V globokih vodah med Fidžijem in Tongo se približno kilometer pod površjem dvigajo visoki dimniki iz morskega dna. Ti črni kadilci izženejo temne oblake vrele vode, bogate z elementi, kot so žveplo, baker in cink.
Kljub temi, tlaku drobljenja, vročini in strupenosti na mestu v severovzhodnem porečju Lau, blizu mesta, kjer se zbližujejo avstralska in pacifiška tektonska plošča, dimniki ščitijo življenje. Rudarske družbe so se začele zanimati za zaklepanje kovin na hidrotermalnih prezračevalnih postajah, zato je treba vse bolj preučevati in katalogizirati te zapletene ekosisteme. Toda preučevanje oceanskega dna ni preprosta naloga.
Porečje Lau je v veliki meri zunaj človeškega dosega. Čeprav podmornice, kot je Alvin, lahko peljejo ljudi v globino, je dostop do take opreme omejen in tvegan. Tako se znanstveniki večinoma zanašajo na vozila na daljavo (ROV), ki so spodaj njihove oči in roke.
Kljub temu je doživljanje teh vrzeli v skorji oceana prek omejenega dosega kamere manj kot zadovoljujoča izkušnja, razlaga Tom Kwasnitschka, raziskovalec globokega oceana v Helmholtz centru za raziskave oceanov v Kielu v Nemčiji.
"Predstavljajte si, da se sprehajate po Manhattnu in si lahko ogledate samo mesto skozi iskalo kamere, " pravi. "Kakšno izkušnjo bi izkusil?"
Zdaj znanstveniki in inženirji, ki so pluli na raziskovalnem plovilu Inštituta Schmidt Ocean Falkor, uporabljajo virtualno resničnost za potop v ta tuj svet. Čeprav so prejšnje skupine posnele posamezne dimnike, skupina načrtuje ustvarjanje tridimenzionalne navidezne rekonstrukcije celotnega prezračevalnega polja z uporabo enega najnaprednejših ROV-jev za nastavitev propelerja v porečju Lau.
"Želeli smo hoditi po morskem dnu - enostavno je, " pravi Kwasnitschka, glavni znanstvenik projekta. "Le da ni."
Hidrotermalni zračniki se tvorijo v vulkansko aktivnih predelih oceana, kjer voda lahko leze med razpokami v skorji in pride v stik s spodaj vročino. Ta pregreta voda raztopi nekaj kovin iz okoliških kamnin, preden se iz črnega oblaka odvrže kot gejzir iz morskega dna.
Temperature na hidrotermalnih prezračevalnih mestih ne samo, da lahko dosežejo ravne, ki sežejo do 700 stopinj Fahrenheita, ampak je okolje zakrito v temi. Če povzamemo, bi teža celotne vode zdrobila nezaščiteno človeško telo. Ekipa ROV je raziskala približno tri četrt kilometra navzdol, kjer je pritisk ogromen - nekaj manj kot eno tono na vsak kvadratni palec ali približno toliko, kot bi občutili, če bi vam na velikem nožju stal črni nosorog.
Za razliko od krhkega človeškega telesa lahko ROV zdrži prezračevalne pogoje. Hroščev ekipe, imenovan Oddaljeno upravljana platforma za ocenjevalne znanosti (ROPOS), je v velikosti Jeep Wrangler in tehta približno 3, 5 tone. Čeprav je videti kot zaplet žic, zobnikov in hidravlike od blizu, visokotehnološki sistem uporablja baterijo visokoločljivostnih kamer tako za video kot za fotografije, vključno s 4K kamero, ki proizvaja video v kakovostni kino, stereo kamere, ki snemajo slike za 3D ogled in močne podvodne luči.
Posebna značilnost je, da ladijsko posadko iz prve roke izkusi zračnike in se praktično sprehaja med vohuni, medtem ko nosi iskalo na krovu Falkor . Ko so se posnetki začeli zasipati, Kwasnitschka pravi, da se je posadka sredi noči ustavila, da je z iskalom raziskovala zračnike.
"Zelo prepričljiva izkušnja je videti črno polje za kadilce in občutiti svojo pot okoli, " pravi Kwasnitschka. "Kar naenkrat [ROV] ne boš naletel na stvari, ker lahko obrneš glavo in zagledaš tisto luknjo, v katero se boš zatekel."
Kljub temu navigacija po ROPOSu ni majhen podvig. "To je zelo primerljivo z letenjem helikopterja v gozdu, " pravi Kwasnitschka.
Skupina je tri dni snemala fotografije in videoposnetke območja, ki je bilo 74 nogometnih igrišč, da bi ustvarili 3D zemljevid z ločljivostjo, ki je dovolj visoka, da prepozna posamezne trave. S pomočjo teh podatkov so nato lahko izbrali najboljše kraje za odvzem vzorcev, ki odražajo različne vrste in življenjsko dobo kamnin, ki se slišijo na zračni površini.
Medtem ko ima večina ekspedicij znanstvenike, ki preslikajo in odvzamejo vzorce, se ta metoda izkaže za veliko bolj učinkovito.
"Običajno hitiš od kota do vogala, in poskušaš ne zamuditi vznemirljivih stvari. Ampak ne vidite zelo daleč in ne veste, kje ste, "pravi Kwasnitschka. "Preprosto ne veš, kje so dobre skale."
Z uporabo ROPOS-a je ekipa dobila območje, preden je izbrala lokacije za vzorčenje, in zaključila s presenetljivo hitrostjo, razlaga Kwasnitschka. "Ogledali so si kraj, in vedeli so, kaj je reprezentativno, in lahko smo šli domov, " pravi.
Čeprav ocean pokriva več kot 70 odstotkov planeta, jih je bilo doslej raziskanih manj kot pet odstotkov. Kwasnitschka meni, da je njegov sistem navidezne resničnosti ena od tehnologij, ki bi lahko spodbudila naslednjo generacijo raziskovanja globokosti.
Spektakularni 360-stopinjski video ekipe je zdaj na voljo na YouTubu. A njihovega dela še ni končano.
"Ta vrsta tehnologije je le tako dobra kot znanost, ki jo iz nje izluščite, " pravi Kwasnitschka. "In mislim, da je to pomembno zapomniti. Ne gremo tja na YouTube, tja gremo zaradi znanosti. "
Njegova skupina upa, da bo s pomočjo dokumentacije bolje razumela zapleteno notranje delovanje odzračevalnega ekosistema in spremljala spremembe skozi čas. Izdelava navideznega zemljevida bi jim lahko pomagala tudi smiselno povezati posamezne dimnike znotraj večjega prezračevalnega polja.
Medtem ko življenje še naprej hiti v črni temi prezračevalcev, znanstveniki zdaj kopljejo v množico vzorcev, slik in ur posnetkov, zbranih, da bi ostre okolice hidrotermalnega odtoka pripeljali do udobja laboratorija.
