Geoloog beschrijft "Angstaanjagend, opwindend" Duik 8,500 voet onder water

Toen ik als kind in de nachtelijke hemel staarde en me afvroeg wat er daarbuiten was, begon mijn reis naar een carrière waarbij het duiken in een krappe submersible vaartuig in de duisternis van de diepe zee gaat om te zien wat er is.

Toen ik 15 jaar oud was, ontdekte ik dat ik al te groot was om als astronaut in die kleine cellen voor de vroege ruimtevaart te passen. Mijn aandacht verschoof naar de binnenruimte, dankzij de documentaires van Jacques Cousteau, gedetailleerde kaarten van de zeebodem en historische duiken naar de diepste delen van de oceaan in onderzeeërs.

Op de universiteit maakte ik kennis met de wonderen van de geologie en hoe de zich verspreidende zeebodem een ​​van de sleutels was om de nieuw ontwikkelde theorie van plaattektoniek te begrijpen. Ik was verslaafd.

Na het behalen van mijn Ph.D., verbond mijn collega van de Graduate School Dan Fornari me met wetenschappers van de National Oceanic and Atmospheric Administration die de HOV (Human Occupied Vehicle) Alvin gebruikten om de geologie van de Galapagos Rift te bestuderen - een zich uitbreidende bergrug waar diep zee hydrothermale openingen en dierlijke gemeenschappen werden voor het eerst ontdekt in de late jaren 1970. Ze hadden een 'hard-rock' geoloog met een mariene geologische achtergrond nodig om met hen samen te werken - en ik vond het geweldig om mee te doen aan hun expeditie die vanuit Acapulco vertrok. Een platentektonisch gebeuren hield me bijna tegen om lid te worden van de cruise toen de aardbeving in Mexico-Stad in 1985 mijn vlucht uren vertraagde.

Mijn eerste Alvin duik in de actieve vulkanische breuk was bijna onbeschrijfelijk: angstaanjagend, opwindend, fascinerend, vermoeiend en de meest opwindende gebeurtenis in mijn leven tot op dat moment. Hoewel de pre-cruise training door de Alvin piloten zeer grondig was, bleef de angst voor het onbekende hangen totdat het luik dicht was en we in het water werden neergelaten.

Wat zal ik zien? Hoe gevaarlijk is dit eigenlijk? Zal de afgesloten bol me echt beschermen tegen de verpletterende druk op diepte? Hoe is het om acht uur lang in zo'n kleine ruimte te zijn met twee andere mensen? Zal ik onthouden wat ik moet doen? Durf ik de meegeleverde koffie te drinken? Tot mijn verbazing gingen we terug naar de oppervlakte voordat ik het wist - mijn adrenaline-niveau is nog steeds hoog.

Die cruise en de resultaten die voortkwamen uit het succesvolle onderzoek markeerden het begin van mijn carrière als een van de weinige geologen die vulkanen op mid-oceanische ruggen bewerken en bestuderen. Sinds die duikserie in 1985 heb ik ongeveer 40 duiken in Alvin gehad tot een diepte van bijna 13.000 voet - tot voor kort dicht bij de grens van Alvin's mogelijkheden. Omdat elke duik gewoonlijk zes uur op de bodem doorbrengt, heb ik in totaal ongeveer 10 dagen op de bodem van de oceaan doorgebracht - als een 'aquanaut'.

Voorbereiding om de diepte in te duiken

Mijn typische duikvoorbereiding begint eigenlijk al in de planningsfase van een cruise, kort nadat een expeditie is gefinancierd en een specifiek oceanografisch schip is gepland. Het onderzoeksschip Atlantis is speciaal uitgerust om Alvin te hosten en meerdere diepe onderdompelingsvoertuigen te bedienen tijdens een enkele duik. De meeste cruises duren ongeveer een maand, met ongeveer 20 tot 25 duiken van tevoren gepland. Een paar dagen voor elke duik bestuderen onderzoekers kaarten van het duikgebied en bespreken ze locaties voor specifieke bemonstering en metingen.

De avond voor de duik bereiden wetenschappers elk een tas (meestal een kussensloop) vol met kleding en opnamemateriaal die ze nodig hebben. Dit omvat meestal een warme muts, een broek, een trui en extra sokken om op te zetten terwijl u aan de onderkant zit, omdat de ondergrond snel diep en koud wordt in het bijna vriezen van zeewater. Ik probeer een goede nachtrust te krijgen, omdat een typische duik van acht uur mentaal en fysiek vermoeiend kan zijn.

Over het algemeen eet of drink ik niet veel op de ochtend van een duik en breng ik wat tijd door voordat ik mezelf in de "bal" moet persen, zoals het binnenste van de bol wordt genoemd. Tegen 8 uur 's morgens is Alvin uitgecheckt, naar de lospositie gereden en is klaar om de drie aquanauts naar beneden te laten glijden en in positie te brengen.

De piloot zit rechtop in het midden van de bal, terwijl mijn collega en ik aan weerszijden onder rekken met elektronica in een semi-gevoelige positie zijn verscholen. Er is niet genoeg ruimte om mijn benen volledig uit te strekken in deze positie. Het zware luik boven ons is gesloten en lucht- en waterdicht afgesloten om de atmosferische druk tijdens de duik te handhaven - nu niet meer terug.

De piloot tikt op kooldioxide-wassers die de lucht die we inademen gedurende de hele duik recyclen en regelt de regelaar die langzaam extra zuurstof in de bol lekt. Met een lengte van iets minder dan 6 voet, kan ik gewoon rechtop staan ​​achter waar de piloot zit, maar er is slechts ruimte voor één. Behalve dat ik mijn benen strek, kijk ik meestal op mijn knieën uit de voorste of zij patrijspoorten of krabbels op proefvellen.

Alvin slingert heen en weer terwijl hij van het dek wordt getild en naar de oceaan wordt geslingerd om te worden gelanceerd. Dan is er het geruststellende geluid en gevoel van onze intrede in de oceaan terwijl het zeewater de vijf kleine cirkelvormige ramen begint te bedekken. Ik kan de huidduikers zien zwemmen rond de ondergrond en controleren of onze apparatuur nog op zijn plaats zit terwijl ze de herstellijn naar het schip ongedaan maken.

Nadat we een aantal apparatuur- en veiligheidstests hebben doorlopen, krijgen we de OK om aan onze langzame afdaling te beginnen - we dalen ongeveer 110 voet per minuut, het duurt meer dan een uur om 8.000 voet te bereiken. Fel licht van het oppervlak weerkaatst op miljoenen kleine belletjes die rond Alvin stromen terwijl we wat lucht vrijmaken om ons te laten zinken. Vrij snel verdwijnen de geluiden van het schip en stopt het schommelen van oppervlaktegolven. Vergeleken met alle beweging en geluid op de Atlantis, is het interieur van Alvin aangenaam stil en rustig, behalve het gezoem van de luchtwassers en wat muziek, gepickt door de piloot, die op de achtergrond speelt.

Terwijl we langzaam naar de bodem afdrijven, begint het licht aan de buitenkant snel te vervagen, eerst groenachtig en dan langzaam heel donkerblauw. Kleine rode leeslampjes verlichten het binnenste van de bol. We houden de externe verlichting van Alvin uit om de batterij te sparen die nodig is om ons op de bodem voort te stuwen. Na 10 minuten, dieper dan 600 voet, is het bijna licht en honderden gloeiende bioluminescente organismen stromen langs de patrijspoorten. Deze magische lichtshow doet me denken aan de nachtelijke hemel waar ik in mijn jeugd naar staarde.

Een half uur gaat voorbij en ongeveer 3.300 voet we zijn in de "middernachtzone" waar geen licht doordringt en de glinsterende blauwgroene fosforescentie lijkt zelfs helderder en dramatischer. Tegen die tijd voel ik me op mijn gemak, maar ik wil graag op de zeebodem gaan werken, in een poging te anticiperen op wat we kunnen zien.

Wetenschap op de zeebodem

Bij het naderen van de zeebodem gaan de buitenlichten van Alvin aan en verkennen we de piloot als we de bodem zien. Voor mij is dit een van de meest opwindende en ontzagwekkende delen van een duik omdat je nooit weet wat er zal zijn. Heel langzaam begint de met lava en sediment bedekte bodem van de oceaan als uit een mist in de koplampen te verschijnen.

Bij de meeste van mijn duiken landen we om veiligheidsredenen weg van de vulkanisch en hydrothermisch actieve spleetzone. Deze gebieden zijn meestal bedekt met verschillende soorten lavastromen - kussens, lobben en bladstromen bestrooid door bezinksel. Dichter bij de splitsingsas zijn gebieden waar lava-meren vulden, overstroomden en vervolgens leeg waren en instortten gebruikelijk. Sommige gebieden hebben honderd meter hoge bergen hoofdkussenlava's die uit de ventilatieopeningen of doorschijnende wanden zijn gestraald die honderden meters hoog zijn en omhoog zijn gestuwd door tektonische krachten.

In sommige van de meest vulkanisch actieve gebieden heb ik witte, katoenachtige organische matten gevonden die de zwarte lavastromen bedekken die worden gevormd door microben die in de warme ondergrond leven. Soms worden stukjes ervan omhooggeblazen door stromen heet water die uit de scheuren en kuilen in de lava stromen. Ik heb hydrothermale ventilatieopeningen gezien die zwarte, zwavelrijke rook uitstoten, meestal omringd door gemeenschappen van buiswormen, krabben, tweekleppige schelpdieren, mosselen, garnalen en ongewone vissen - wezens die deze extreme omgeving duizenden meters onder de oppervlakte kunnen overleven.

Zes uur lang op de bodem leid ik de piloot naar waar hij moet gaan en wat hij moet bemonsteren of meten met de twee opmerkelijk wendbare en toch sterke hydraulische armen van Alvin. Meerdere digitale foto- en videocamera's gemonteerd op het externe frame van Alvin leggen onze reis langs de zeebodem vast terwijl ministrefputers en handgeschreven notities onze waarnemingen documenteren. De tijd gaat snel voorbij en zelden krijgen we alles wat we gepland hadden voordat de piloot merkt dat onze batterijen bijna leeg zijn en daalt hij met honderden kilo's ijzergewichten op ons uurlange transport naar de oppervlakte.

Zelfs met onze extra kleren aan, wordt het behoorlijk koud aan het einde van een duik, zodat de extra dekens tevoorschijn komen en ik me gewoonlijk neerleg met een van onze verpakte boterhammen met pindakaas en jam. De gloed van licht kondigt onze benadering aan de oppervlakte aan, en ik hoop altijd dat de zeeën kalm zijn gebleven of anders zullen we wat ongemakkelijk ronddobberen terwijl we wachten tot Alvin wordt hersteld.

Eenmaal aan boord van Atlantis en het luik is geopend, is het een opluchting om mijn longen te vullen met warme, frisse lucht en mijn benen weer te kunnen strekken. Terugblikkend op het herstel, feliciteren de duikers, met name nieuwe duikers, en het bekijken van de monsters die we hebben teruggevonden, is een avondevenement voor de wetenschappers.

Het is meer dan 45 jaar geleden dat ik onderzoek deed naar de geologische kenmerken van de zeebodem en ik ben nog steeds enthousiast over het duiken in Alvin. We zijn nog steeds aan het samplen, fotograferen, filmen en observeren en proberen vragen te beantwoorden over hoe meer dan 60 procent van de aardkorst wordt gevormd. Hoe komen onderzeese vulkanen uit en waar worden ze van gemaakt? Waar en waarom vormen diepzee geisers - ook bekend als hydrothermale openingen - spuwen 750 graden vloeistoffen? En hoe gedijt het leven in deze onherbergzame omgevingen?

Hoewel er veel onbemande robotachtige subs zijn die voor langere perioden naar diepere diepten kunnen duiken, kunnen wetenschappers die op externe videoschermen aan boord van op afstand bediende voertuigen kijken, niet vergelijken met het feit dat ze zich werkelijk op de bodem bevinden en het in drie dimensies zien.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation van Michael Perfit. Lees hier het originele artikel.