Geolog beskriver "skremmende, spennende" Dive 8.500 føtter under vann

Staring opp i nattehimmelen som barn og lurte på hva som var der ute, startet min reise til en karriere som innebærer dykking i et trangt nedsenkbart fartøy inn i mørket i dyphavet for å se hva som er der.

Da jeg var 15 år gammel, oppdaget jeg at jeg allerede var for stor til å passe inn i de små, tidlige romkapslene som astronaut. Mitt fokus skiftet mot indre plass, takket være Jacques Cousteaus dokumentarfilmer, detaljerte kart over havbunnen og historiske dykk til de dypeste delene av havet i nedsenkbare dører.

På college ble jeg introdusert til geologiens underverker og hvordan spredningen av havbunnen var en av nøklene til å forstå den nyutviklede teorien om plate tektonikk. Jeg var hekta.

Etter å ha oppnådd Ph.D., kontaktte min skoleskollega Dan Fornari meg med forskere fra National Oceanic and Atmospheric Administration som brukte HOV (Human Occupied Vehicle) Alvin for å studere geologi av Galapagos Rift - en spredig ås hvor dyp sjøhydrotermiske vents og dyr samfunn ble først oppdaget på slutten av 1970-tallet. De trengte en "hardrock" geolog med en marine geologi bakgrunn for å samarbeide med dem - og jeg var begeistret for å bli med på deres ekspedisjon som forlot Acapulco. En plate tektonisk hendelse stoppet nesten meg fra å bli med på cruiset da jordskjelvet i Mexico City i 1985 forsinket flyet mitt i flere timer.

Mitt første Alvin dykk i det aktive vulkanske riftet var nesten utover beskrivelse: skremmende, spennende, fascinerende, slitsomt og den mest spennende begivenheten i mitt liv til det punktet. Selv om før-cruisetrening av Alvin-pilotene er veldig grundig, døde frykten for det ukjente til luken ble lukket og vi ble senket ned i vannet.

Hva skal jeg se? Hvor farlig er dette egentlig? Vil den forseglede sfæren virkelig beskytte meg mot krossetrykket i dybden? Hva er det som å være i så liten plass med to andre personer i åtte timer? Vil jeg huske alt jeg skal gjøre? Vokner jeg å drikke kaffen som tilbys? Til min forbauselse dro vi tilbake til overflaten før jeg visste det - min adrenalinnivå fortsatt høyt.

Det cruise og resultatene som kom fra den vellykkede forskningen markerte begynnelsen på karrieren min som en av de få geologene som jobber og studerer vulkaner på mid-ocean ryggene. Siden den dykkeserien i 1985 har jeg hatt rundt 40 dykk i Alvin til dybder på nesten 13 000 fot - inntil nylig nær grensen til Alvins evner. Siden hvert dykk vanligvis bruker seks timer på bunnen, har jeg brukt totalt 10 dager på bunnen av havet - som en "aquanaut".

Forbereder å dykke inn i dypet

Mitt typiske dykk forberedelse starter faktisk i planleggingsstadiet av et cruise kort tid etter at en ekspedisjon er finansiert og et bestemt oceanografisk skip er planlagt. Forskerskibet Atlantis er spesielt utstyrt for å være vert for Alvin og operere med flere dype undervannsbiler under et enkelt dykk. De fleste cruiseene varer om lag en måned, med rundt 20 til 25 dykk planlagt på forhånd. Noen dager før hvert dykk studerer forskere kart over dykkområdet, diskuterer steder for spesifikk prøvetaking og målinger.

Natten før dykket, forbereder forskere hver sin pose (vanligvis en pute) full av klær og opptaksmateriale de trenger. Dette inkluderer vanligvis en varm lue, bukser, gensere og ekstra sokker å sette på mens på bunnen, fordi underen raskt blir kald og fuktig i nærfrysende sjøvann i dybden. Jeg prøver å få en god natts søvn fordi et typisk åtte-timers dykk kan være mentalt og fysisk utmattende.

Jeg spiser eller drikker ikke mye om morgenen på et dykk og bruker litt tid til å strekke seg før jeg må klemme meg inn i "ballen" som det indre av kule kalles. Ved 8:00, har Alvin blitt sjekket ut, rullet til off-loading posisjon og er klar for de tre aquanautene å glide ned i luken og sette seg i posisjon.

Piloten sitter oppreist midt på ballen, mens min kollega og jeg er tucked på hver side under rack av elektronikk i en semi-utsatt stilling. Det er ikke nok plass til å fullt utvide bena i denne posisjonen. Den store luken over oss er lukket og forseglet luft og vanntett for å opprettholde atmosfærisk trykk i hele dykket - ingen vende tilbake nå.

Piloten smiler på karbondioksydskrubber som resirkulerer luften vi puster for hele dykket og justerer regulatoren som sakte lekker ekstra oksygen inn i sfæren. På like under 6 meter høye, kan jeg bare stå oppreist bak hvor piloten sitter, men det er bare plass til en. Annet enn å strekke bena mine, mesteparten av tiden er jeg på knærne mine og ser ut av frem- eller sideportholes eller skribende notater på prøveark.

Alvin lurer frem og tilbake som det løftes av dekk og sving ut over havet for å bli lansert. Deretter er det trøstende lyd og følelse av at vi kommer inn i havet som sjøvann begynner å dekke de fem små sirkulære vinduene. Jeg kan se huddykkerne svømme rundt underen, kontroller for å sikre at utstyret vårt fortsatt er på plass mens de fortryter utvinningslinjen til skipet.

Etter å ha kjørt gjennom en rekke utstyrs- og sikkerhetstest, får vi OK til å begynne vår sakte nedstigning - nedstigende på rundt 110 fot i minuttet, det vil ta over en time å nå 8000 fot. Lyse lys fra overflaten gjenspeiler millioner av små bobler som strekker seg rundt Alvin mens vi slipper litt luft for å hjelpe oss å synke. Ganske raskt lyder skipets lyder og rockingen fra overflatebølgene stopper. Sammenlignet med all bevegelse og støy på Atlantis, er interiøret i Alvin behagelig stille og rolig, bortsett fra luftskrubbere og litt musikk, plukket av piloten, som spiller i bakgrunnen.

Når vi stadig går til bunnen, begynner lyset utenom å forsvinne, blir grønn først, så sakte veldig mørkblått. Bittesmå røde leselys belyser det indre av sfæren. Vi holder Alvin utvendige lys av for å spare batteristrøm som trengs for å drive oss på bunnen. Etter 10 minutter, dypere enn 600 fot, er det nesten lett og hundrevis av glødende bioluminescerende organismer strekker forbi portholes. Dette magiske lysshowet minner meg om nattehimmelen jeg stirret på i min ungdom.

En halv time går rundt og rundt 3.300 fot vi er i "midnattssonen" hvor det ikke trengs noe lys og den skimrende blågrønne fosforescensen virker enda lysere og mer dramatisk. På denne tiden føler jeg seg komfortabel, men engstelig for å komme seg til arbeid på havbunnen, og prøver å forutse hva vi ser.

Vitenskap på havbunnen

Nærmer seg sjøbunnen, Alvins utvendige lys slår på og vi speider for å la piloten vite når vi ser bunnen. For meg er dette en av de mest spennende og fryktinngytende delene av et dykk fordi man aldri vet hva som skal være der. Svært sakte begynner den lava- og sedimentdekkede sjøen i havet å virke som om den er ute av tåke i frontlysene.

På de fleste av mine dykk, lander vi vekk fra den vulkansk og hydrotermiske riftsonen av sikkerhetsmessige årsaker. Disse områdene er typisk dekket av forskjellige typer lavastrømmer - puter, lobater og ark flyter støvet av sediment. Nærmere riftaksen, områder hvor lava innsjøer fylles, overflødt, og deretter drenert og kollapset er vanlige. Noen områder har hundre meter høye hoder av pute lavas som har slukket ut av vents eller rene vegger hundrevis av meter høye som har blitt presset oppover av tektoniske krefter.

I noen av de mest vulkanisk aktive områdene har jeg funnet hvite, bomullslignende organiske matter som dekker de svarte lavastrømmene som dannes av mikrober som bor i det varme undergrunnen. Noen ganger blåses stykker opp av strømmer av varmt vann som strømmer ut av sprekker og groper i lavas. Jeg har sett hydrotermiske vents som utsender svart, svovelrik røyk, vanligvis omgitt av lokker av tubeworms, krabber, muslinger, blåskjell, reker og uvanlige fisk - skapninger som kan overleve dette ekstreme miljøet tusenvis av føtter under overflaten.

I seks timer på bunnen, leder jeg piloten hvor du skal gå og hva du skal prøve eller måle med Alvins to bemerkelsesverdig, smidige, men sterke hydrauliske armer. Flere digitale still- og videokameraer montert på Alvins ytre ramme registrerer vår reise langs havbunnen mens mini stemmeopptakere og håndskrevne notater dokumenterer våre observasjoner. Tiden går fort og sjelden får vi alt vi planlagde gjort før piloten noterer at batteriene våre løper lavt og dråper hundrevis av kiler med jernvekter for å starte oss på vår times lange transitt til overflaten.

Selv med våre ekstra klær på, blir det ganske kaldt på slutten av et dykk så de ekstra teppene kommer ut, og jeg legger meg vanligvis inn med et av våre pakkede peanøttsmør og gelésmørbrød. Lysets lys lyser om vår tilnærming til overflaten, og jeg håper alltid at havene har vært stille eller ellers vil vi oppleve noen ubehagelige bobbing rundt mens de venter på Alvin å bli gjenopprettet.

En gang ombord Atlantis og luken åpnes, er det en lettelse å fylle lungene med frisk frisk luft og kunne strekke bena mine igjen. Ser på utvinningen, gratulerer dykkerne, spesielt nye dykkere, og sjekke ut prøvene vi gjenvunnet er en kveldshendelse for forskerne.

Det har vært mer enn 45 år jeg har undersøkt de geologiske egenskapene til havbunnen, og jeg er fortsatt spent på å ta dykk i Alvin. Vi er fremdeles prøvetaking, fotografering, filming og observasjon, og prøver å svare på spørsmål om hvordan over 60 prosent av jordskorpen dannes. Hvordan går ubåten vulkaner ut og hva er de laget av? Hvor og hvorfor gir dyphavs geysere - også kjent som hydrothermal ventiler - spyding av 750 graders væsker? Og hvordan trives livet i disse ugjestmilde miljøene?

Selv om det er mange ubemannede roboter som kan dykke til dypere dyp i lengre perioder, kan forskere se på skjermbilder fra fjernstyrte kjøretøyer ikke sammenligne med å faktisk være på bunnen og se den i tre dimensjoner.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation av Michael Perfit. Les den opprinnelige artikkelen her.