Že dolgo velja, da ga praktično ni kotička, kamor ne bi stopila človeška noga. Še več, že več kot 50 let smo ljudje na takšen ali drugačen način prisotni tudi v vesolju. Vendar pa to trditev spodbija dejstvo, da več kot 70 % zemeljske površine prekrivajo oceani, kar 95 % teh pa je še ne raziskanih. Po nekaterih trditvah vemo več o vesolju, kot pa o oceanih, se pravi našem planetu.
Uroš Kumer foto: Mark Thiessen/National Geographic
Po dolgih letih zatišja na področju raziskovanja oceanov so se skoraj istočasno temu odločile narediti konec kar tri različne ekipe raziskovalcev in znanstvenikov, ki so se začele pospešeno ukvarjati z raziskovanjem največjih globin in njihovih skrivnosti.
Da imamo več podatkov in natančnejše karte za Mars kot naš planet, niti ni presenetljivo, če vemo, da bi z letnim proračunom Nase za raziskovanje vesolja lahko 1600 let financirali proračun vladne organizacije NOAA, ki se ukvarja z raziskovanjem oceanov. Vseeno pa se nam ob tem pojavijo vprašanja, zakaj je temu tako. Mar ne bi bilo bolje najprej dodobra spoznati in razumeti lasten planet in izkoristiti njegov potencial, kot pa raziskovati veliko odročnejše in dražje vesolje? Navsezadnje smo od oceanov močno odvisni že danes in bi nam njihovo boljše poznavanje še kako koristilo. Oceani so velik vir hrane, v njih se po trditvah znanstvenikov skrivajo še številne skrivnosti o samem življenju in njegovem nastanku, hkrati pa so tudi največji muzej na svetu. V njih se skriva več zgodovine in odgovorov, kot v vseh muzejih na Zemlji skupaj. Bob Ballard, eden od najbolj prepoznavnih raziskovalcev oceanov, se med drugim sprašuje tudi, zakaj imamo pripravljene programe za naseljevanje in koloniziranje tujih planetov, medtem ko nimam programov za naseljevanje lastnega planeta, pa čeprav imamo za to vso potrebno tehnologijo. Proračuni za raziskovanje oceanov se iz leta v leto manjšajo, a so na srečo določeni posamezniki prepoznali pomembnost boljšega poznavanja le-teh in z lastnimi sredstvi ter sredstvi različnih donatorjev pričeli z obsežnimi in zelo zahtevnimi projekti raziskovanja najglobljih delov našega planeta. Raziskave bodo privedle do napredka na področju biologije, mikrobiologije, geologije, zgodovine, ekologije, pa tudi tehnologije, saj je bilo za potrebe tako globokih potopov, kot je potop na dno Marianinega jarka (najgloblja točka na Zemlji: 10.911 m), potrebno razviti številne nove tehnologije in materiale.
Kdo so kapitani Nemo 21. stoletja?
Bob Ballard
Dr. Robert Bob Ballard je eden najbolj priznanih podvodnih raziskovalcev. V svoji uspešni karieri je med drugim odkril razbitine Titanika, Bismarka in Yorktowna ter številne nove vrste. Svoj optimizem glede novih odkritij gradi na dejstvu, da poznamo le 5 % globin naših oceanov, a smo kljub temu našli v njih številne neverjetne stvari.
James Cameron in Deepsea Challenge
James Cameron, bolj znan kot oskarjevec, eden najboljših filmskih producentov in režiserjev, je tudi izkušen potapljač, raziskovalec in inovator. Strast do raziskovanja in očaranost nad oceanom ga je privedla do ustanovitve projekta DeepSea Challenge (raziskovanje Marianinega jarka). Vendar pa DeepSea Challenge še zdaleč ni prva takšna izkušnja za Camerona. Gre namreč že za osmo globokomorsko ekspedicijo, na čelu katere se je znašel. V tesnem sodelovanju z National Geographic in Bobom Ballardom je sodeloval že na številnih oceanskih ekspedicijah in jih uspešno združil s svojim primarnim poklicem ter tako prispeval številne dokumentarne filme na to temo. Tokrat pa je z ekipo vrhunskih inženirjev in znanstvenikov ustvaril podmornico (DeepSea Challenger), ki je zmožna doseči največje in najtemnejše globine našega planeta. 26. marca lani je Cameronu to tudi uspelo, saj je s svojo podmornico dosegel dno Marianinega jarka (11 km pod morsko gladino) in tako postal tretji človek, ki mu je to uspelo. S seboj je na površje prinesel številne vzorce, ki bodo še dolgo zaposlovali znanstvenike v odkrivanju novih vrst in preučevanju poteka zgodovine ter pri odkrivanju novih geoloških dokazov.
Richard Branson in Virgin Oceanic
Branson, britanski poslovnež, najbolj znan po svojem podjetju Virgin Group, sicer pa velik avanturist, dobrodelnež in vizionar, ki je dosegel številne svetovne hitrostne rekorde z jadrnicami, motornimi čolni, baloni in celo z amfibijskim vozilom. Z balonom je poskusil celo obleteti svet. Richard je bil že v mladosti navdušen nad vesoljem in je menil, da bi le-ta nekoč moral biti dostopen vsem, zato je ustanovil podjetje Virgin Galactic, ki naj bi omogočilo komercialne polete v vesolje. Z ustanovitvijo Virgin Oceanic je Branson pričel novo avanturo in podrl še zadnjo mejo v odkrivanju našega planeta, podal se je v raziskovanje vesoljskih globin. S svojo ekipo znanstvenikov in drugih strokovnjakov je razvil podmornico, s katero želijo doseči najglobljo točko vsakega od oceanov ter ta področja hkrati mapirati, zbirati vzorce za nadaljnjo analizo in opravljati druge znanstvene raziskave. Zelo zanimivo bo videti vertikalno sekvenco življenja, se pravi celotno biološko raznolikost in spremembe v ekosistemih na poti od površine pa vse do najgloblje točke našega planeta, ki jo bodo naredili v Marianinem jarku.
Raziskovanje vesoljskih globin
Kot rečeno, je veliko več energije in denarja usmerjenih v odkrivanje in raziskovanje Vesolja, kot pa oceanov, ki so del našega življenjskega prostora. Po projektu Trieste leta 1960, praktično vse do danes ni bilo nobenega napredka v raziskovanju tistih najodročnejših delov oceanov. Medtem pa so ljudje redno leteli v vesolje na občutno dražje in zahtevnejše ekspedicije.
Nekaj prelomnih trenutkov 20. stoletja s področja raziskovanja oceanov:
1912 Po trčenju z ledeno goro potone najmodernejša potniška ladja tistega časa – Titanik. Tragedija, sproži razvoj akustičnih naprav za odkrivanje objektov pod plovili
1914 Prvo akustično raziskovanje morij – Reginald Fessenden, kanadski izumitelj uporabi oscilator, s katerim oddaja signal, ki se od morskega dna ali drugega objekta odbije nazaj in nam pove globino oziroma razdaljo do objekta.
1925 Nemška ekspedicija Meteor raziskuje Južni Atlantik s pomočjo echo sounderja.
1934 William Beebe in njegov partner Otis Barton postaneta pionirja na področju človeškega raziskovanja globin. S pomočjo batisfere, povezane z matično ladjo, se Beebe spusti na globino 923 metrov.
1943 Jacques Cousteau in Emile Gagnan izumita oziroma modificirata moderen regulator in potapljaško obleko in ju začneta tržiti, kar za vedno spremeni interakcijo med človekom in morjem.
1954 Francoska podmornica se na zahodni obali Afrike potopi do globine 4041 m. Pilota Georges Houot in Pierre Willm tako otvorita ero samostojnih podmornic s človeško posadko.
1960 Batiskafu Trieste uspe potop na najnižjo točko Marianinega jarka, ki je hkrati tudi najgloblja točka našega planeta. Izmerjena globina na dnu je bila 10.912 m.
1961 Oceanografska Institucija Scripps prične z razvojem ‘Deep Tow System-a’, predhodnika daljinsko vodenih plovil brez posadke.
1977 Robert Ballard odkrije v globinah hidrotermalne ventilatorje in ekosisteme, ki niso odvisni od sončeve energije in svetlobe, energijo za življenje pa dobijo preko hidrotermalnih ventilatorjev.
1985 Robert Ballard in njegova ekipa na 3810 m odkrijejo razbitine Titanika, najslavnejše brodolomke v moderni zgodovini.
1992 S pomočjo satelita TOPEX/Poseidon se prične kartografija morske površine.
1995 S pomočjo satelitov se prične kartografija morskega dna.
2012 James Cameron se uspešno potopi na dno Marianinega jarka. DeepSea Challenge je skupen projekt National Geographica, Rolexa in Jamesa Camerona. Gre za prvi solo potop na najglobljo točko in prvi po letu 1960.
Batiskaf Trieste
Ideja in podlaga za današnje odprave je zrasla na ramenih Don Walsh-a in Jacques Picard-a, ki sta se 23. januarja 1960 vkrcala v batiskaf Trieste in se odpravila na neverjetno pustolovščino. Prva sta se potopila na skrajno dno oceana. Trieste je bila posebna podmornica, ki je imela okroglo sobo, v kateri sta člana posadke opravljala svoje naloge v času potopa, ta pa je bila pritrjena pod velikanski tank z gorivom. Gorivo so uporabili za izenačevanje plovnosti. Pritisk v globinah, kamor sta se odpravila, je neverjeten – približno 1100 barov. Potop je trajal skoraj pet ur, ko sta dosegla dno, sta s pomočjo posebnih luči opazovala okolico. Žal sta zaradi pokanja plexi stekla morala že po 20 minutah spustiti balast (približno devet ton železa in vodnih balastov) in se izstreliti na površje. Po vsega treh urah sta bila na površju in do novega podobnega podviga smo morali čakati kar 52 let. V tem času se je tehnologija močno spremenila in današnja globokomorska plovila se od takratnega močno razlikujejo. Leta 1960 Walsh in Picard na svojem plovilu na žalost nista imela nikakršne znanstvene opreme, zato iz globin nista prinesla ničesar, kar bi pomagalo znanstvenikom. Namen potopa je bil za razliko od današnjih zgolj osvojitev najgloblje točke.
Tehnologija
Za razliko od Trieste-a so moderna plovila narejena iz najsodobnejših materialov in opremljena s številčno najsodobnejšo opremo, cilji odprav pa so predvsem odkrivanje novih vrst, spoznavanje razvoja prvih vrst, oblikovanje in delovanje zemlje ter njenih tektonskih plošč. Plovila beležijo 3D videoposnetke ter zbirajo vzorce vode, peska, rudnin, kamnov ter vsega ostalega, kar najdejo. Vzorce dobijo nato v roke številni znanstveniki, ki jih v svojih sodobnih laboratorijih preučujejo in analizirajo.
DeepSea Challenger (DC)
Deepsea Challenger je plovilo, s katerim je James Cameron leta 2012 dosegel najglobljo točko zemlje. Zaradi zelo ekstremnih razmer, v katerih pluje (in ostala podobna plovila), je večina materialov in opreme razvita prav v ta namen, kar pomeni, da je razvoj takšnega plovila ekstremno drag in dolgotrajen. Za izdelavo DC-ja so razvili posebno peno, ki je plovna in lahko zdrži neverjetne pritiske, ki vladajo oceanskim globinam, hkrati pa je tako močna, da je lahko uporabljena kot glavni strukturni material. DC ima tudi zelo nenavadno obliko, saj je za razliko od večine plovil zasnovan vertikalno, kar mu omogoča lažji in hitrejši potop. Ko plovilo enkrat doseže dno, pilot za krmiljenje 12 motorjev (thrusterjev) uporablja joystick. Plovilo je z njihovo pomočjo, kljub svojim 12 tonam, zelo okretno, po morskem dnu se tako premika s hitrostjo treh vozlov, navpično pa le 0,5 vozla počasneje. Pri sami plovbi si lahko pomaga tudi z avto-pilotom, ter avto-altitudom, ki vzdržuje konstantno višino nad morskim dnom. Več kot 180 sistemom je konstantno pod nadzorom, pilot pa informacije o njihovem delovanju nadzoruje prek barvnega ekrana, občutljivega na dotik. Kljub temu da je v notranjosti prostora le za enega, pa pilot nikoli ni sam, saj lahko komunicira s svetom prek več sistemov, tako govorno kot s sporočili. Na zunanji strani podmornice sta dve hidravlični roki, na eni je močna luč, na drugi pa 3-D kamera. Še močnejšo osvetlitev zagotavlja 2-metrski panel LED luči, ki ob lahko dobri vidljivosti osvetlijo 30 kvadratnih metrov površine. Celotno plovilo je popolnoma odvisno od sistema baterij, njihovo število pa lahko glede na potrebe potopa prilagajajo. Baterije imajo plastična ležišča in so potopljene v silikonsko olje, kar jim omogoča, da so izpostavljene visokim pritiskom ter hkrati obvarovane pred stikom z vodo. Po opravljeni nalogi pilot odvrže jekleni balast v skupni teži 450 kg in se prične dvigovati proti površju. Ko ga doseže, uporabi enega od številnih sistemov, da ga spremljevalna ladja lažje najde in dvigne na krov. Za svojo primarno nalogo, se pravi zbiranje različnih vzorcev z morskega dna, ima DC na voljo številne sisteme. Za pobiranje kamnov in globokomorskih bitij uporabi mehansko roko, ki jo pilot upravlja z joystickom. Ta ista roka lahko s pomočjo plastične tube vzame vzorec plasti morskega dna ali pa s pomočjo sesalcu podobnega mehanizma, manjša bitja kar posesa. Vse vzorce shrani v posebne ‘bio-box’ škatle, ki vzdržujejo primerno temperaturo, da vzorci ostanejo v nespremenjenem okolju. DC je opremljen tudi z dvema samostojnima robotoma, ki jih lahko pošlje na samostojne naloge, po opravljenem delu pa se sama vrneta na površje. Vse skupaj se, tako na DC-ju kot tudi pri samostojnih robotih, snema z več 3D HD kamerami, ki so zaprti v dvojno ohišje iz titana, da vzdrži 1000 in več barov pritiska. Seveda, so projektanti plovila mislili tudi na varnost in tako iz preventivnih razlogov razvili številne sisteme, zaradi katerih do določenih problemov ne pride ali pa jih, če se pojavijo, lahko odpravijo. Večina sistemov je podvojenih ali celo potrojenih, saj je lahko pri podvigih, kot je globokomorsko raziskovanje, ena napaka ali tehnična težava usodna.
Nevarnost nikoli ne počiva
Najbolj očitna med vsemi nevarnostmi, ki prežijo na te sodobne raziskovalce, je implozija. Pritisk na vsakih 10 metrov globine naraste za 1 bar, kar pomeni, da je na več tisoč metrih pritisk ogromen. Ena napaka v izračunih ali pa izdelavi, pa lahko plovilo brez opozorila implodira. Drugi velik, a predvidljiv problem, je temperatura znotraj plovila, na površju je v plovilu zelo toplo, medtem ko se z globino temperature bližajo ledišču. V DC-ju, kljub temu da gre za enega najbolj tehnološko naprednih strojev, ni ogrevanja, kar pomeni, da mora biti pilot že v startu toplo oblečen. To pa najprej privede do možnosti hipertermije, kasneje med potopom pa do hipotermije. Kot že omenjeno, je predvsem na stičiščih tektonskih plošč veliko hidrotermalnih ventilatorjev, iz katerih bruha ‘voda’ z okoli 700 stopinjami in če bi plovilo po kakršnem koli naključju pripeljali preblizu, bi to pomenilo usodne poškodbe na plovilu. Seveda ne smemo pozabiti tudi na ogenj, eno najbolj pogostih nevarnosti na vseh plovilih. V DC-ju je na desetine kilometrov kablov, ki v vsakem trenutku lahko zanetijo ogenj. Plovilo je sicer opremljeno z gasilnim aparatom, vendar pa ne smemo pozabiti, da se v pilotsko kabino neprestano dovaja čisti kisik, ki omogoči ognju neverjetno hitro širitev. Na žalost pa se vedno lahko pojavijo nepredvidljivi problemi, ki lahko ogrozijo projekt ali v tem primeru celo življenja. Vsa zgoraj omenjena tehnologija in druge (neomenjene), ki so bistvene za uresničitev projekta in so že same po sebi velik uspeh ter predstavljajo revolucionarne novosti in napredek, ekipam predstavljajo le korak proti uresničitvi glavnega cilja oziroma ciljev.
Številne znanosti združene v en sam potop
Potopi na dno našega planeta so pravzaprav nepredstavljiva priložnost za številne znanstvene smeri, ki nam bodo pomagale razumeti vse od sestave, debeline in elementov zemeljske skorje, nastanka kontinentov in delovanja tektonskih plošč, kar lahko vse bistveno vpliva na razvoj in varnost življenja na površju. Prav tako je eden od glavnih ciljev teh odprav odkrivanje novih vrst ter preučevanje spojin, ki jim pomagajo preživeti v tem neprijaznem okolju in kljubovati pritisku in temperaturam tam spodaj. Na dnu našega planeta, na mestu, za katerega je veljalo, da nič ne more obstati oziroma preživeti, so znanstveniki odkrili oblike življenja. Odkrili so želatinaste živali, imenovane Holothurians in rakcem podobna bitja, ki so jih poimenovali Amphipods. V Amphipodih so znanstveniki našli snov, ki je prisotna tudi v kokosovih palmah in jo preučujejo, saj naj bi pomagala pri zdravljenju Alzheimerjeve bolezni. Višje proti površju so odkrili še veliko več bitij, zanimivih barv in oblik. Zelo zanimiva so tudi številna bioluminiscentna bitja, ki uprizarjajo neverjetne, hipnotične šove. Glavno vprašanje znanstvenikov je, čemu vse služi ta njihova sposobnost in zakaj porabljajo toliko energije za to. Znanstveniki pričakujejo, da bodo na samem dnu odkrili številne mikrobe, predvsem pa jih zanima potek kemosinteze. Globokomorska bitja preživijo s pomočjo kemosinteze, za razliko od zemeljskih, pri katerih poteka fotosinteza, ki je dejansko vir celotnega zemeljskega življenja. Pod površjem ni svetlobe, so pa kemikalije, ki jih iz zemeljske sredice brizgajo hidrotermalni ventilatorji in globokomorska bitja so sposobne te kemikalije uporabiti na podoben način kot zemeljske uporabijo svetlobo. Potop na najglobljo točko Marianinega jarka je znanstvenikom omogočil bližnji vpogled v stičišče dveh tektonskih plošč. Znanje in razumevanje delovanja tektonskih plošč, ki so vzrok za potrese, cunamije in tudi delovanje vulkanov nam bi v prihodnosti lahko pomagala le-te preprečiti ali pa nam vsaj omogočiti napoved teh dogodkov in ustrezno pripravo na njih. S pomočjo preučevanja interakcij tektonskih plošč naj bi tudi ugotovili, kje so dragocene rude. Na področju stičišča prihaja do izpustov metana in vodika, kar ustvarja idealne pogoje za nastanek življenja in nekateri znanstveniki so mnenja, da bi lahko bili prav takšni kraji mesto nastanka prvih oblik življenja.
Čudaška razmerja
Pri spremljanju teh neverjetnih podvigov mi ena stvar še vedno ne gre iz glave, in sicer razmerje v sredstvih, ki se namenjajo raziskovanju Vesolja in oceanov. Seveda je raziskovanje Vesolja pomembno in vsekakor zanimivo, vendar pa so nam oceani veliko bližji v vseh pomenih besede. Naše vsakdanje življenje je močno odvisno od oceanov. Dajejo nam številna delovna mesta in hrano, velik vpliv imajo tudi na vreme, morske tokove in podnebne spremembe, ki se jih danes tako bojimo. Zato je poznavanje in razumevanje teh bistveno za obstoj in napredek naše družbe. Tudi boljše poznavanje tektonike bi nam lahko omogočilo mirnejše življenje. Vsekakor pa imajo takšni podvigi, kot je raziskovanje Vesolja in oceanov, zelo širok vpliv, tako direktni kot tudi indirektni, na naša življenja in so nujno potrebna. V podporo tem projektom vas na koncu pozivam, da skrbite in čuvate naše morje.