Κανένα μέρος στη Γη δεν είναι ελεύθερο από ανθρώπινη επιρροή - ούτε καν στο βάθος των βαθύτερων τάφρων στον ωκεανό.
Κρηνοειδείς σχηματισμοί από τρία τείχη του Ωκεανού στο Δυτικό Ειρηνικό βρήκαν ότι τρώνε τρόφιμα που βυθίζονται από την επιφάνεια, αφήνοντας μια μοναδική χημική υπογραφή από δοκιμές πυρηνικών βομβών δεκαετιών στα σώματα των θαλασσινών καρκινοειδών. Τα ευρήματα, που δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο Geophysical Research Letters, όχι μόνο βοηθούν τους επιστήμονες της θάλασσας να καταλάβουν πώς επιβιώνουν αυτοί οι κάτοικοι του βυθού, αλλά και να υπογραμμίσουν τα βάθη στα οποία μπορεί να διεισδύσει η επιρροή της ανθρωπότητας.
Οι βαθιές ωκεάνιες τάφρους μπορεί να είναι μεταξύ των λιγότερο εξερευνημένων γωνιών στη Γη. Το πιο βαθύ από αυτά, το Mariana Trench στον Ειρηνικό Ωκεανό, φτάνει περίπου στα 36.000 πόδια κάτω από τη στάθμη της θάλασσας. (Το όρος Everest θα μπορούσε να καθίσει στο κατώτατο σημείο και η κορυφή του θα βρισκόταν ακόμα κάτω από περισσότερο από ένα μίλι νερό). Στο κάτω μέρος, οι θερμοκρασίες αιωρούνται πάνω από το πάγωμα και το νερό ασκεί πίεση μεγαλύτερη από 1.000 φορές που αισθάνθηκε στην επιφάνεια.
"Βιολογικά, τα ωκεάνια υψώματα θεωρούνται τα πιο παρθένα ενδιαιτήματα στη Γη", λέει ο Weidong Sun, γεωχημικός στο Ινστιτούτο Ωκεανολογίας της Κίνας και συνάδελφος της νέας μελέτης. «Μας ενδιαφέρει το πώς επιβιώνει η ζωή κάτω, ποια είναι η πηγή τροφής και αν οι ανθρώπινες δραστηριότητες έχουν κάποια επιρροή».
Το Lanceola clausi, το αμφιπόδαμο ταύρο-σκύλο, ένα σπάνιο είδος βαθέων υδάτων που συλλαμβάνεται κάτω από 1.000 μέτρα. (Russ Hopcroft / Αρχείο γενικής ιστορίας / UIG μέσω Getty Images) Σε αυτά τα σκοτεινά βάθη, ένα από τα πιο συνηθισμένα πλάσματα είναι η γαρίδα-σαν αμφιπόδα, μια οικογένεια καρκινοειδών που σκουπίζει το δάπεδο του ωκεανού για φαγητό. Από πού προέρχεται το φαγητό είναι θέμα συζήτησης. Πιθανές πηγές περιλαμβάνουν τα αυγά που διαπερνούν από το εσωτερικό της Γης, πλούσια σε θρεπτικά ιζήματα που γλιστρά κάτω από απότομα τοιχώματα των τάφρων ή νόστιμα θραύσματα που απορρέουν από την επιφάνεια.
Μια πρόσφατη ανάσυρση αμφοπόδων της θάλασσας προσέφερε στην Sun και στους συναδέλφους της την ευκαιρία να λύσουν αυτό το θαλάσσιο μυστήριο. Χρησιμοποιώντας παγιδευμένες παγίδες, δύο κινεζικά ερευνητικά σκάφη το 2017 συγκομίστηκαν αμφιπόδια από τρία τάφους στο Δυτικό Ειρηνικό, συμπεριλαμβανομένου του διάσημου Mariana Trench. Η ομάδα του Sun ανέλυσε χημικά τον μυϊκό ιστό και τα περιεχόμενα του εντέρου και διαπίστωσε αυξημένα επίπεδα άνθρακα-14, μια βαριά παραλλαγή άνθρακα. Τα επίπεδα βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια του ωκεανού, όπου η ποσότητα του άνθρακα-14 είναι υψηλότερη από το συνηθισμένο, χάρη στις δοκιμές πυρηνικών βομβών που πραγματοποιήθηκαν πριν από περισσότερο από μισό αιώνα.
Ο άνθρακας έρχεται σε μερικές διαφορετικές ποικιλίες με βάση το πόσα νετρόνια είναι γεμισμένα στον ατομικό πυρήνα του. Περίπου ένα από κάθε τρισεκατομμύριο άτομα άνθρακα στη Γη έχει δύο επιπλέον νετρόνια. Αυτή η μορφή, γνωστή ως άνθρακας-14, συμβαίνει φυσικά χάρη στα ατομικά σωματίδια υψηλής ταχύτητας από το βαθύ χώρο που χτυπάνε σε άτομα αζώτου. Αλλά στα μέσα του 20ου αιώνα, οι άνθρωποι διπλασίασαν την ποσότητα άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα.
Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ατομικής Ενέργειας, από το 1945 έως το 1963, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Σοβιετική Ένωση (με λίγη βοήθεια από το Ηνωμένο Βασίλειο και τη Γαλλία) πυροδότησαν σχεδόν 500 πυρηνικές βόμβες, εκ των οποίων 379 εξερράγησαν στην ατμόσφαιρα. Αυτά τα τεστ αύξησαν δραματικά την ποσότητα άνθρακα-14 στον πλανήτη μας. Η Συνθήκη Απαγόρευσης των Δοκιμών του 1963 έθεσε τέρμα στις περισσότερες ατμοσφαιρικές και υποβρύχιες δοκιμές και τα επίπεδα άνθρακα-14 στην ατμόσφαιρα άρχισαν μια αργή επιστροφή στο φυσιολογικό - αν και είναι ακόμα υψηλότερα από τα επίπεδα πριν από την πυρηνική ενέργεια - όπως τα ωκεάνια νερά και η χερσαία ζωή απορροφηθεί άνθρακας από τον αέρα.
Αυτή η σταθερή μείωση του άνθρακα-14, που έχει χρόνο ημιζωής περίπου 5.730 χρόνια, έχει καταστεί ένα χρήσιμο εργαλείο για τον προσδιορισμό της ηλικίας και της πηγής οργανικής ύλης. Καθ 'όλη τη διάρκεια οποιουδήποτε οργανισμού ζωντανεύει σε άνθρακα στο περιβάλλον. Όταν ο οργανισμός πεθάνει, η ανταλλαγή αυτή σταματά. Μετρώντας πόση άνθρακα έχει η μορφή άνθρακα-14, οι ερευνητές μπορούν να καθορίσουν πότε πέθανε ένας οργανισμός.
Διάφορα μέρη στη Γη έχουν επίσης πολύ μεταβλητά αποθέματα άνθρακα-14. Το οργανικό υλικό από το εσωτερικό του πλανήτη είναι σε μεγάλο βαθμό απαλλαγμένο από άνθρακα-14. Τα ιζήματα από τους τοίχους των τοίχων των ωκεανών έχουν επίσης πολύ χαμηλά επίπεδα. Αλλά το υλικό από την επιφάνεια του ωκεανού αντικατοπτρίζει τις σχετικά υψηλές ποσότητες στην ατμόσφαιρα.
Στον μυϊκό ιστό των συγκαλυμμένων αμφίπωνων, τα επίπεδα άνθρακα-14 ταιριάζουν απόλυτα με τις επιφανειακές αφθονίες από το 2004 έως το 2007, γεγονός που υποδηλώνει ότι αυτά τα πλάσματα ζουν για περισσότερο από μια δεκαετία. Τα ξαδέλφια τους κοντά στην επιφάνεια τυπικά ζουν μόνο για δύο χρόνια. Το φρεσκοαπεξεργασμένο φαγητό στα έντερα των αμφίπωνων, εν τω μεταξύ, είχε επίπεδα άνθρακα-14 παρόμοια με εκείνα που υπάρχουν στα σύγχρονα επιφανειακά δείγματα, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι επιφανειακές καταβροχθίσεις πέφτουν γρήγορα στις βαθύτερες τάφρους όπου οι αμφίποδοι φτύρονται.
Ένας χάρτης του Mariana Trench με το Challenger Deep, το βαθύτερο γνωστό σημείο στον ωκεανό με βάθος περίπου 36.000 πόδια. (Kmusser μέσω του Wikicommons CC BY 2.5) Ενώ η υπογραφή πυρηνικής βόμβας καταγράφηκε σε απόσταση δυο μιλίων κάτω από τον Δυτικό Ατλαντικό, κανείς δεν την έχει δει πριν από αυτά τα βάθη. "Αυτό είναι απλώς ενδιαφέρον καθώς όλα βγαίνουν έξω", λέει ο Robert Key, ένας ωκεανογράφος του Πρίνστον ο οποίος δεν ασχολήθηκε με αυτή τη μελέτη. Επισημαίνει ότι ξεκινώντας περίπου ένα μίλι κάτω από την επιφάνεια του Βόρειου Ειρηνικού, τα επίπεδα άνθρακα-14 ταιριάζουν απόλυτα με την εμφάνιση της ατμόσφαιρας πριν από τις δοκιμές βόμβας. "Ο υψηλός-14 άνθρακας στις αμφίποδοι θα μπορούσε να προέλθει μόνο από τα τρόφιμα που έπεσαν από την κορυφή", λέει.
Η αφθονία του υλικού που δημιουργήθηκε σε δοκιμές πυρηνικών βόμβων υψηλού στον ουρανό που βρέθηκαν στα σώματα των αμφιπόδων βαθιάς κατοικίας υπογραμμίζει μια πολύ στενή σχέση μεταξύ της ανθρώπινης δραστηριότητας και των πιο απομονωμένων περιοχών της θάλασσας.
"Αυτά είναι πράγματι εξαιρετικά αποτελέσματα, αλλά δεν εκπλήσσομαι", λέει ο Timothy Shank, ερευνητής στο Ωκεανογραφικό Ίδρυμα Woods Hole. "Από 25 χρόνια διεξαγωγής έρευνας και έρευνας για τα βαθέα οικοσυστήματα, βρίσκω τη σύνδεσή τους με εμάς να είναι πιο κοντά από όσο σκεφτήκαμε ποτέ." Οι τουαλέτες και οι ντους κρύβουν δύο μίλια κάτω, λέει, ενώ πλαστικά και μεταλλικά σκουπίδια εμφανίστηκαν σε περισσότερα από 30 φαράγγια βαθύβιων από την ανατολική ακτή των Ηνωμένων Πολιτειών.
Και αυτή δεν είναι η πρώτη φορά που οι ερευνητές έχουν δει αμφιπόδια τάφρων που ασχολούνται με τα απορρίμματα της ανθρωπότητας. Ένα χαρτί 2017 στο Nature Ecology & Evolution ανέφερε ότι οι αμφίποδοι από δύο τάφρους του Δυτικού Ειρηνικού περιείχαν αυξημένα επίπεδα των PCB βιομηχανικών ρύπων, που χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικές συσκευές, και PBDE, επιβραδυντικό φλόγας. Σε μερικές αμφίποδες Mariana Trench, τα επίπεδα PCB ήταν 50 φορές υψηλότερα από τα επίπεδα που βρέθηκαν στα καβούρια που αλιεύθηκαν κοντά στον ποταμό Liaohe, έναν από τους πιο μολυσμένους ποταμούς στην Κίνα.
Ο ήλιος και οι συνεργάτες του δεν γίνονται με τους αμφίποδοι τους ή το πλούσιο οικοσύστημα που ανθίζει σε αυτά τα υποβρύχια φαράγγια. "Υπάρχουν πολλά πλάσματα στα πολύ βαθιά, πολύ σκοτεινά μέρη", λέει η Sun. «Θέλουμε να κατανοήσουμε πώς το οικοσύστημα ασχολείται με την ανθρώπινη δραστηριότητα ... και πώς το σύστημα αντιδρά σε αυτή τη βαριά ρύπανση από την επιφάνεια».
