Så här lär vi oss om djuphavet

5 Mins Read

Vad är djuphavsutforskning?

Reimphoto / Getty Images

Termen ” deep sea” har inte samma betydelse för alla. För fiskare är djuphavet vilken del av havet som helst bortom den relativt grunda kontinentalsockeln. För forskare är djuphavet den lägsta delen av havet, under termoklinen (skiktet där uppvärmning och kylning från solljus slutar ha effekt) och ovanför havsbotten. Detta är den del av havet som är djupare än 1 000 famnar eller 1 800 meter.

Det är svårt att utforska djupen eftersom de är evigt mörka, extremt kalla (mellan 0 grader C och 3 grader C under 3 000 meter) och under högt tryck (15750 psi eller över 1 000 gånger högre än standardatmosfärstrycket vid havsnivån). Från tiden för Plinius fram till slutet av 1800-talet trodde folk att djuphavet var en livlös ödemark. Moderna forskare erkänner djuphavet som den största livsmiljön på planeten. Specialverktyg har utvecklats för att utforska denna kalla, mörka, trycksatta miljö.

Djuphavsutforskning är en tvärvetenskaplig strävan som inkluderar oceanografi, biologi, geografi, arkeologi och teknik.

En kort historia om djuphavsutforskning
Mark Deeble och Victoria Stone / Getty Images
Historien om djuphavsutforskning börjar relativt nyligen, främst för att avancerad teknik behövs för att utforska djupen. Några milstolpar inkluderar:

1521: Ferdinand Magellan försök att mäta Stilla havets djup. Han använder en 2 400 fot vägd linje, men rör inte botten.
1818
: Sir John Ross fångar maskar och maneter på ett djup av cirka 2 000 meter (6 550 fot), vilket ger det första beviset på djuphavsliv.
1842: Trots Ross Upptäckten, Edward Forbes föreslår Abyssus Theory, som säger att den biologiska mångfalden minskar med döden och att liv inte kan existera djupare än 550 meter (1 800 fot).
1850
: Michael Sars motbevisar Abyssus-teorin genom att upptäcka ett rikt ekosystem på 800 meter (2 600 fot).
1872-1876: HMS Utmanare, ledd av Charles Wyville Thomson, genomför den första expeditionen för djuphavsutforskning. Utmanare
team upptäcker många nya arter som är unikt anpassade till livet nära havsbotten.
1930: William Beebe och Otis Barton blir de första människorna att besöka djuphavet. Inom deras stålbathysphere observerar de räkor och maneter.
1934
: Otis Barton sätter ett nytt mänskligt dykrekord och når 1 370 meter (0,85 miles).
1956
: Jacques-Yves Cousteu och hans team ombord på Calypso
släpper den första fullfärgsdokumentären i full längd, Le Monde du silence
(
Den tysta världen
), visar människor överallt skönheten och livet i djuphavet.
1960
: Jacques Piccard och Don Walsh, med djuphavsfartyget
Trieste
, gå ner till botten av Challenger Deep in the Mariana Trench (10 740 meter/6,67 miles). De observerar fiskar och andra organismer. Fisk ansågs inte bo i så djupt vatten.
1977
: Ekosystem runt hydrotermiska ventiler har upptäckts. Dessa ekosystem använder kemisk energi snarare än solenergi.
1995: Geosat satellitradardata är avklassificerade, vilket möjliggör global kartläggning av havsbotten.
2012
: James Cameron, med fartyget
Deepsea Challenger
, slutför det första solodyket till botten av Challenger Deep.
Moderna studier utökar vår kunskap om djuphavets geografi och biologiska mångfald. Den
Nautilus
prospekteringsfordon och NOAA:s
Okeanus Explorer
fortsätt att upptäcka nya arter, nysta upp människans effekter på den pelagiska miljön och utforska vrak och artefakter djupt under havsytan. The Integrated Ocean Drilling Program (IODP)
Chikyu
analyserar sediment från jordskorpan och kan bli det första fartyget att borra in i jordens mantel.

Instrumentering och teknik

Chantalle Fermont / EyeEm / Getty Images
Liksom rymdutforskning kräver djuphavsutforskning nya instrument och teknik. Medan rymden är ett kallt vakuum, är havsdjupen kalla, men högt trycksatta. Saltvattnet är frätande och ledande. Det är väldigt mörkt.
Hitta botten
På 700-talet tappade vikingar blyvikter fästa vid rep till mäta vattendjupet. Med början på 1800-talet använde forskare tråd snarare än rep för att ta sondmätningar. I modern tid är akustiska djupmätningar normen. I grund och botten producerar dessa enheter ett högt ljud och lyssnar efter ekon för att mäta avstånd.
Människoutforskning
När folk väl visste var havsbotten var, de ville besöka och undersöka den. Vetenskapen har gått långt bortom dykklockan, en tunna som innehåller luft som kan sänkas ner i vattnet. Den första ubåten byggdes av Cornelius Drebbel 1623. Den första undervattensandningsapparaten patenterades av Benoit Rouquarol och Auguste Denayrouse 1865. Jacques Cousteau och Emile Gagnan utvecklade Aqualung, som var den första riktiga ”Scuba” (Self Contained Underwater Breathing Apparatus ) systemet. 1964 testades Alvin. Alvin byggdes av General Mills och drevs av US Navy och Woods Hole Oceanographic Institution. Alvin lät tre personer stanna under vattnet så länge som nio timmar och så djupt som 14800 fot. Moderna ubåtar kan resa så djupt som 20 000 fot.
Robotisk utforskning
Medan människor har besökt botten av Marianergraven var resorna dyra och tillät endast begränsad utforskning. Modernt utforskande tion förlitar sig på robotsystem.
Fjärrstyrda fordon (ROV) är tjudrade fordon som kontrolleras av forskare på ett fartyg. ROV:er bär vanligtvis kameror, manipulatorarmar, ekolodsutrustning och provbehållare.
Autonoma undervattensfarkoster (AUV) fungerar utan mänsklig kontroll. Dessa fordon genererar kartor, mäter temperatur och kemikalier och tar fotografier. Vissa fordon, som
Nereus
, fungerar som antingen en ROV eller AUV.
Instrumentation
Människor och robotar besöker platser men stannar inte tillräckligt länge för att samla in mätningar över tid. Undervattensinstrument övervakar valsånger, planktondensitet, temperatur, surhet, syresättning och olika kemiska koncentrationer. Dessa sensorer kan fästas på profileringsbojar, som driver fritt på ett djup av cirka 1000 meter. Förankrade observatorier rymmer instrument på havsbotten. Monterey Accelerated Research System (MARS) vilar till exempel på Stilla havets botten på 980 meter för att övervaka seismiska fel.

Djuphavsutforskning Snabba fakta
Den djupaste delen av jordens hav är Challenger Deep in Mariangraven, på 10 994 meter (36 070 fot eller nästan 7 miles) under havsytan.
Tre personer har besökt djupet av Challenger Deep. Filmregissören James Cameron nådde ett rekorddjup på 35 756 fot i ett solo nedsänkbart dyk 2012.
Mount Everest skulle passa inuti Mariana-graven, med över en mil extra utrymme ovanför det.

Genom att använda bombljud (att kasta TNT i en skyttegrav och spela in ekot) har forskare hittat skyttegraven Mariana, Kermadec, Kuril-Kamchatka, Filippinerna och Tonga. överstiga 10 000 meter på djupet.

Medan mänsklig utforskning fortfarande o För närvarande görs de flesta moderna upptäckter med hjälp av data från robotar och sensorer.