Στα βαθιά νερά μεταξύ Φίτζι και Τόνγκα, περίπου ένα μίλι κάτω από την επιφάνεια, ανεβαίνουν ψηλά οι καπνοδόχοι από το θαλασσινό νερό. Αυτοί οι μαύροι καπνιστές εκτοξεύουν τα σκοτεινά σύννεφα του νερού που ζεματίζουν, πλούσια σε στοιχεία όπως το θείο, ο χαλκός και ο ψευδάργυρος.
Παρά το σκοτάδι, η πίεση σύνθλιψης, η θερμότητα και η τοξικότητα στο σημείο της βορειοανατολικής λεκάνης Λάου, κοντά στην οποία συγκλίνουν οι τεκτονικές πλάκες της Αυστραλίας και του Ειρηνικού, οι καμινάδες τείνουν με τη ζωή. Οι μεταλλευτικές εταιρείες ενδιαφέρονται για την κρυφή μάζα των μετάλλων σε υδροθερμικές οπές, καθιστώντας όλο και περισσότερο απαραίτητη την εξέταση και καταλογογράφηση αυτών των σύνθετων οικοσυστημάτων. Αλλά η μελέτη του δαπέδου του ωκεανού δεν είναι απλή υπόθεση.
Η λεκάνη του Lau βρίσκεται σε μεγάλο βαθμό εκτός ανθρώπινου προσανατολισμού. Αν και τα υποβρύχια, όπως το Alvin, μπορούν να μεταφέρουν τους ανθρώπους στα βάθη, η πρόσβαση σε τέτοιο εξοπλισμό είναι περιορισμένη και επικίνδυνη. Έτσι, οι επιστήμονες βασίζονται κυρίως στα τηλεκατευθυνόμενα οχήματα (ROVs) για να είναι τα μάτια τους και τα χέρια κάτω κάτω.
Ακόμα κι έτσι, το να βιώνεις αυτές τις ρωγμές στο χείμαρρο του ωκεανού μέσα από το περιορισμένο εύρος μιας κάμερας είναι μια λιγότερο ικανοποιητική εμπειρία, εξηγεί ο Tom Kwasnitschka, ερευνητής βαθιάς θάλασσας στο Κέντρο Helmholtz για την έρευνα του ωκεανού στο Kiel της Γερμανίας.
"Φανταστείτε να περπατάτε μέσα από το Μανχάταν και μόνο να έχετε τη δυνατότητα να δείτε την πόλη μέσω του εικονοσκοπίου μιας κάμερας", λέει. "Τι είδους εμπειρία θα έχετε;"
Τώρα, οι επιστήμονες και οι μηχανικοί που έχουν ταξιδέψει στο ερευνητικό σκάφος Falkor του Ινστιτούτου Ωκεανών του Ωκεανού χρησιμοποιούν την εικονική πραγματικότητα για να βυθιστούν σε αυτόν τον ξένο κόσμο. Παρόλο που προηγούμενες ομάδες έχουν απεικονίσει μεμονωμένες καμινάδες, η ομάδα σχεδιάζει να δημιουργήσει μια τρισδιάστατη εικονική ανακατασκευή ολόκληρου του πεδίου εξαερισμού χρησιμοποιώντας ένα από τα πιο προηγμένα ROVs για να ρυθμίσει έλικα στη λεκάνη Lau.
"Θέλαμε να περπατήσουμε στο θαλασσινό νερό - αυτό είναι εύκολο, " λέει ο Kwasnitschka, επικεφαλής επιστήμονας του έργου. "Μόνο δεν είναι."
Οι υδροθερμικοί αεραγωγοί σχηματίζονται σε ηφαιστειακά ενεργές περιοχές του ωκεανού, όπου το νερό μπορεί να περάσει ανάμεσα στις ρωγμές στο φλοιό και να έρθει σε επαφή με την καύση θερμότητας κάτω. Αυτό το υπερθερμανθέν νερό διαλύει μερικά από τα μέταλλα από τους γύρω βράχους πριν εκτοξευθεί σε μαύρα σύννεφα σαν ένα geyser από το θαλασσινό νερό.
Όχι μόνο οι θερμοκρασίες σε υδροθερμικούς αεραγωγούς φτάνουν στα επίπεδα ζεματίσματος, ανεβαίνοντας μέχρι 700 βαθμούς Φαρενάιτ, αλλά το περιβάλλον περικλείεται στο σκοτάδι. Για να το ξεπεράσουμε, το βάρος όλων αυτών που υπερβαίνουν το νερό θα συντρίψει ένα απροστάτευτο ανθρώπινο σώμα. Ο ROV της ομάδας διερεύνησε περίπου τρία τέταρτα μίλια κάτω, όπου η πίεση είναι τεράστια - ακριβώς κάτω από έναν τόνο ανά τετραγωνική ίντσα ή περίπου την ίδια πίεση που θα νιώθετε εάν ένας μαύρος ρινόκερος στεκόταν στο μεγάλο δάχτυλο του ποδιού σας.
Σε αντίθεση με το εύθραυστο ανθρώπινο σώμα, ένα ROV μπορεί να αντέξει τις συνθήκες εξαερισμού. Το buggy της ομάδας, που ονομάζεται Τηλεκατευθυνόμενη Πλατφόρμα Ωκεών (ROPOS), είναι περίπου το μέγεθος ενός Jeep Wrangler και ζυγίζει σε περίπου 3, 5 τόνους. Παρόλο που μοιάζει με μια συστοιχία καλωδίων, γραναζιών και υδραυλικών, το σύστημα υψηλής τεχνολογίας χρησιμοποιεί μια μπαταρία κάμερας υψηλής ευκρίνειας τόσο για βίντεο όσο και για ακίνητες εικόνες, συμπεριλαμβανομένης μιας κάμερας 4K που παράγει βιντεοκάμερες ποιότητας βίντεο, στερεοφωνικές κάμερες που λαμβάνουν εικόνες για προβολή 3D και ισχυρά υποβρύχια φώτα.
Ένα ιδιαίτερα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό είναι ότι το πλήρωμα του πλοίου μπορεί να βιώσει τα αεραγωγοί από πρώτο χέρι, σχεδόν περιπλανιζόμενος ανάμεσα στους πυργίσκους ενώ φοράει ένα εικονοσκόπιο στο Falkor . Όταν οι εικόνες άρχισαν να χύνονται, ο Kwasnitschka λέει ότι το πλήρωμα ευθυγραμμίστηκε στη μέση της νύχτας για να εξερευνήσει τα ανοίγματα με το σκόπευτρο.
"Είναι μια πολύ συναρπαστική εμπειρία για να δείτε ένα μαύρο πεδίο καπνιστών και να αισθανθείτε το δρόμο σας γύρω", λέει ο Kwasnitschka. "Ξαφνικά δεν χτυπάς τα πράγματα πια γιατί μπορείς να γυρίσεις το κεφάλι σου και να δεις το κουδούνι που είσαι έτοιμος να χτυπήσεις".
Παρόλα αυτά, η πλοήγηση στο ROPOS δεν αποτελεί μικρό επίτευγμα. "Είναι πολύ συγκρίσιμο με το να πετάς ένα ελικόπτερο στο δάσος", λέει ο Kwasnitschka.
Η ομάδα πέρασε τρεις μέρες να τραβήξει φωτογραφίες και βίντεο σε μια περιοχή ίσο με 74 γήπεδα ποδοσφαίρου, προκειμένου να δημιουργήσει έναν τρισδιάστατο χάρτη, με ένα ψήφισμα αρκετά υψηλό για να διακρίνει μεμονωμένες λεπίδες χόρτου. Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, θα μπορούσαν στη συνέχεια να επιλέξουν τις καλύτερες τοποθεσίες για να αρπάξουν δείγματα που αντικατοπτρίζουν τους διάφορους τύπους βράχων και τη ζωή που γεμίζει στην επιφάνεια του αερισμού.
Ενώ οι περισσότερες αποστολές έχουν επιστήμονες χαρτογράφηση και αρπαγή δείγματα καθώς πηγαίνουν, αυτή η μέθοδος αποδειχθεί πολύ πιο αποτελεσματική.
"Μπορείτε [συνήθως] βιασύνη από τη γωνία στη γωνία προσπαθώντας να μην χάσετε τα συναρπαστικά πράγματα. Αλλά δεν μπορείτε να δείτε πολύ μακριά και δεν ξέρετε πού βρίσκεστε », λέει ο Kwasnitschka. "Απλά δεν ξέρετε πού βρίσκονται τα καλά βράχια".
Με τη χρήση του ROPOS, η ομάδα πήρε τη θέση της γης πριν επιλέξει τοποθεσίες δειγματοληψίας και τελείωσε με εκπληκτική ταχύτητα, εξηγεί ο Kwasnitschka. "Είχαν δει το μέρος, και ήξεραν τι ήταν αντιπροσωπευτικό, και μπορούσαμε να πάμε σπίτι, " λέει.
Αν και ο ωκεανός καλύπτει περισσότερο από το 70 τοις εκατό του πλανήτη, λιγότερο από πέντε τοις εκατό έχει εξερευνηθεί ποτέ. Ο Kwasnitschka πιστεύει ότι το σύστημά του εικονικής πραγματικότητας είναι μία από τις τεχνολογίες που θα μπορούσαν να προωθήσουν την επόμενη γενιά εξερεύνησης στο βάθος της θάλασσας.
Το θεαματικό βίντεο 360 μοιρών της ομάδας είναι πλέον διαθέσιμο στο YouTube. Αλλά το έργο τους δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί.
"Αυτό το είδος τεχνολογίας είναι πάντα τόσο καλό όσο η επιστήμη που παίρνετε από αυτό", λέει ο Kwasnitschka. "Και νομίζω ότι είναι σημαντικό να θυμόμαστε. Δεν πηγαίνουμε κάτω για το YouTube, πηγαίνουμε κάτω για την επιστήμη. "
Η ομάδα του ελπίζει να χρησιμοποιήσει την τεκμηρίωση για να κατανοήσει καλύτερα τις περίπλοκες εσωτερικές λειτουργίες του οικοσυστήματος εξαερισμού και να παρακολουθήσει τις αλλαγές με την πάροδο του χρόνου. Η δημιουργία ενός εικονικού χάρτη θα μπορούσε επίσης να τους βοηθήσει να κατανοήσουν πώς συνδέονται μεμονωμένες καμινάδες μέσα στο μεγαλύτερο πεδίο εξαερισμού.
Έτσι, καθώς η ζωή συνεχίζει να φθίνει στο σκοτεινό σκοτάδι των αεραγωγών, οι επιστήμονες σκάβουν τώρα στα πλήθη των δειγμάτων, των εικόνων και των ωρών συλλογής των εικόνων που φέρνουν το σκληρό περιβάλλον του υδροθερμικού εξαερισμού στην άνεση του εργαστηρίου.
