Geolog Opisuje „Przerażające, radosne” nurkowanie 8,500 stóp pod wodą

Wpatrując się w nocne niebo jako dziecko i zastanawiając się, co tam się stało, zacząłem moją karierę, która polega na nurkowaniu w ciasnym, zanurzalnym statku w ciemność głębinowego morza, aby zobaczyć, co tam jest.

Kiedy miałem 15 lat, odkryłem, że byłem już zbyt duży, by zmieścić się w tych małych wczesnych kapsułach kosmicznych jako astronauta. Moja uwaga przesunęła się w kierunku przestrzeni wewnętrznej, dzięki dokumentom Jacquesa Cousteau, szczegółowym mapom dna morskiego i historycznym nurkowaniom do najgłębszych części oceanu w łodziach podwodnych.

W college'u poznałem cuda geologii i to, w jaki sposób rozprzestrzeniające się dno morskie było jednym z kluczy do zrozumienia nowo rozwijającej się teorii tektoniki płyt. Byłem uzależniony.

Po uzyskaniu tytułu doktora, mój kolega ze studiów, Dan Fornari, połączył mnie z naukowcami z National Oceanic and Atmospheric Administration, którzy używali HOV (Human Occupied Vehicle) Alvina do badania geologii Galapagos Rift - rozciągającego się grzbietu, gdzie głęboko morskie kominy hydrotermalne i społeczności zwierząt zostały po raz pierwszy odkryte pod koniec lat 70. XX wieku. Do współpracy z nimi potrzebowali geologa „hard rocka” z geologią morską - i byłem zachwycony, mogąc dołączyć do ich wyprawy z Acapulco. Wydarzenie tektoniczne na płycie prawie powstrzymało mnie od przyłączenia się do rejsu, kiedy trzęsienie ziemi w Meksyku w 1985 r. Opóźniło mój lot o wiele godzin.

Moje pierwsze nurkowanie w Alvin w aktywnej szczelinie wulkanicznej było prawie nie do opisania: przerażające, ekscytujące, fascynujące, męczące i najbardziej ekscytujące wydarzenie w moim życiu do tego momentu. Chociaż szkolenie pilotów Alvina przed rejsem jest bardzo dokładne, strach przed nieznanym trwał do czasu zamknięcia włazu i zostaliśmy opuszczeni do wody.

Co zobaczę? Jak to naprawdę niebezpieczne? Czy zamknięta kula naprawdę ochroni mnie przed miażdżącym ciśnieniem na głębokości? Jak to jest być w tak małej przestrzeni z dwoma innymi ludźmi przez osiem godzin? Czy będę pamiętał wszystko, co powinienem zrobić? Czy śmiem pić kawę? Ku mojemu zdumieniu wracaliśmy na powierzchnię, zanim się zorientowałem - mój poziom adrenaliny wciąż jest wysoki.

Ten rejs i wyniki uzyskane w wyniku udanych badań stały się początkiem mojej kariery jako jednego z niewielu geologów, którzy pracują i badają wulkany na grzbietach oceanu. Od tej serii nurkowej w 1985 roku miałem około 40 nurkowań na Alvinie do głębokości prawie 13 000 stóp - do niedawna blisko granicy możliwości Alvina. Ponieważ każde nurkowanie zazwyczaj trwa sześć godzin na dnie, spędziłem w sumie około 10 dni na dnie oceanu - jako „aquanaut”.

Przygotowanie do nurkowania w głębinach

Moje typowe przygotowanie do nurkowania rozpoczyna się w fazie planowania rejsu wkrótce po sfinansowaniu wyprawy i zaplanowaniu konkretnego statku oceanograficznego. Statek badawczy Atlantis jest specjalnie wyposażony, aby gościć Alvina i obsługiwać wiele głębokich pojazdów zanurzeniowych podczas jednego nurkowania. Większość rejsów trwa około miesiąca, z około 20 do 25 nurkowań zaplanowanych z wyprzedzeniem. Kilka dni przed każdym nurkowaniem naukowcy badają mapy obszaru nurkowego, omawiając miejsca do konkretnych prób i pomiarów.

W noc przed nurkowaniem naukowcy przygotowują torbę (zazwyczaj poszewkę na poduszkę) pełną ubrań i materiałów do nagrywania, których potrzebują. Zazwyczaj obejmuje to ciepłą czapkę, spodnie, sweter i dodatkowe skarpety, które należy założyć na dole, ponieważ sub szybko staje się zimna i wilgotna w prawie zamarzającej wodzie morskiej na głębokości. Staram się dobrze wypocząć, ponieważ typowe ośmiogodzinne nurkowanie może być wyczerpaniem psychicznym i fizycznym.

Zazwyczaj nie jem ani nie piję dużo rano podczas nurkowania i spędzam trochę czasu rozciągając, zanim będę musiał wcisnąć się w „piłkę”, jak nazywa się wnętrze kuli. O ósmej rano Alvin został sprawdzony, przewieziony do pozycji rozładunkowej i jest gotowy na zejście trzech akwanautów do włazu i ustawienie się na miejscu.

Pilot siedzi wyprostowany na środku piłki, podczas gdy mój kolega i ja jesteśmy schowani po obu stronach pod regałami elektroniki w pozycji półleżącej. Nie ma wystarczającej ilości miejsca, aby całkowicie wysunąć nogi w tej pozycji. Ciężki właz nad nami jest zamknięty i szczelny dla powietrza i wody, aby utrzymać ciśnienie atmosferyczne podczas całego nurkowania - nie ma już odwrotu.

Pilot przesuwa się po skruberach z dwutlenkiem węgla, które przetwarzają powietrze, którym oddychamy przez całe nurkowanie i dostosowuje regulator, który powoli przecieka dodatkowy tlen do kuli. Mając niecałe 6 stóp wysokości, mogę po prostu stać prosto za plecami pilota, ale jest tylko jedno miejsce. Poza rozciąganiem nóg, przez większość czasu siedzę na kolanach, patrząc przez przednie lub boczne iluminatory lub rysując notatki na przykładowych arkuszach.

Alvin kręci się w przód iw tył, gdy zrywa się go z pokładu i wyskakuje przez ocean, by go wystrzelić. Potem pojawia się pocieszający dźwięk i dotyk naszego wejścia do oceanu, gdy woda morska zaczyna zakrywać pięć małych okrągłych okien. Widzę nurków ze skóry pływających wokół łodzi podwodnej, sprawdzając, czy nasz sprzęt jest nadal na swoim miejscu, podczas gdy cofają linię powrotu na statek.

Po przejściu szeregu testów sprzętu i bezpieczeństwa otrzymujemy OK, aby rozpocząć nasze powolne zejście - zejście z wysokości około 110 stóp na minutę, a osiągnięcie 8 000 stóp zajmie ponad godzinę. Jasne światło z powierzchni odbija miliony małych pęcherzyków płynących wokół Alvina, gdy uwalniamy trochę powietrza, aby pomóc nam zatonąć. Dość szybko dźwięki statku zanikają, a kołysanie od powierzchniowych fal zatrzymuje się. W porównaniu z całym ruchem i hałasem na Atlantydzie, wnętrze Alvina jest przyjemnie ciche i spokojne, z wyjątkiem szumu płuczek powietrza i muzyki, wybieranej przez pilota, grającego w tle.

Gdy stale dryfujemy na dno, światło na zewnątrz szybko zaczyna zanikać, początkowo zielonkawo, a następnie powoli bardzo ciemno niebieski. Małe czerwone lampki do czytania oświetlają wnętrze kuli. Wyłączamy zewnętrzne światła Alvina, aby zaoszczędzić energię potrzebną do napędzania nas na dole. Po 10 minutach, głębiej niż 600 stóp, prawie bez światła i setki świecących organizmów bioluminescencyjnych przepływają przez iluminatory. Ten magiczny pokaz świetlny przypomina mi nocne niebo, na które patrzyłem w młodości.

Pół godziny mija, a około 3300 stóp znajdujemy się w „strefie północnej”, gdzie żadne światło nie przenika, a migocząca niebiesko-zielona fosforescencja wydaje się jeszcze jaśniejsza i bardziej dramatyczna. Do tego czasu czuję się komfortowo, ale bardzo zależy mi na pracy na dnie morza, próbując przewidzieć, co możemy zobaczyć.

Nauka na dnie morskim

Zbliżając się do dna morskiego, zapalają się zewnętrzne światła Alvina i obserwujemy, aby pilot dowiedział się, kiedy zobaczymy dno. Dla mnie jest to jedna z najbardziej ekscytujących i inspirujących części nurkowania, ponieważ nigdy nie wiadomo, co tam będzie. Bardzo powoli pokryta lawą i osadami podłoga oceanu zaczyna wyglądać jak mgła w reflektorach.

W większości moich nurkowań, ze względów bezpieczeństwa, lądujemy z aktywnej wulkanicznie i hydrotermicznie strefy szczelinowej. Obszary te są zwykle pokryte różnymi rodzajami wypływów lawy - poduszki, płaty i przepływy arkuszy odkurzane przez osad. Bliżej osi szczelinowej często spotykane są obszary, w których jeziora lawy wypełniały się, przelewały, a następnie osuszały i opadały. Niektóre obszary mają sto stóp wysokości kopców poduszek, które sączyły się z otworów wentylacyjnych lub ścian o wysokości setek stóp, które zostały podniesione przez siły tektoniczne.

W niektórych obszarach najbardziej aktywnych wulkanicznie znalazłem białe, podobne do bawełny maty organiczne pokrywające strumienie czarnej lawy, które tworzą mikroby żyjące w ciepłej powierzchni. Czasami ich kawałki są wydmuchiwane w górę strumieniami gorącej wody wypływającej ze szczelin i dołów w lawach. Widziałem kominy hydrotermalne emitujące czarny, bogaty w siarkę dym, zwykle otoczony społecznościami tubeworm, krabów, małży, małży, krewetek i niezwykłych ryb - stworzeń, które mogą przetrwać w tym ekstremalnym środowisku tysiące stóp pod powierzchnią.

Przez sześć godzin na dnie kieruję pilotem, gdzie iść i co próbkować lub mierzyć za pomocą dwóch niezwykle zwinnych, ale mocnych ramion hydraulicznych Alvina. Wiele cyfrowych aparatów fotograficznych i kamer zamontowanych na zewnętrznej ramie Alvina rejestruje naszą podróż wzdłuż dna morskiego, podczas gdy mini dyktafony i odręczne notatki dokumentują nasze obserwacje. Czas mija szybko i rzadko dostajemy wszystko, co zaplanowaliśmy, zanim pilot zauważy, że nasze baterie się wyczerpują i spada setki funtów ciężarków żelaza, aby uruchomić nas w naszym godzinnym tranzycie na powierzchnię.

Nawet z naszymi dodatkowymi ubraniami pod koniec nurkowania robi się całkiem zimno, więc wychodzą dodatkowe koce, a ja zazwyczaj siedzę z jednym z naszych zapakowanych kanapek z masłem orzechowym i galaretką. Blask światła ogłasza nasze podejście do powierzchni i zawsze mam nadzieję, że morza pozostały spokojne, inaczej będziemy odczuwać niewygodne podskakiwanie, czekając na odzyskanie Alvina.

Po wejściu na pokład Atlantis i otwarciu włazu ulga napełniać moje płuca ciepłym, świeżym powietrzem i być w stanie znów rozprostować nogi. Oglądanie powrotu do zdrowia, gratulacje dla nurków, szczególnie dla nowych nurków, i sprawdzanie próbek, które odzyskaliśmy, to wieczorne wydarzenie dla naukowców.

Od ponad 45 lat badam cechy geologiczne dna morskiego i wciąż jestem podekscytowany możliwością nurkowania w Alvin. Nadal próbujemy, fotografujemy, filmujemy i obserwujemy, próbując odpowiedzieć na pytania, jak powstaje ponad 60 procent skorupy ziemskiej. W jaki sposób wybuchają wulkany podwodne i z czego są zrobione? Gdzie i dlaczego gejzery głębinowe - znane również jako kominy hydrotermalne - wyrzucają 750 stopni płynów? A jak życie rozwija się w tych niegościnnych środowiskach?

Chociaż istnieje wiele bezzałogowych robotów podwodnych, które mogą nurkować na głębsze głębiny przez dłuższy czas, to, co naukowcy widzą na pokładowych ekranach wideo z zdalnie sterowanych pojazdów, nie może się równać z tym, że znajduje się na dnie i widzi go w trzech wymiarach.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Rozmowie Michaela Perfit. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.