По оценкам ученых, от 90 до 95 процентов глубоководных районов остается загадкой. Глубоководье - это действительно последняя граница планеты.
Что такое глубоководная разведка?
Термин глубоководье имеет разное значение для всех.
Для рыбаков глубоководье - это любая часть океана за пределами относительно мелководного континентального шельфа. Для ученых глубоководье является самой нижней частью океана, ниже слоя, где перестает действовать нагрев и охлаждение от солнечного света и над морским дном. Это часть океана на глубине более 1800 метров.
Трудно исследовать глубины, потому что они вечно темные, чрезвычайно холодные (от 0 до 3 градусов Цельсия ниже 3000 метров) и под высоким давлением (15750 фунтов на кв. дюйм или более чем в 1000 раз выше стандартного атмосферного давления на уровне моря).
Современные ученые признают, что глубоководье является самой большой средой обитания на планете. Для изучения этой холодной, темной и находящейся под давлением среды были разработаны специальные инструменты.
Глубоководные морские исследования представляют собой многопрофильную деятельность, которая включает океанографию, биологию, географию, археологию и инженерное дело.
Краткая история глубоководных исследований моря
История глубоководной разведки начинается сравнительно недавно, в основном потому, что для изучения глубин необходимы передовые технологии.
Некоторые вехи включают в себя:
1521: Фердинанд Магеллан пытается измерить глубину Тихого океана.
1818: Сэр Джон Росс ловит червей и медуз на глубине около 2000 метров (6 550 футов), что является первым свидетельством глубоководной жизни.
1842: Несмотря на открытие Росса, Эдвард Форбс предлагает теорию Абисса, которая утверждает, что биологическое разнообразие уменьшается и что жизнь не может существовать глубже 550 метров (1800 футов).
1850: Майкл Сарс опровергает теорию Абисса, обнаружив богатую экосистему на глубине 800 метров (2600 футов).
1872-1876: HMS Challenger во главе с Чарльзом Уайвилем Томсоном проводит первую экспедицию по глубоководной разведке. Команда Челленджера обнаруживает множество новых видов, уникально приспособленных к жизни на морском дне.
1930: Уильям Биби и Отис Бартон стали первыми людьми, посетившими глубокое море. В своей стальной батисфере они наблюдают креветок и медуз.
1934: Отис Бартон установил новый рекорд погружений человека, достигнув отметки 1370 метров.
1956: Жак-Ив Кусто и его команда на борту Calypso выпустили первый документальный фильм, рассказывающий людям о красоте и жизни в открытом море.
1960: Жак Пиккар и Дон Уолш с глубоководным судном Триест спускаются на дно Челленджер в Марианской впадине (10 740 метров/6,67 мили). Они наблюдают за рыбами и другими организмами. Считалось, что рыба не обитает на такой большой глубине.
1977: Открыты экосистемы вокруг гидротермальных источников. Эти экосистемы используют химическую энергию, а не солнечную.
1995: спутниковые радиолокационные данные спутника Geosat рассекречены, что позволяет осуществлять глобальное картирование морского дна.
2012: Джеймс Кэмерон совершает первое сольное погружение на дно впадины.
Современные исследования расширяют наши знания о географии и разнообразии биологической жизни в глубоководных районах моря.
Разведочный аппарат Nautilus и исследователи Okeanus Explorer продолжают открывать новые виды, разгадывать влияние человека на среду и исследовать затонувшие суда и артефакты глубоко под поверхностью моря.
Комплексная программа океанического бурения анализирует отложения земной коры и может стать первым судном, пробурившим мантию Земли.
Приборы и технологии
Как и исследование космоса, глубоководные исследования требуют новых инструментов и технологий. Океанские глубины холодные и находящиеся под высоким давлением. Соленая вода коррозионно-активная и проводящая.
Нахождение дна
В VIII веке варяги бросали свинцовые грузы, прикрепленные к канатам, чтобы измерить глубину воды. Начиная с 19 века, для проведения измерений зондирования исследователи использовали не веревку, а проволоку.
В современную эпоху измерение акустической глубины является нормой. В основном, эти устройства издают громкий звук и слушают эхо-сигналы для измерения расстояния.
Разведка человека
Когда люди узнали, где находится морское дно, они захотели посетить его и осмотреть. Наука продвинулась далеко за пределы водолазного колокола - бочки, содержащей воздух, который может быть опущен в воду.
Первая подводная лодка была построена Корнелиусом Дреббелем в 1623 году. Первый подводный дыхательный аппарат был запатентован Бенуа Рукаролем и Огюстом Денайрусом в 1865 году.
Жак Кусто и Эмиль Ганьян разработали систему Aqualung, которая стала первой настоящей системой автономного подводного дыхательного аппарата.
Роботизированные исследования
Хотя люди побывали на дне Марианской впадины, эти погружения были дорогими и позволяли проводить лишь ограниченные геологоразведочные работы.
Современные исследования опираются на роботизированные системы.
Аппараты с дистанционным управлением (АДУ) - это привязанные транспортные средства, управляемые исследователями на борту судна. АДУ обычно оснащены камерами, манипуляторами, гидролокаторами и контейнерами для проб.
Автономные подводные аппараты работают без контроля человека. Эти аппараты генерируют карты, измеряют температуру и химические вещества и фотографируют.
Приборы
Люди и роботы посещают места, но не остаются достаточно долго, чтобы собирать измерения с течением времени. Подводные приборы контролируют песни китов, плотность планктона, температуру, кислотность, насыщение кислородом и различные концентрации химических веществ.
Эти датчики могут быть установлены на профилирующих буях, которые свободно дрейфуют на глубине около 1000 метров. В закрепленных на якоре обсерваториях находятся приборы на морском дне.
Например, одна исследовательская система для мониторинга сейсмических разломов располагается на дне Тихого океана на глубине 980 метров.
факты о глубоководной разведке моря
Самая глубокая часть Мирового океана находится в Марианской впадине, на глубине 10 994 метра (36 070 футов или почти 7 миль) ниже уровня моря, в долине реки Челленджер.
Три человека побывали в глубинах Челленджера.
Режиссер Джеймс Кэмерон достиг рекордной глубины в 35 756 футов во время погружения в 2012 году.
Гора Эверест поместилась бы внутри Марианской впадины, а над ней было бы больше мили дополнительного пространства.
С помощью бомбардировки (сброс тротила и запись эха) ученые обнаружили траншеи Марианскую, Кермадецкую, Филиппинскую и Тонга глубиной более 10000 метров.
Исследования все еще продолжаются.