Richard Branson és a Virgin Oceanic, még a parton

Reuters - Alex Gallardo

Fél évszázaddal a történelmi merülés után most visszatér az ember a legnagyobb mélységekbe is. Mint arról lapunkban is hírt adtunk, Richard Branson brit milliárdos arra készül, hogy Virgin Oceanic nevű egyszemélyes tengeralattjárója felkeresse a Föld valamennyi mélytengeri árkát. S hogy ez nem csupán a gazdag ember újabb szeszélye, mutatja, hogy a tudomány is nagy érdeklődést tanúsít a vállalkozás iránt. Lássuk, miért.

Jacques Piccard svájci kutató és társa, az amerikai DonWalsh 1960 januárjában ereszkedett le a csendes-óceáni Mariana-árok Challenger-mélység nevű részébe a Trieste búvárhajóval, 11 km-es mélységbe. Bár technikailag a mélytenger kutatása semmivel sem bonyolultabb, mint az űrhajózás, oka van annak, hogy a rekord elérése után miért állt le a nagymélységek kutatása: az űrversenyt a hidegháborús időszakban a szemben álló felek rivalizálása hajtotta, és erre nem sajnálták a pénzt, a technikai fejlesztést. Napjainkban azonban ismét feltámadt az érdeklődés a mélytengeri árkok iránt. Mint a New Scientist is írja, James Cameron, a Titanic rendezője azt tervezi, hogy emberek irányította tengeralattjárót küld forgatni egy készülő filmjének részleteihez a Mariana-árokba. Branson járműve a Challenger-mélységbe is lemerül, s ettől a kutatók rengeteg fontos kérdésre várnak választ, a nagy mélységek ökológiájától a mélytengeri árkoknak a Föld geológiai változásaiban betöltött szerepéig.

A Trieste annak idején úgy merült le, mint valami nyeletlen balta, vagyis a saját súlyánál fogva, aztán többtonnányi vasnehezéktől megszabadulva jött fel a felszínre. Piccard és Walsh kereken húsz percet töltött a Mariana-árok mélyén, és a Trieste ablakából kinézve a sötétben egy rákszerű állatot láttak ellebegni, ami az első „kézzelfogható” bizonyíték volt arra, hogy ilyen nagy mélységben, totális sötétségben és óriási nyomás alatt is létezik élet. 1995-ben az ember nélküli Kaiko japán tengeralattjáró felvételei révén tettek újabb szenzációs felfedezéseket. Lefényképeztek egy férget, egy tengeri uborkát és néhány rákot.

2009 májusában az ugyancsak személyzet nélküli Nereus tengeralattjáró a Woods HoleOceanográfiai Intézet irányításával folyadék- és kőzetmintákat gyűjtött. Eddig nagyjából ennyiben merült ki a legnagyobb mélységek kutatása. A Mariana-árok nagyjából 70 kmes, 2500 km hosszúságú hasadék. Kereken 50 millió éve kezdett kialakulni egy szubdukciós folyamat során, amikor a Csendes-óceáni-lemez elkezdett becsúszni a tőle nyugatra elterülő kisebb Mariana-lemez alá. Az árok annyi ra mély, hogy az áramlatok, melyek az organizmusokat körbeviszik az óceánfenék többi részén, ide egyáltalán nem jutnak le. Ez teszi a Mariana-árkot és a hozzá hasonlókat evolúciósan teljesen elszigeteltté.

Darwin másfél évszázada a Galápagos-szigeteken kimutatta, hogyan vezet a hasonló elszigeteltség új fajok, változatok kifejlődéséhez. A szigetek azonban többnyire kellemes, vagy legalábbis elviselhető környezetet nyújtanak az élőlények számára, oda eljuthatnak a magvak, spórák, madarak, tengeri emlősök. Az óceáni árkokban uralkodó sötétség, hideg és roppant nyomás azonban a legtöbb élőlény számára elviselhetetlen. Ez azt jelenti, hogy a most ott található életformák akkor kezdtek kialakulni, amikor az árok képződése elkezdődött, és ahogy mélyült, úgy alkalmazkodtak a változó környezethez. Vajon vannak-e odalenn „elveszett világok”, mikroszkopikus lények?

A mélytengeri árkok ökológiájának tanulmányozása azonban egyáltalán nem egyszerű, nem úgy megy, hogy valami zsinegen lebocsátunk egy szondát, elkapunk vele valamit, és felhúzzuk. Az árok mélyén élő organizmusokat a felhúzással járó nyomásváltozás bizonyára megölné. Katrina Edwards, a Dél-kaliforniai Egyetem tengerbiológusa és munkatársai azt tervezik, hogy automata leszálló egységeket juttatnak le, melyekben alkalmaznak vízszivattyúkat, szűrőket és csalit, hogy elsősorban mikroszkopikus lényeket gyűjtsenek, és helyben, automatikusan elemezzék ki őket.

Ezeknek az eszközöknek is korlátozott a használata. A láthatóság minimális, nehéz megállapítani, hogy a szonda hova érkezett le, sziklára, mélytengeri kürtőhöz vagy hasadékba. A szárazföldi ökológiából tudjuk, hogy a biológiai aktivitás és a diverzitás nagyban függ a geológiai és kémiai körülményektől. A szubdukciós zónákban sok lehet a mélytengeri kürtő, és aktív a vulkánosság, mely miatt kis távolságokon belül is teljesen megváltozhat a környezet. Itt lép be a képbe a Virgin Oceanic. Edwardsék jó néhány szondát eresztenek le a Challenger-mélység aljára, felszerelve analizáló műszerekkel és csalikkal, melyek odavonzzák az állatokat.

Miután a szondák két órát lebegtek a mélyben, a tengeralattjáró áttekinti a terepet a szondák környezetében, szonár- és videofelvételeket készít. Mindegyik szondát fel akarják keresni a tengeralattjáróval, melynek fedélzeti tömegspektrométere vizsgálja a kémiai anyagokat, illetve az aminosavakat is. Nemcsak a biológusok, hanem a geológusok is érdeklődnek, abban a reményben, hogy a kontinensek kialakulásárnak rejtélyei re is fényt derítenek. Egy elmélet szerint az első szárazföldek akkor kezdtek kialakulni, amikor a még tenger alatti alábukó lemezek a fölöttük lévő kőzeteket arra kényszerítették, hogy szigetívek formájában a felszínre emelkedjenek.

Az idők során a törésvonalak mentén végbemenő újabb alábukások vándorlásra késztették a szigetíveket, melyek összeütköztek, és egyre nagyobbakká, kontinensekké váltak. Ha ez így történt, akkor a mai kontinensek belsejében előforduló elemeknek és izotópoknak jelen kell lenniük a mai alábukási övezetekben. A rubídium, a stroncium, a bárium, a berillium magas szintje a mai kontinensek belsejében nagy valószínűséggel hajdani szubdukciós folyamatokból származik. Ezért lesz nagy szükség a Mariana-árok geokémiájának vizsgálatára. A tervek szerint a Virgin Oceanic a Guam szigete környékén merül alá, lassan halad egyre mélyebbre az árokban, és nagy felbontású videokamerájával segít megállapítani, hol bocsássák alá a szondákat. Az igazi munka ezt követően kezdődik.

Kapcsolódó cikkek: 100 000 éves a világ legrégebbi műterme | Szeplők a nyilvánosságon | Kölyöklaboratórium a Közlekedési Múzeumban | Tudósok és robotok, sokasodjatok! | Veszélyben a híres sziklarajzok