเบิลใยแก้วนำแสงให้พลังงานและการสื่อสารสองทางแก่ Junction Boxes ซึ่งเป็นที่ตั้งของเซ็นเซอร์และเครื่องมือทางธรณีฟิสิกส์ เช่น เครื่องวัดแผ่นดินไหวและไฮโดรโฟน Junction Boxes ทั้งสามที่ Southern Hydrate Ridge ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ที่สร้างภาพและวัดกลุ่มก๊าซมีเทนไฮเดรตเพื่อช่วยให้เข้าใจการเคลื่อนที่และเคมีของของเหลวเหล่านี้ Junction Boxes ที่จับคู่กับ Cabled Deep and Shallow Profiler Moorings ที่ไซต์ฐานลาดทวีปจะทำการสังเกตการณ์ตลอดแนวน้ำตั้งแต่พื้นทะเลจนถึงผิวมหาสมุทร^{[ 41 ]}โครงสร้างพื้นฐานบนพื้นทะเลประกอบด้วยเครื่องวัดแผ่นดินไหวแบบบรอดแบนด์และไฮโดรโฟนความถี่ต่ำเพื่อตรวจสอบเหตุการณ์แผ่นดินไหวในพื้นที่และระยะไกล โครงสร้างพื้นฐานทั้งหมดเชื่อมต่อกับสายเคเบิลสำหรับพลังงานและการไหลของข้อมูลแบบเรียลไทม์ควบคู่ไปกับการสื่อสารสดที่ช่วยให้สามารถตอบสนองต่อเหตุการณ์ได้ ไฮโดรโฟนบรอดแบนด์บนทุ่นจาก Axial ไปยังไซต์ Oregon Shelf จะระบุเสียงร้องของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและเสียงที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์^{[ 42 ]}

ส่วนของ RCA ที่อยู่ภายใต้เขตภูเขาไฟใต้ทะเลแอ็กเซียล (Axial Seamount) ตั้งอยู่ห่างจากชายฝั่งมากกว่า 500 กิโลเมตร และรวมถึงพื้นที่ที่ตั้งอยู่ภายในปล่อง ภูเขาไฟใต้ ทะเลแอ็กเซียลและบริเวณฐานของภูเขาไฟดังกล่าว ภูเขาไฟใต้ทะเลแอ็กเซียลเป็นภูเขาไฟใต้ทะเลที่ยังคงมีกิจกรรมอยู่ และตั้งอยู่บนศูนย์กลางการขยายตัวของ สันเขาฮวน เดอ ฟูกา (Juan de Fuca Ridge )

บริเวณ Axial Caldera ตั้งอยู่บนยอดเขาใต้ทะเลที่ระดับความลึก 1500 เมตร หอดูดาวที่ Axial Seamount เป็นหอดูดาวภูเขาไฟใต้น้ำที่ทันสมัยที่สุดในโลก อุปกรณ์ที่ Cabled Axial Seamount Array ช่วยให้สามารถศึกษาเกี่ยวกับกิจกรรมแผ่นดินไหว การปะทุของภูเขาไฟ ปล่องไฮโดรเทอร์มอลการก่อตัวและการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกใต้มหาสมุทรและผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมภูเขาไฟต่อชุมชนจุลินทรีย์และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาด ใหญ่ ^{[ 43 ]}

โครงสร้างพื้นฐานภายในปล่องภูเขาไฟยังได้รับการเสริมด้วยเครื่องมือที่ได้รับทุนสนับสนุนจากNSFสำนักงานวิจัยกองทัพเรือและNASAเครื่องมือเหล่านี้ครอบคลุมการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ในวงกว้างเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเปลือกโลกที่ภูเขาไฟ โดยมีการศึกษาต่อเนื่องที่มุ่งเน้นไปที่ แผ่นดินไหว ในเขตมุดตัวของแคสเคเดียเครื่องมือใหม่ที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก NASA จะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นด้วย^{[ 44 ]}

บริเวณฐานแกนกลางเป็นสภาพแวดล้อมในมหาสมุทรเปิดซึ่งกระแสน้ำแปซิฟิกเหนือ / กระแสน้ำแคลิฟอร์เนียมีปฏิสัมพันธ์กับกระแสน้ำวนกึ่งขั้วโลก ทำให้บริเวณนี้เป็นสถานที่สำคัญที่มีการขนส่งความร้อน เกลือ ก๊าซ และสิ่งมีชีวิต การเก็บรวบรวมข้อมูลมีจุดมุ่งหมายเพื่อค้นหาความเชื่อมโยงระหว่างพลวัตของมหาสมุทร ระบบนิเวศ และสภาพภูมิอากาศในระดับต่างๆ ตั้งแต่ระดับแอ่งน้ำไปจนถึงระดับภูมิภาค^{[ 43 ]}

บริเวณแอกเซียล คาลเดรา มีกล่องเชื่อมต่อกำลังปานกลาง 5 กล่อง ซึ่งบรรจุอุปกรณ์เก็บข้อมูล เครื่องวัดแผ่นดินไหวและไฮโดรโฟนเก็บข้อมูลทางธรณีฟิสิกส์ อุปกรณ์วัดความดันและมุมเอียงตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความสูงและมุมของพื้นทะเลที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวและการหดตัวของห้องแมกมา มีการใช้อุปกรณ์หลายประเภท รวมถึงกล้อง เซ็นเซอร์ และอาร์เรย์เทอร์มิสเตอร์ 3 มิติ เพื่อศึกษาปล่องระบายความร้อนใต้ทะเล

ที่บริเวณฐานแกนกลาง กล่องเชื่อมต่อจะเชื่อมต่อกับระบบจอดเรือสำรวจความลึกแบบใช้สายเคเบิล และระบบจอดเรือสำรวจความลึกแบบใช้สายเคเบิล ระบบจอดเรือสำรวจความลึกแบบใช้สายเคเบิลประกอบด้วยเครื่องมือสำรวจแบบติดตามเส้นลวด ซึ่งเก็บตัวอย่างน้ำจากระดับความลึก 150 เมตรใต้ผิวน้ำไปจนถึงใกล้ก้นทะเล (สูงสุด 2600 เมตร ขึ้นอยู่กับความลึกของน้ำ) ส่วนระบบจอดเรือสำรวจความลึกแบบใช้สายเคเบิลจะเก็บตัวอย่างน้ำตื้น (200 เมตรถึงใต้ผิวน้ำเล็กน้อย) ด้วยอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่ติดตั้งไว้ โครงสร้างพื้นฐานบนพื้นทะเล เช่น เครื่องวัดแผ่นดินไหวแบบบรอดแบนด์และไฮโดรโฟนความถี่ต่ำ ช่วยให้ RCA สามารถตรวจสอบเหตุการณ์แผ่นดินไหวทั้งในและนอกพื้นที่ได้

สายไฟเบอร์ออปติกให้พลังงานและการสื่อสารแบบเรียลไทม์สองทางแก่เครื่องมือจากฝั่ง การสื่อสารแบบเรียลไทม์ช่วยให้สามารถตอบสนองต่อเหตุการณ์ได้^{[ 43 ]}

โครงสร้างพื้นฐานทางไซเบอร์ (CI) ของ OOI ทำหน้าที่จัดการและบูรณาการข้อมูลจากอุปกรณ์มากกว่า 800 ชิ้นที่ติดตั้งอยู่ทั่วเครือข่ายใต้น้ำทั้ง 5 แห่ง ซึ่งเชื่อมโยงโครงสร้างพื้นฐานทางทะเลเข้ากับชุมชนผู้ใช้ทั่วโลก

ข้อมูลดิบจากอาร์เรย์จะถูกส่งไปยังศูนย์ปฏิบัติการที่ตั้งอยู่ใน Pacific City (อาร์เรย์แบบมีสายระดับภูมิภาค), มหาวิทยาลัย Oregon State (เครื่องมือแบบไร้สายบนชายฝั่งแปซิฟิก) หรือสถาบันสมุทรศาสตร์ Woods Hole (เครื่องมือแบบไร้สายบนชายฝั่งแอตแลนติก) จากนั้นข้อมูลจะถูกอัปโหลดไปยัง OOI CI ^{[ 45 ]}

OOI CI เปิดใช้งานมาตั้งแต่ปี 2013 ณ เดือนพฤษภาคม 2020 ได้รวบรวมและจัดการข้อมูล 36 เทราไบต์ และให้บริการคำขอมากกว่า 189 ล้านรายการแก่ผู้ใช้จากกว่า 100 ประเทศ^{[ 46 ]}ชุดข้อมูลดิบและชุดข้อมูลที่ประมวลผลแล้วทั้งหมดมีให้ผู้ใช้ใช้งานทางออนไลน์ และมีการจัดเก็บชุดข้อมูลดิบทั้งหมดไว้ในหลายตำแหน่ง ขั้นตอนการควบคุมคุณภาพข้อมูลของ OOI ได้รับการออกแบบโดยมีเป้าหมายเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการประกันคุณภาพข้อมูลมหาสมุทรแบบเรียลไทม์ (QARTOD) ของ IOOS

OOI Data Explorerเป็นเครื่องมือหลักในการเข้าถึงชุดข้อมูล ข้อมูลเก่าจากOOI Data Portalกำลังอยู่ในระหว่างการถ่ายโอนไปยังพอร์ทัล Data Explorer การเข้าถึงข้อมูลและชุดย่อยของข้อมูลยังสามารถทำได้ผ่านทางRaw Data Archive , Analytical Data Archive , เซิร์ฟเวอร์ OOI Environmental Research Division Data Access Program (ERDDAP)และOOI Machine to Machine (M2M) API Interface

• เว็บไซต์ Ocean Observatories Initiative ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 22 กันยายน 2014 ที่Wayback Machine
• มหาวิทยาลัยรัฐโอเรกอน – OOI Endurance Array
• มหาวิทยาลัยวอชิงตัน – ส่วนประกอบระดับภูมิภาคของ OOI
• คณะกรรมการสิ่งอำนวยความสะดวกสังเกตการณ์มหาสมุทร