Oceanele acoperă mai mult de 70% din suprafața Pământului, dar peste 80% dintre ele rămân neexplorate. De fapt, se pretinde adesea că știm mai multe despre suprafața lui Marte și a Lunii decât despre fundul oceanului de pe propria noastră planetă, scrie BBC.
NASA vrea să schimbe aceste procente. Agenția spațială americană explorează adâncurile oceanului pentru a căuta indicii despre cum ar putea arăta oceanele de pe alte planete și pentru a depăși limitele științei și tehnologiei într-unul dintre cele mai extreme medii de pe planeta noastră. Este o misiune plină de mirare, pericol și un risc imens.
Speranța este că descoperirile subacvatice pe care le fac, vor ajuta la dezvăluirea unor mistere din spațiul cosmic, testând, de asemenea, unele dintre echipamentele necesare misiunilor din Galaxia noastră.
Oceanele ar putea chiar oferi indicii despre unde ar trebui să caute oamenii de știință pentru viață extraterestră.
Cele mai adânci părți ale oceanelor Pământului sunt cunoscute ca zona hadal. Numit după Hades, zeul grec al lumii interlope, este un loc interzis. În mod cumulativ, ele reprezintă o suprafață a fundului mării echivalentă cu dimensiunea Australiei. Cu toate acestea, puține vehicule pot supraviețui scufundându-se în acest abis întunecat.
Aici oamenii de știință de la NASA, în parteneriat cu Institutul Oceanografic Woods Hole (WHOI) din Massachusetts, încearcă să exploreze și să cerceteze limitele vieții de pe Pământ. Chiar și limbajul pe care oamenii de știință îl folosesc pentru misiunile lor în această regiune este comun cu explorarea spațiului – în ultimii ani, biologii marini au trimis mai multe mașinării echipate cu senzori și camere pentru a rămâne pe fundul zonei Hadal.
Dar, inginerii de la Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA din sudul Californiei construiesc un nou vehicul subacvatic autonom numit Orpheus, după eroul antic grec care a călătorit în lumea interlopă și înapoi, pentru a cartografia adâncimile inaccesibile. Folosind o tehnologie de navigație vizuală similară cu a NASA Perseverance Mars Rover, Orpheus folosește camere extrem de sensibile pentru a identifica formațiuni de rocă, scoici și alte caracteristici de pe fundul oceanului pentru a construi hărți tridimensionale punctate cu repere. Acest lucru îi permite robotului să-și găsească drumul și să recunoască locurile în care a fost deja, dar ar trebui, de asemenea, să-l ajute « să arunce un ochi » asupra biodiversității acestui mediu dur. „Orpheus este un vehicul de intrare”, spune Tim Shank, un biolog care conduce programul de explorare hadal al WHOI. „Dacă funcționează, nu există niciun loc în ocean în care să nu poți merge”.
Nu este prima dată când Shank încearcă să atingă adâncurile întunecate ale zonei hadale. În 2014, predecesorul lui Orpheus, Nereus, a fost trimis în șanțul Kermadec, care se află la nord-est de Noua Zeelandă. Vehiculul subacvatic a explodat la aproximativ 10 km, cel mai probabil din cauza presiunii imense.
„După 12 ore, l-am văzut cum se ridică în bucăți mici”, spune Shank, adăugând că pierderea lui Nereus i-a făcut să regândească modul în care explorează adâncurile mării. Aproximativ de dimensiunea unui quad și cântărind în jur de 250 kg, Orpheus este proiectat să fie mult mai ușor, mai mic și mai ieftin decât vehiculele subacvatice anterioare. Acest lucru ar trebui să-l facă și mai agil, permițându-i să intre în tranșee și orificii din fundul mării care nu au fost niciodată explorate până acum.
Europa pe Pământ
Pentru o lungă perioadă de timp, biologii marini au crezut că viața în zona hadal este imposibilă, dar pe măsură ce submersibilele de adâncime au început să se aventureze în regiune în prima jumătate a secolului al XX-lea, a devenit evident că viața este posibilă acolo. Dar, încă se credea că toate organismele vii sunt susținute de un lanț alimentat în cele din urmă de fotosinteză. Plantele, algele și unele bacterii marine din apele de suprafață, transformă energia Soarelui în zaharuri pe care le stochează în materia lor organică. Apoi, sunt consumate de ierbivore, care la rândul lor sunt mâncate de animalele carnivore. Oamenii de știință erau convinși că organismele de pe fundul oceanului au supraviețuit din materia organică moartă – pielea animalelor, fecalele.
Dar, această percepție asupra oceanului s-a schimbat în 1977, când o echipă de cercetare din SUA a aruncat un vehicul operat de la o distanță de 2.440 m în Oceanul Pacific. Vehiculul a fost trimis pentru a face imagini cu gurile hidrotermale, unde căldura din activitatea vulcanică s-a infiltrat de pe fundul oceanului.
Spre uimirea lor, oamenii de știință au descoperit ecosisteme vibrante în jurul orificiilor de ventilație, pline de organisme marine, care nu au mai fost văzute până acum.
„Odată cu această descoperire, am dat peste un mod cu totul nou de a trăi pe Pământ”, spune Shank. „Acestea sunt animale care nu necesită lumina directă a soarelui… trăiesc din substanțele chimice care ies de pe fundul mării”.
Oamenii de știință erau confuzi: cum ar putea speciile din zona hadal să supraviețuiască unei asemenea presiuni zdrobitoare?
De la prima observare din 1977, oamenii de știință au descoperit că organismele care trăiesc la astfel de adâncimi s-au adaptat la nivel celular pentru a supraviețui acolo jos, spune Shank. Creaturile din zona hadală, cum ar fi crustaceele amfipode gigantice și peștele melc, au enzime numite piezoliți (din grecescul „piezin” pentru presiune), care opresc membranele celulare și proteinele lor să fie zdrobite la presiune extrem de ridicată.
Descoperirea unor organisme care nu numai că pot supraviețui, ci și prosperă într-un mediu atât de agresiv, ridică întrebări importante pentru biologii care caută dincolo de tărâmurile propriei noastre planete, unde ar putea fi găsite și pe alte lumi oceanice.
Sub suprafața înghețată a lunii Europa a lui Jupiter, se află un ocean cu apă sărată despre care se crede că are o adâncime între 60-150 km și conține de două ori mai multă apă decât toate oceanele Pământului la un loc. Lumina soarelui nu pătrunde sub calota groasă de gheață a Europei, care este străbătută de crăpături și fracturi. Sub crusta de gheață, presiunea este comparabilă cu zona hadală.
„Aici avem Europa pe Pământ”, spune Shank. „Nu văd cum am putea explora Europa, până nu am făcut-o pe Pământ”.
Un robot capabil să exploreze zona hadal a Pământului ar putea face același lucru pe o lună înghețată aflată la 628,3 milioane km distanță.
„Fundul oceanului este un banc de testare grozav pentru ca noi să dezvoltăm tehnologia de care avem nevoie pentru a avea o misiune de succes într-una dintre aceste lumi oceanice”, spune Russell Smith, inginer de la Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA, care face parte din echipă.
Un robot care operează în spațiul cosmic sau în adâncul oceanului, totuși, trebuie să fie complet autonom. „Robotul trebuie să fie capabil să ia decizii”, spune Smith, menționând că scopul este ca Orpheus să poată detecta și clasifica ADN-ul de mediu și substanțele chimice din apă, precum și să aducă înapoi mostre de pe fundul oceanului.
Construirea unui robot pentru zona hadală este incredibil de provocatoare, spune el.
Orpheus trebuie să reziste la presiuni intense și la temperaturi extreme – apa din zona hadală este chiar peste punctul de îngheț, dar în gurile hidrotermale temperaturile pot ajunge la 370C.
„Dezvoltarea unui vehicul care va supraviețui este foarte dificilă”, spune Smith. „Ai nevoie de pereți groși pentru a preveni zdrobirea sau umezirea electronicelor.”
Pentru explorarea în adâncuri, oamenii de știință trebuie să schimbe deciziile tot timpul, în funcție de condițiile oceanului, vreme și salinitate. „Știi că vei avea mai puțin timp decât ai plănuit”, spune Mirmalek. „Este mult mai greu să lucrezi în adâncul oceanului, deoarece condițiile sunt atât de dificile pentru tehnologie”.
La fel ca misiunile de pe planeta noastră, cele de pe fundul oceanelor permit omenirii să privească Pământul în moduri noi. NASA spune că explorările sale oceanografice au adus „mii” de descoperiri științifice.
