A Fidzsi és Tonga közötti mély vizekben, körülbelül egy mérföldnyire a felszín alatt, magasodó kémények emelkednek a tengerfenékről. Ezek a fekete dohányosok a forró víz sötét felhőit bocsátják ki, olyan elemekben gazdagok, mint a kén, a réz és a cink.
A sötétség, a zúzónyomás, a hő és a toxicitás ellenére a Lau-medence északkeleti részén, ahol az ausztrál és a csendes-óceáni tektonikus lemezek összefonódnak, a kémények életre sörték. A bányászati társaságok érdeklődtek a fémek gyorsítótárában a hidrotermikus szellőzőnyílásoknál, ezért egyre inkább szükség van e komplex ökoszisztémák vizsgálatára és katalogizálására. Az óceánfenék tanulmányozása azonban nem egyszerű feladat.
A Lau-medence nagyrészt az emberi elérhetetlenség környékén fekszik. Bár a tengeralattjárók, mint például az Alvin, az embereket a mélységbe tudják vinni, az ilyen felszerelésekhez való hozzáférés korlátozott és kockázatos. Tehát a tudósok elsősorban a távolról működtetett járművekre (ROV) támaszkodnak, hogy szemük és kezük lent legyen.
Ennek ellenére az óceánkéregben ezeknek a varratos repedéseknek a kamerák korlátozott hatótávolságán keresztüli megtapasztalása kevésbé kielégítő tapasztalat - magyarázza Tom Kwasnitschka, a németországi Kieli Helmholtz-i óceánkutató központ mélytengeri kutatója.
"Képzelje el, hogy sétál Manhattanon, és csak egy kamera keresőjén keresztül láthatja [a várost]" - mondja. - Milyen tapasztalatot szerezne?
A tudósok és mérnökök, akik a Schmidt Ocean Institute Falkor kutatóhajóján hajóztak, virtuális valóságot használnak, hogy belemerüljenek ebbe az idegen világba. Bár a korábbi csoportok külön kéményeket vetítettek le, a csapat tervezi, hogy a teljes szellőzőtér háromdimenziós virtuális rekonstrukcióját készítse el a Lau-medencében a légcsavar egyik legfejlettebb ROV-jával.
"A tengerfenéken akartunk sétálni - ennyire könnyű" - mondja Kwasnitschka, a projekt vezető tudósa. - Csak nem az.
A hidrotermikus szellőzőnyílások az óceán vulkanikusan aktív területein alakulnak ki, ahol a víz kúszhat a kéreg repedései között, és érintkezésbe kerülhet az alábbi hőkibocsátással. Ez a túlhevített víz feloldja a fémek egy részét a környező sziklákból, mielőtt azt fekete felhőkben engedi ki, mint a tengerfenék gejzírje.
A hidrotermikus szellőzőnyílások hőmérséklete nemcsak eléri a forrázási szintet, 700 Fh-ig emelkedve, hanem a környezetet sötétben is árnyékolja. A tetejére az egész víz súlya megsértheti a nem védett emberi testet. A csapat ROV-ját mérföld körül háromnegyed mérföldnyire fedezték fel, ahol óriási a nyomás - alig egy tonna / négyzet hüvelyk vagy körülbelül ugyanolyan nagy a nyomás, amit érezne, ha fekete orrszarvú állna a nagy lábujján.
A törékeny emberi testtel ellentétben egy ROV képes ellenállni a szellőzés körülményeinek. A csapat hibája, az úgynevezett Remotey Operated Platform for Ocean Sciences (ROPOS), nagyjából egy Jeep Wrangler méretű, súlya körülbelül 3, 5 tonna. Noha a vezetékek, a fogaskerekek és a hidraulika szorongásaként néz ki, a csúcstechnológiás rendszer nagy felbontású kamerákat tölt be mind video-, mind állóképek készítéséhez, beleértve a 4K-s kamerát, amely mozifilm minőségű videót készít, és a sztereo kamerákat, amelyek képek 3D-s megtekintéshez és erős víz alatti fények.
Különösen figyelemre méltó tulajdonság, hogy a hajó legénysége első kézből megtapasztalhatja a szellőzőnyílásokat, gyakorlatilag elkerülve a tornyokat, miközben a Falkor fedélzetén található keresőt viseli. Amikor a képek belemerültek, Kwasnitschka szerint a legénység éjszaka közepén sorakozott fel, hogy a keresővel feltárja a szellőzőnyílásokat.
"Nagyon vonzó élmény látni egy fekete dohányos mezőt és érezni magát" - mondja Kwasnitschka. "Hirtelen már nem dorombol a dolgokon, mert elfordíthatja a fejét, és láthatja azt a tornyot, amelybe beakad."
Ennek ellenére a ROPOS-ban való navigálás nem kis teljesítmény. "Nagyon hasonlít egy helikopter repülésére az erdőben" - mondja Kwasnitschka.
A csapat három napot fényképeket és videofelvételeket készített egy 74 futballpályával megegyező területről, hogy elkészítsen egy 3D-s térképet, amely elég nagy felbontású, hogy megkülönböztesse az egyes fűszálakat. Ezen adatok felhasználásával kiválaszthatták a legmegfelelőbb helyeket a minták megragadására, amelyek tükrözik a szellőzőnyílás felületén megjelenő változatos kőzettípusokat és életet.
Míg a legtöbb expedíciónak tudósai vannak, akik a mintákat feltérképezik és megragadják, amint megy, ez a módszer sokkal hatékonyabbnak bizonyul.
„[Általában] sarokról sarokra siet, megpróbálva elkerülni az izgalmas dolgokat. De nem látod túl messzire, és nem is tudod, hogy hol vagy ”- mondja Kwasnitschka. "Egyszerűen nem tudod, hol vannak a jó sziklák."
A ROPOS használatával a csapat megszerezte a földterületet, mielőtt kiválasztotta a mintavételi helyeket, és meglepő sebességgel fejezte be - magyarázza Kwasnitschka. "Látták a helyet, és tudták, hogy mi volt reprezentatív, és hazamehetünk" - mondja.
Bár az óceán a bolygó több mint 70 százalékát takarja, kevesebb, mint öt százalékot fedeztek fel. Kwasnitschka szerint virtuális valóságrendszere az egyik olyan technológia, amely bevezetheti a mélytengeri feltárás következő generációját.
A csapat látványos 360 fokos videója már elérhető a YouTube-on. De munkájuk még nem fejeződik be.
"Ez a fajta technológia csak annyira jó, mint a tudomány, amelyből kibontakozik" - mondja Kwasnitschka. „És azt hiszem, hogy fontos emlékezni. Nem megyünk oda a YouTube-ra, hanem oda a tudományra. ”
Csoportja reméli, hogy a dokumentáció segítségével jobban megérti a légtelenítő ökoszisztéma bonyolult belső működését, és nyomon követi az időbeli változásokat. Virtuális térkép készítése segíthet abban is, hogy megértsék, hogyan kapcsolódnak az egyes kémények a nagyobb szellőzőmezőn belül.
Tehát amint az élet továbbra is forog a szellőzőnyílások sötét sötétségében, a tudósok mostanában begyűjtik a gyűjtött minták, képek és órák sokaságát, hogy a hidrotermikus szellőződés kemény környezetét a laboratóriumi kényelmet szolgálják.
