Ükski maakera koht pole inimmõjudest vaba - isegi mitte ookeani sügavaimate kaevikute põhi.
Vaikse ookeani lääneosa kolme kraavi krevettide moodi kriitikud leppisid pinnalt vajuva toidu järele, jättes süvamere koorikloomade kehas ainulaadse keemilise signatuuri aastakümnete tagustest tuumapommikatsetustest. Hiljuti ajakirjas Geophysical Research Letters avaldatud leiud ei aita mereteadlastel mitte ainult välja selgitada, kuidas need põhjaelanikud ellu jäävad, vaid ka rõhutavad sügavusi, kuhu inimkonna mõju võib tungida.
Sügava ookeani kaevikud võivad olla Maa kõige vähem uuritud nurgad. Neist sügavaim, Vaikse ookeani Mariana kraav, ulatub umbes 36 000 jalga merepinnast madalamale. (Everesti mägi võiks istuda põhjas ja selle tippkoht asuks ikkagi rohkem kui miili vee all.) Põhjas püsivad temperatuurid veidi külmumise kohal ja vesi avaldab üle 1000 korra survet, mida tundus pinnal.
"Bioloogiliselt peetakse [ookeani] kaevikuid kõige põlisemateks elupaikadeks Maa peal, " ütleb Weidong Sun, Hiina okeanoloogia instituudi geokeemik ja uue uuringu kaasautor. "Meid huvitab, kuidas elu seal allpool ellu jääb, mis on selle toiduallikas ja kas inimtegevusel on mingit mõju."
Lanceola clausi, härjakoera amfipod, harv süvamereliik, keda on püütud alla 1000 meetri. (Russ Hopcroft / Üldine ajalooarhiiv / UIG Getty Images kaudu) Neil pimedatel sügavustel on üks levinumaid kriitikuid krevetisarnane amfipod, koorikloomade perekond, kes sööb ookeani põhja toiduks. Kust see toit pärineb, on arutelu küsimus. Võimalikeks allikateks on Maa sisemusest imbuvad morsid, järskudest kraavi seintest alla libisev toitainerikas sete või pinnast võrsunud maitsev detritus.
Hiljutine süvamere amfipoodide vedamine pakkus Sunile ja tema kolleegidele võimalust see meresaladus lahendada. Söödapüüniste abil koristasid kaks Hiina uurimislaeva 2017. aastal ampifodod kolmest Vaikse ookeani lääneosa kaevikust, sealhulgas kuulsast Mariana kraavi. Suni meeskond analüüsis keemiliselt amphipodide lihaskoe ja soolestiku sisu ning leidis kõrgendatud süsiniku-14, süsiniku raske variandi, sisalduse. Tase vastab täpselt ookeani pinna lähedal leiduvatele arvukustele, kus süsiniku-14 sisaldus on tavapärasest suurem tänu tuumapommikatsetustele, mis viidi läbi enam kui pool sajandit tagasi.
Süsinikku on vähe erinevaid, sõltuvalt sellest, mitu neutronit on selle aatomituumasse topitud. Ligikaudu ühel triljonist süsinikuaatomist Maal on kaks täiendavat neutronit. See vorm, mida nimetatakse süsinik-14, tekib looduslikult tänu kiirete aatomiosakeste tekkele sügavas kosmoses lämmastikuaatomiteks. Kuid 20. sajandi keskel kahekordistasid inimesed atmosfääris süsiniku-14 koguse.
Rahvusvahelise aatomienergiaagentuuri andmetel plahvatasid USA ja Nõukogude Liit aastatel 1945–1963 (vähese Ühendkuningriigi ja Prantsusmaa abiga) ligi 500 tuumapommi, millest 379 plahvatas atmosfääris. Need testid suurendasid dramaatiliselt süsiniku-14 hulka meie planeedil. 1963. aasta katsekeelu leping lõpetas enamiku atmosfääri- ja veealuste katsetuste ning atmosfääri süsinik-14 tase hakkas aeglaselt normaliseeruma - olgugi et need on endiselt kõrgemad kui tuumaeelne tase -, kuna ookeaniveed ja maismaaelu õhust imendunud süsinik.
Sellest süsinik-14, mille poolestusaeg on umbes 5730 aastat, pidevast langusest on saanud kasulik vahend orgaaniliste ainete vanuse ja allika kindlaksmääramiseks. Kogu organismi elu vältel on see keskkonnas süsiniku külge kinni. Kui organism sureb, peatub see vahetus. Mõõtes, kui palju süsinikku on süsinik-14 kujul, saavad teadlased kindlaks teha, millal organism suri.
Maa erinevatel kohtadel on ka süsinik-14 varieeruvad varud. Planeedist pärit orgaaniline materjal on suures osas süsinik-14 vaba. Ka ookeani kaeviku seinte setted on väga madalad. Kuid ookeanipinnast pärinev materjal peegeldab atmosfääri suhteliselt suuri koguseid.
Koristatud amfipodide lihaskoes sarnanes süsiniku-14 sisaldus aastatel 2004–2007 pinna arvukusega, mis viitab sellele, et need olendid elavad rohkem kui kümme aastat. Nende nõod pinna lähedal elavad tavaliselt vaid kaks aastat. Vahepeal värskelt lagundatud toidus amfipodide sisikonnas oli süsiniku-14 sisaldus sarnane tänapäevastes pinnaproovides leiduvaga, mis viitab sellele, et pinna flotsam vajub kiiresti sügavaimatesse kaevikutesse, kus kahepaiksed lammutavad seda.
Märgistatud on Mariana kraavi kaart koos Challenger Deepiga, see on ookeani sügavaim teadaolev punkt, mille sügavus on umbes 36 000 jalga. (Kmusser Wikicommonsi CC BY kaudu 2, 5) Kuigi tuumapommi allkiri on registreeritud paar miili Lääne-Atlandil, ei ole keegi varem seda sügavust näinud. "See on lihtsalt huvitav, kuna kõik pääsevad välja, " ütleb Princetoni okeanograaf Robert Key, kes polnud selle uuringuga seotud. Ta juhib tähelepanu sellele, et umbes miili kaugusel Vaikse ookeani põhjaosa pinnast allapoole vastavad süsiniku-14 tasemed täpselt sellele, milline atmosfäär nägi välja enne pommitamisi. "Kõrge süsinikusisaldusega 14 (amfipodides) võis tulla ainult toidust, mis on tulnud ülalt alla, " ütleb ta.
Tuumapommikatsete käigus loodud materjalide rohkus, mida leidub taevas kõrgel kohal elavate kahepaiksete kehadest, näitab väga tihedat seost inimtegevuse ja mere kõige eraldatuma jõe vahel.
"Need on tõepoolest erakordsed tulemused, kuid ma ei ole üllatunud, " ütleb Woods Hole'i okeanograafiainstituudi teadur Timothy Shank. "Alates 25-aastasest süvamere ökosüsteemide uurimise ja uurimisega on nende seos meiega olnud tihedam, kui me kunagi arvasime." Tema sõnul varjavad tualetid ja duširuumid kaks miili allapoole, samal ajal kui plastist ja metallist prügikaste on rohkem kui 30 süvavee kanjonit Ameerika Ühendriikide idaranniku lähedal.
Ja see pole esimene kord, kui teadlased nägid kraavi kahepaikseid, kes tegelevad inimkonna jäätmetega. 2017. aasta väljaandes Nature Ecology & Evolution oli kirjas, et kahe Vaikse ookeani lääneranniku kaeviku ampifodod sisaldasid tööstuslikes saasteainetes PCB-d, mida on kunagi laialdaselt kasutatud elektroonikaseadmetes, ja PBDE-d, leegiaeglustit. Mõnes Mariana kraavi amfipodis oli PCB sisaldus isegi 50 korda kõrgem kui Liaohe jõe, mis on Hiina üks kõige saastatumaid jõgesid, püütud krabides.
Päikest ja kolleege ei tehta nende kahepaiksetest ega rikkalikust ökosüsteemist, mis neil veealustel kanjonitel õitseb. “Väga sügavates ja väga pimedates kohtades on palju olendeid, ” sõnab Sun. "Tahame mõista, kuidas ökosüsteem suhtub inimtegevusse ... ja kuidas süsteem reageerib sellele maapinna tugevale saastamisele."
