Povijest i tehnologija dubokog mora

Izraz "duboko more" nema isto značenje za sve. Ribarima je duboko more bilo koji dio oceana izvan relativno plitkog kontinentalnog pasa. Znanstvenicima je duboko more najniži dio oceana, ispod termokline (sloj u kojem grijanje i hlađenje od sunčeve svjetlosti prestaje djelovati) i iznad morskog dna. Ovo je dio oceana dublje od 1.000 otrovnih ili 1.800 metara.

Teško je istražiti dubine, jer su vječno mračne, izuzetno hladne (između 0 i 3 stupnja C) ispod 3.000 metara) i pod visokim tlakom (15750 psi ili preko 1.000 puta višim od standardnog atmosferskog tlaka na moru razina). Od vremena Plinija do kraja 19. stoljeća, ljudi su vjerovali da je duboko more životna pustoš. Moderni znanstvenici prepoznaju duboko more kao najveće stanište na planeti. Za istraživanje ovog hladnog, mračnog okoliša pod pritiskom razvijeni su posebni alati.

Istraživanje dubokih mora multidisciplinarni je pothvat koji uključuje oceanografiju, biologiju, geografiju, arheologiju i inženjerstvo.

Povijest istraživanja dubokog mora započinje relativno nedavno, uglavnom zbog toga što je za istraživanje dubina potrebna napredna tehnologija. Neki koraci uključuju:

1521: Ferdinand Magellan pokušava izmjeriti dubinu Tihog oceana. Koristi četvorovodnu uteg od 2.400 metara, ali ne dodiruje dno.

1818: Sir John Ross hvata crve i meduze na dubini od oko 2000 metara (6.550 stopa), nudeći prve dokaze života dubokog mora.

1842: Unatoč Rossovom otkriću, Edward Forbes predlaže Teoriju Abusa, koja kaže da se bioraznolikost smanjuje smrću i da život ne može postojati dublje od 550 metara (1800 stopa).

1850: Michael Sars opovrgava Abyssus Theory otkrivanjem bogatog ekosustava na 800 metara (2.600 stopa).

1872-1876: HMS Izazivač, koju vodi Charles Wyville Thomson, provodi prvu ekspediciju na duboko more. Izazivačtim otkriva mnoge nove vrste jedinstveno prilagođene životu blizu morskog dna.

1930: William Beebe i Otis Barton postaju prvi ljudi koji su posjetili duboko more. Unutar svoje čelične Bathysphere promatraju kozice i meduze.

1934: Otis Barton postavio je novi ronilački rekord čovjeka, dosegavši ​​1.370 metara.

1956: Jacques-Yves Cousteu i njegov tim u brodu Kalipso izdati prvi cjelovečernji dokumentarni film, Le Monde du tišina (Tihi svijet), pokazujući ljudima svugdje ljepotu i život dubokog mora.

1960: Jacques Piccard i Don Walsh, s plovilom dubokog mora Trst, spustite se na dno Challenger Deep u Mariana Trench (10.740 metara / 6.67 milja). Promatraju ribu i druge organizme. Nije se mislilo da ribe nastanjuju tako duboku vodu.

1977: Ekosistemi oko hidrotermalni otvori otkrivaju se. Ti ekosustavi koriste kemijsku energiju, a ne solarnu energiju.

1995: Podaci o satelitskom radaru Geosat deklasificiraju se čime se omogućuje globalno mapiranje morskog dna.

2012: James Cameron, s brodom Deepsea Challenger, završava prvi solo zaron u dno Challenger Deep.

Moderna istraživanja proširuju naše znanje o geografiji i biološkoj raznolikosti dubokog mora. Nautilus istraživačko vozilo i NOAA-e Okeanus Explorer nastaviti otkrivati ​​nove vrste i otkriti čovjekove učinke na plava okoliš i istražite olupine i artefakte duboko ispod morske površine. Integrirani program bušenja u oceanu (IODP) Chikyu analizira sedimente iz Zemljine kore i možda će postati prvi brod koji se izbušio u Zemljin plašt.

Kao i istraživanje svemira, i za istraživanje dubokih mora potrebni su novi instrumenti i tehnologija. Dok je svemir hladan vakuum, oceanske dubine su hladne, ali pod velikim pritiskom. Slana voda je korozivna i vodljiva. Vrlo je mračno.

Pronalaženje dna

U 8. stoljeću Vikingi su spustili olovne utege pričvršćene na užad kako bi izmjerili dubinu vode. Početkom 19. stoljeća, istraživači su za zvučna mjerenja koristili žicu, a ne užad. U moderno doba akustična mjerenja dubine su norma. U osnovi, ti uređaji proizvode glasan zvuk i slušaju odjeke kako bi izmjerili udaljenost.

Istraživanje ljudi

Kad su ljudi znali gdje se nalazi morsko dno, htjeli su ga posjetiti i ispitati. Znanost je napredovala daleko ispred ronilačkog zvona, bačve koja je sadržavala zrak koji bi se mogao spustiti u vodu. Prvi podmornica sagradio je Cornelius Drebbel 1623. godine. Prvi podvodni aparat za disanje patentirali su 1865. Benoit Rouquarol i Auguste Denayrouse. Jacques Cousteau i Emile Gagnan razvili su Aqualung, koji je bio prvi istinski "Scuba" (Self-sadržani aparat za podvodno disanje). Godine 1964. testiran je Alvin. Alvina je sagradio General Mills, a upravljala je oceanografskom ustanovom američke mornarice i Woods Hole. Alvin je dopustio trojici ljudi da ostanu pod vodom čak devet sati i duboke čak 14800 stopa. Moderne podmornice mogu putovati duboko čak 20000 stopa.

Robotsko istraživanje

Dok su ljudi posjetili dno rova ​​u Mariani, putovanja su bila skupa i omogućila su samo ograničeno istraživanje. Suvremeno se istraživanje oslanja na robotske sustave.

Vozila na daljinsko upravljanje (ROVs) su privezana vozila koja upravljaju istraživači na brodu. ROV-ovi obično nose kamere, oružje manipulatora, sonarnu opremu i spremnike za uzorke.

Autonomna podvodna vozila (AUV) djeluju bez ljudske kontrole. Ta vozila generiraju karte, mjere temperaturu i kemikalije i fotografiraju. Neka vozila, kao što je Nereja, ponaša se ili ROV ili AUV.

Instrumentacija

Ljudi i roboti posjećuju lokacije, ali ne ostaju dovoljno dugi da bi prikupili mjerenja tijekom vremena. Podmorski instrumenti prate pjesme kitova, gustoću planktona, temperaturu, kiselost, oksigenaciju i razne kemijske koncentracije. Ovi senzori mogu se priključiti na profilirane plutače, koje slobodno lebde na dubini od oko 1000 metara. Na usidrenim opservatorijama nalaze se instrumenti na morskom dnu. Na primjer, ubrzani istraživački sustav Monterey (MARS) počiva na dnu Tihog oceana na 980 metara da nadgleda seizmičke greške.