Fidži ja Tonga vahelistes sügavates vetes, umbes miili allpool maapinda, tõusevad merepõhjast kõrguvad korstnad. Need mustad suitsetajad väljutavad põlemisveest tumedaid pilvi, milles on palju selliseid elemente nagu väävel, vask ja tsink.
Hoolimata pimedusest, muljumisrõhust, kuumusest ja toksilisusest Lau basseini kirdeosas, Austraalia ja Vaikse ookeani tektooniliste plaatide ühtlustumise lähedal, harjuvad korstnad eluga. Kaevandusettevõtted on hakanud huvi tundma hüdrotermiliste õhuavade metallide vahemälu vastu, mistõttu on üha enam vaja neid keerulisi ökosüsteeme uurida ja kataloogida. Kuid ookeani põhja uurimine pole lihtne ülesanne.
Lau bassein asub suuresti inimestele kättesaamatus kohas. Kuigi sukelaevad, näiteks Alvin, võivad inimesi sügavikku vedada, on juurdepääs sellistele seadmetele piiratud ja riskantne. Nii loodavad teadlased peamiselt kaugjuhitavatele sõidukitele (ROV), et nende silmad ja käed oleksid allpool.
Sellegipoolest on nende ookeanikoores tekkivate lõhede kogemine piiratud kaameraulatuses vähem kui rahuldav kogemus, selgitas Tom Kwasnitschka, sügava ookeani uurija Helmiholtzi ookeaniuuringute keskuses Kielis, Saksamaa.
"Kujutage ette, et kõnnite läbi Manhattani ja lubaksite [linna] näha ainult kaamera pildiotsija kaudu, " ütleb ta. "Millise kogemuse sa saaksid?"
Nüüd kasutavad Schmidti Ookeani Instituudi uurimislaeval Falkor seilanud teadlased ja insenerid virtuaalset reaalsust, et sukelduda sellesse tulnukate maailma. Kuigi eelmised rühmad on kujutanud üksikuid korstnaid, plaanib meeskond luua kogu õhutusvälja kolmemõõtmelise virtuaalse rekonstrueerimise, kasutades Lau basseini propelleri seadmiseks ühte kõige arenenumatest ROV-dest.
"Tahtsime merepinnal kõndida - see on lihtne, " ütleb projekti vanemteadur Kwasnitschka. "Ainult et mitte."
Hüdrotermilised õhuavad tekivad ookeani vulkaaniliselt aktiivsetes piirkondades, kus vesi võib hiilida kooriku pragude vahel ja puutuda kokku allpool asuva kuumusega. See ülekuumendatud vesi lahustab mõned metallid ümbritsevatest kivimitest enne kui see väljub mustades pilvedes nagu merepõhja geiser.
Hüdrotermiliste õhuavade temperatuurid ei ulatu mitte ainult põlemistasemeni, tõustes kuni 700 kraadi Fahrenheiti järgi, vaid ka keskkond on varjul pimeduses. Kõige tipuks purustaks kogu selle vee kaal kaitsmata inimkeha. Meeskonna ROV uuris umbes kolmveerand miili allapoole, kus rõhk on tohutu - veidi alla ühe tonni ruut tollise kohta või umbes sama palju survet, mida tunneksite, kui teie suurel varbal seisks must ninasarvik.
Erinevalt habras inimkehast suudab ROV taluda õhutust. Meeskonna lollakas, mida nimetatakse ookeaniteaduste kaugjuhitavaks platvormiks (ROPOS), on umbes Jeep Wrangleri suurus ja kaalub umbes 3, 5 tonni. Ehkki see tundub juhtmete, käikude ja hüdraulika sasipundar lähedal, võtab kõrgtehnoloogiline süsteem kasutusele nii kõrglahutusega kaamerate aku nii video kui ka pildi jaoks, sealhulgas 4K kaamera, mis toodab kino kvaliteediga videot, stereokaamerad, mis võtavad pildid 3D-vaatamiseks ja võimsad veealused tuled.
Üks eriti tähelepanuväärne tunnus on see, et laeva meeskond saab tuulutusavasid koheselt kogeda, eksledes praktiliselt torude vahel, kandes Falkori pildiotsijat. Kui pildid hakkasid kallama, ütles Kwasnitschka, et meeskond rivistus keset ööd üles, et vaadata pildiotsija abil ventilatsiooniavasid.
"See on väga köitev kogemus näha musta suitsetaja põldu ja tunda end teistmoodi, " ütleb Kwasnitschka. "Järsku ei sega [ROV] enam asjadega, sest võite pöörata oma pead ja näha seda torni, kuhu te koputate."
Isegi nii pole ROPOS-is navigeerimine väike ettevõtmine. "See on väga võrreldav kopteri metsas lendamisega, " ütleb Kwasnitschka.
Meeskond veetis kolm päeva fotode ja videote jäädvustamiseks 74 jalgpalliväljakuga võrdsest alast, et luua 3D-kaart, mille eraldusvõime oleks piisavalt kõrge, et märgata üksikuid rohuterasid. Neid andmeid kasutades võiksid nad seejärel valida parimad leiukohad, et haarata proove, mis kajastavad ventilatsiooni pinnal esinevaid mitmekesiseid kivimitüüpe ja elu.
Kuigi enamikul ekspeditsioonidel on teadlased proovide kaardistamise ja haaramise, osutub see meetod palju efektiivsemaks.
„Tavaliselt kiirustate nurgast nurka, et põnevatest asjadest mitte ilma jääda. Kuid te ei näe väga kaugele ja te ei tea, kus te olete, ”räägib Kwasnitschka. "Sa lihtsalt ei tea, kus head kivid asuvad."
ROPOS-i abil sai meeskond enne proovivõtukohtade valimist maa maha ja lõpetas üllatava kiirusega, selgitas Kwasnitschka. "Nad olid seda kohta näinud ja nad teadsid, mis neil oli, ning me võisime koju minna, " ütleb ta.
Kuigi ookean katab enam kui 70 protsenti planeedist, on kunagi uuritud vähem kui viis protsenti. Kwasnitschka arvab, et tema virtuaalse reaalsuse süsteem on üks tehnoloogiaid, mis võiks kasutusele võtta järgmise põlvkonna süvamereuuringud.
Meeskonna tähelepanuväärne 360-kraadine video on nüüd saadaval YouTube'is. Kuid nende töö pole veel tehtud.
"Selline tehnoloogia on alati nii hea, kui teadus, mille sellest välja saate, " ütleb Kwasnitschka. “Ja ma arvan, et seda on oluline meeles pidada. Me ei lähe sinna YouTube'i alla, vaid läheme sinna teaduse huvides. ”
Tema rühm loodab kasutada dokumentatsiooni ventilatsiooniökosüsteemi keeruka sisemise töö paremaks mõistmiseks ja aja jooksul toimuvate muutuste jälgimiseks. Virtuaalse kaardi koostamine võib aidata ka mõista, kuidas üksikud korstnad on suuremas õhutusväljas ühendatud.
Kuna elu tuksub jätkuvalt tuulutusavade hämaras pimeduses, kaevavad teadlased nüüd arvukalt kogutud proove, pilte ja tunde materjali, et viia hüdrotermilise ventilatsiooni karm keskkond labori mugavusse.
