Geolog beskriver "skræmmende, spændende" Dyk 8.500 fødder under vandet

Stjerne op i nattehimlen som barn og spekulerede på, hvad der var derude, startede min rejse til en karriere, der indebærer at dykke i et trangt nedsænket fartøj ind i mørket i dybhavet for at se, hvad der er der.

Da jeg var 15 år gammel, opdagede jeg, at jeg allerede var for stor til at passe ind i de små tidlige rumkapsler som astronaut. Mit fokus skiftede mod indre rum, takket være Jacques Cousteaus dokumentarfilm, detaljerede kort over havbunden og historiske dykker til de dybeste dele af havet i undergrundsbiler.

På college blev jeg introduceret til geologiens underværker, og hvordan den spredende havbund var en af ​​nøglerne til at forstå den nyudviklede teori om pladetektonik. Jeg var hooked.

Efter at have fået min Ph.D., blev min forskerskollega Dan Fornari forbundet med videnskabsfolk fra National Oceanic and Atmospheric Administration, der brugte HOV (Human Occupied Vehicle) Alvin til at studere Galapagos Rift 's geologi - en spredende højderyg hvor dybt hav hydrotermiske ventilationskanaler og dyre samfund blev først opdaget i slutningen af ​​1970'erne. De havde brug for en "hard rock" geolog med en marine geologi baggrund for at samarbejde med dem - og jeg var begejstret for at deltage i deres ekspedition fra Acapulco. En plade tektonisk begivenhed stoppede mig næsten fra at deltage i krydstogtskibet, da jordskælvet i Mexico City i 1985 forsinkede mit fly i timer.

Min første Alvin dykke i det aktive vulkanske rift var næsten uden for beskrivelsen: skræmmende, spændende, fascinerende, trættende og den mest spændende begivenhed i mit liv til det punkt. Selvom Alvin-pilotens før-krydstræningstræning er meget grundig, dræbte frygten for det ukendte, indtil lugen var lukket, og vi blev sænket ned i vandet.

Hvad vil jeg se? Hvor farligt er dette virkelig? Vil den forseglede kugle virkelig beskytte mig mod det knusende pres i dybden? Hvad er det at være i et lille rum med to andre mennesker i otte timer? Vil jeg huske alt, hvad jeg skal gøre? Tør jeg drikke den medfølgende kaffe? Til min forbavsning var vi på vej tilbage til overfladen, før jeg vidste det - min adrenalinniveau stadig høj.

Det krydstogt og resultaterne fra den vellykkede forskning markerede begyndelsen af ​​min karriere som en af ​​de få geologer, der arbejder og studerer vulkaner på mid-ocean-højder. Siden den dykke serie i 1985 har jeg haft omkring 40 dykker i Alvin til dybder på næsten 13.000 fod - indtil for nylig tæt på grænsen for Alvins evner. Da hvert dykke typisk bruger seks timer på bunden, har jeg brugt i alt ca. 10 dage på havets bund - som en "aquanaut".

Forbereder at dykke ind i dybden

Min typiske dykkepræparation starter faktisk i planlægningsfasen af ​​et krydstogt, snart efter at en ekspedition er finansieret, og et specifikt oceanografisk skib er planlagt. Forskerskibet Atlantis er specielt udstyret til at være vært for Alvin og drive flere dybe undervandsfartøjer under et enkelt dykke. De fleste krydstogter varer omkring en måned, med omkring 20 til 25 dykker planlagt på forhånd. Nogle få dage før hvert dykke studerer forskere kort over dykkeområdet, diskuterer steder til specifik prøveudtagning og målinger.

Natten før dykket udarbejder forskere hver især en taske (generelt en pudebetræk) fuld af tøj og optagelsesmateriale, de skal bruge. Dette omfatter typisk en varm hat, bukser, sweater og ekstra strømper, der skal sættes på bunden, fordi underen hurtigt bliver kold og fugtig i det nærfrysede havvand i dybden. Jeg forsøger at få en god nats søvn, fordi et typisk otte timers dykke kan være mentalt og fysisk udmattende.

Jeg spiser eller drikker ikke meget om morgenen på et dykke og bruger lidt tid på at strække, før jeg skal presse mig ind i "kuglen", som kuglens indre kaldes. Ved 8:00 er Alvin blevet tjekket ud, kørt i off-loading position og er klar til de tre aquanauts at glide ned i lugen og sætte sig i position.

Piloten sidder oprejst midt i bolden, mens min kollega og jeg er gemt på begge sider under rack af elektronik i en halv udsat position. Der er ikke nok plads til fuldt ud at udvide mine ben i denne position. Den store luge over os er lukket og forseglet luft og vandtæt for at opretholde atmosfærisk tryk gennem dykket - ingen vende tilbage nu.

Piloten flyver på kuldioxidskrubber, der genbruger den luft, vi trækker vejret for hele dykket, og justerer regulatoren, der langsomt lækker ekstra ilt i kuglen. På lige under 6 meter høje kan jeg bare stå oprejst bagud, hvor piloten sidder, men der er kun plads til en. Bortset fra at strække mine ben, det meste af tiden er jeg på mine knæ og kigger ud af fremadrettede eller sideportholes eller scribbling noter på prøveark.

Alvin slår frem og tilbage, da det løftes af dækket og svinges ud over havet for at blive lanceret. Så er der den trøstende lyd og følelse af vores indtræden i havet, da havvand begynder at dække de fem små runde vinduer. Jeg kan se huddukkerne svømme omkring underen og kontrollere, at vores udstyr stadig er på plads, mens de fortryder genoprettelseslinjen til skibet.

Efter at have gennemgået en række udstyrs- og sikkerhedstest, får vi OK til at starte vores langsomme nedstigning - faldende på omkring 110 fod i minuttet, det tager over en time at nå 8000 fod. Lyse lys fra overfladen afspejler millioner af små bobler, der strømmer rundt Alvin, da vi frigiver noget luft for at hjælpe os med at synke. Rask hurtigt lyder skibets lyde og rockingen fra overfladebølgerne stopper. Sammenlignet med al bevægelse og støj på Atlantis, er Alvins indre behageligt stille og roligt, bortset fra luftskrubberne og en smule musik, plukket af piloten, der spiller i baggrunden.

Når vi støder støt til bunden, begynder lyset udenfor hurtigt at blive farvigt, først grønligt, så langsomt meget mørkt blåt. Lille røde læselamper lyser indersiden af ​​kuglen. Vi holder Alvin's eksterne lys slukket for at spare det nødvendige batteri for at drive os på bunden. Efter 10 minutter, dybere end 600 fod, er den næsten lysløs og hundreder af glødende bioluminescerende organismer strømmer forbi portholes. Denne magiske lysshow minder mig om nattehimlen jeg stirrede på i min ungdom.

En halv time går og omkring 3.300 fod, vi er i "midnatssonen", hvor der ikke trænger lys ind, og den skimrende blågrønne phosphorescens virker endnu lysere og mere dramatisk. På dette tidspunkt føler jeg mig komfortabel men ivrig efter at komme på arbejde på havbunden og forsøger at forudse, hvad vi måske ser.

Videnskab på havbunden

Nærmer sig havbunden tænder Alvins ydre lys og vi spejder for at lade piloten vide, når vi ser bunden. For mig er dette en af ​​de mest spændende og ærefrygt inspirerende dele af et dykke, fordi man aldrig ved, hvad der vil være der. Meget langsomt begynder den lava- og sediment-overdækkede gulv i havet at fremstå som ude af tåge i forlygterne.

På de fleste af mine dykker lander vi af sikkerhedsmæssige grunde væk fra det vulkansk og hydrotermisk aktive område. Disse områder er typisk dækket af forskellige typer lavastrømme - puder, lobater og plader strømmer af sediment. Nærmere riftaksen, områder, hvor lava søer fyldte, overløb, og derefter drænet og kollapsede er almindelige. Nogle områder har hundrede meter høje mounds af pude lavas, der har udstødt ud af ventilationskanaler eller rene vægge hundredvis af meter høje, der er blevet trykt opad af tektoniske kræfter.

I nogle af de mest vulkanisk aktive områder har jeg fundet hvide, bomuldslignende økologiske måtter, der dækker de sorte lavastrømme, der dannes af mikrober, der lever i det varme undergrund. Nogle gange blæser nogle af dem op af vandløb, der strømmer ud af revner og gruber i lavas. Jeg har set hydrotermiske ventilationskanaler, der udsender sort, svovlrig røg, som typisk er omgivet af knogler, krabber, muslinger, muslinger, rejer og usædvanlige fisk - skabninger der kan overleve dette ekstreme miljø tusindvis af fødder under overfladen.

I seks timer på bunden leder jeg piloten, hvor den skal hen, og hvad man skal prøve eller måle ved hjælp af Alvins to bemærkelsesværdigt fleksible, men kraftige hydrauliske arme. Flere digitale still- og videokameraer monteret på Alvins ydre ramme registrerer vores rejse langs havbunden, mens mini stemmeoptagere og håndskrevne notater dokumenterer vores observationer. Tiden går hurtigt og sjældent får vi alt, hvad vi planlagde gjort, før piloten noterer, at vores batterier løber lavt og dråber hundredvis af pounds af jernvægt til at starte os på vores timelange transit til overfladen.

Selv med vores ekstra tøj på bliver det ret koldt ved udgangen af ​​et dykke, så de ekstra tæpper kommer ud, og jeg sætter mig typisk sammen med et af vores pakkede jordnøddesmør og gelémørbrød. Lysets glød annoncerer vores tilgang til overfladen, og jeg håber altid, at havene har forblev rolige, ellers vil vi opleve nogle ubehagelige bobbing rundt, mens vi venter på Alvin at blive genoprettet.

Når vi er om bord på Atlantis og lukken åbnes, er det en lettelse at fylde mine lunger med frisk frisk luft og være i stand til at strække mine ben igen. Kigger på genopretningen, lykønsker dykkerne, især nye dykkere, og tjekker de prøver, vi har genoprettet, er en aften begivenhed for forskerne.

Det har været mere end 45 år, jeg har undersøgt de geologiske egenskaber ved havbunden, og jeg er stadig begejstret for at tage dyk i Alvin. Vi prøver stadig at prøve, fotografere, filme og observere og forsøge at svare på spørgsmål om, hvordan over 60 procent af jordskorpen dannes. Hvordan går ubåds vulkaner ud og hvad er de lavet af? Hvor og hvorfor gør dybhavs gejsere - også kendt som hydrotermiske ventiler - spydning af 750 graders væsker? Og hvordan trives livet i disse ugjestmilde omgivelser?

Selvom der er mange ubemandede robotunderstøtter, der kan dykke til dybere dybder i længere perioder, kan forskere se på skibsskærmen fra fjernstyrede køretøjer ikke sammenligne med at være faktisk på bunden og se den i tre dimensioner.

Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Michael Perfit. Læs den oprindelige artikel her.