Исследование морских глубин

Более 70 процентов планеты покрыто водой. Три четверти океанов имеют глубину более 800 метров. Здесь начинается царство бесконечных морских глубин за пределами нашей досягаемости.

Этот неведомый мир составляет 90 процентов обитаемого пространства планеты. Нам известно больше о поверхности Луны, чем о морском дне. В этой вечной темноте обитают странные формы жизни. Лишь несколько десятилетий назад считалось, что жизнь на таких глубинах невозможна, а уже сегодня ученые полагают, что первая жизнь появилась на дне океана. Энергия, ресурсы, пища и даже климат находится под влиянием океанов. Там ли определиться будущее нашей планеты?

Лишь с помощью новейшей техники можно постичь тайны морских глубин. Глубоководные исследования длительны и дороги, поэтому так медленно ученые проливают свет в темноту. Дорогостоящие экспедиции на современнейших судах бороздят моря в поисках ответов. Недавно был запущен один из самых масштабных мировых проектов по исследованию океана, который получил название АРГО. Армии из более 3 тысяч роботизированных буев доставляют данные ученым из семи морей, доступные им по щелчку мыши. Международное научное сообщество, наконец, получило доступ к обширной базовой информации во всех сферах морских исследований. Эти данные также доступны лицам, которые занимаются судоходством и рыболовным промыслом, метеорологам и исследователям климата.

Девяносто процентов всей жизни на Земле обитает в глубинах, но нам знакома лишь небольшая ее часть. Нам удается исследовать лишь те части моря, которые освещаем, но что происходит за их пределами.

Без техники мы слепы в глубинах. Каждый новый вопрос требует новое оборудование. Исследования часто терпят неудачу из-за прерывания связи. Однако изобретательность не знает границ. Ученые, инженеры, механики и моряки входят в международные команды пытающиеся извлечь тайны из морских глубин. Бесчисленное множество специальных устройств и аппаратов опускается на морское дно в поисках ответов.

глубоководный робот ROV Kiel 6000

Одно из самых современных устройств для морских исследований совсем недавно вернулось из своей первой экспедиции. Глубоководный робот ROV KIEL 6000, созданный институтом морских наук имени Лейбница, сейчас еще проходит проверку в порту города Киль. Данный дистанционно управляемый аппарат может опускаться на глубину до 6 тысяч метров. Он управляется и контролируется с помощью кабеля. Дистанционно управляемые аппараты пользуются огромным спросом у морских исследователей. Один экземпляр стоит 5 миллионов евро, но по словам мореплавателей он того стоит. Аппарат ROV KIEL 6000 уже достиг сенсационных результатов за свое первое путешествие в Южную Атлантику.

Только с таким оборудованием как глубоководные аппараты исследователи могут отважиться погрузиться в эту враждебные среду. Дистанционно управляемая система камер это глаза ученого, а манипуляторы это его руки. Вдобавок к ним множество измерительных приборов и сенсоров. Большая часть информации может быть немедленно передана на борт для анализа с помощью 6-километрового кабеля.

исследовательское судно «FS Poseidon»

автономный подводный аппарат SEAL 5000

Базой всех проектов по изучению морских глубин являются исследовательские суда. Одним из них является «FS Poseidon». На его борту ученые всего мира недавно начали проверку автономного подводного аппарата SEAL 5000, стоимость которого составляет 1,5 миллиона евро. В отличие от дистанционных аппаратов он абсолютно независим, не соединен кабелем и может создавать очень точные карты морского дна.

Составлять карту морского дна с корабля все равно, что пытаться нарисовать карту Луны, глядя в телескоп. Гидрографическое судно раскачивается вверх-вниз, и звуковые волны эхолота постоянно отклоняются на своем пути между палубой судна и дном океана. Но грубую картину все же получить можно. Как раз задачей аппарата SEAL 5000 и является создания точных топографических карт, которые нужны исследователям морских глубин, открывая экспертам удивительные тайны. С помощью таких карт геологи могут найти различные минеральные отложения.

Могут пройти годы, прежде чем они принесут плоды. А потребность человека в новых ресурсах бесконечна, поэтому исследование морских глубин приобретает все более важное экономическое значение. С помощью таких подробных карт геологи также находят следы гидротермальных источников. Среди прочих веществ они выбрасывают соединение металлов, которые откладываются вблизи. Уже были найдены отложения различных металлов от меди до золота, но когда речь идет о морских сокровищах основное внимание уделяется веществу, которое могло бы разом решить энергетические проблемы всего человечества. Под океанским дном скапливается невообразимое количество метана. Он более чем в два раза превышает общее количество угля, нефти и газа в мире. Но может ли метан решить энергетические проблемы будущего. Морские глубины так просто не уступит свои сокровища.

На глубине газ находится в виде замороженного гидрата метана, который является своего рода цементом морского дна. Если же ледяное твердое вещество станет газообразным, его объем увеличится более чем в 100 раз. Это делает его извлечение очень опасным, поэтому ученые по всему миру лихорадочно ищут менее опасный метод добычи этого замороженного золота. Добыча была бы особенно рискованной на материковых склонах, ведь если убрать этот цемент, большие части склонов могут внезапно осесть, что приведет к гигантским цунами с катастрофическими последствиями для прибрежных регионов. Кроме того метан очень сильно влияет на парниковый эффект. Он в 30 раз сильнее, чем углекислый газ. Но частично решение проблемы есть. Во время добычи метан можно было бы заменить в углекислым газом. Другими словами морские глубины могли бы быть хранилищем углекислого газа.

Немецкие и японские ученые являются лидерами в этом секторе исследований, работая вместе над различными проектами. Ученые должны ответить на множество вопросов, прежде чем начать рассматривать вариант хранения парниковых газов в море.

Как ни странно, но вокруг скоплений углекислого газа кипит жизнь. Жидкий углекислый газ очень опасное вещество на морском дне Окинавской впадины на побережье Японии. Здесь газ залегает на глубине 3000 метров. Из-за высокого давления и ледяного холода глубин газ превратился в жидкость, создавая скопление газа.

Какое воздействие оказывает это вещество на обитателей глубин. Ученые пытаются это выяснить. Эти формы жизни явно научились выживать в таких жестоких условиях. По словам ученых, скопление углекислого газа в Окинавской впадины уникально.

Непосредственную помощь в исследовании морских глубин оказывают немногочисленные морские суда. Но это не просто корабли, а плавучие обсерватории, причем всегда заняты. В мире имеется всего несколько сотен больших исследовательских судов и за их экспедициями можно наблюдать через Интернет, на сайте sailwx.info.

современное исследовательское судно, проект

Палубы исследовательских судов похожи на научные лаборатории. Исследователи всего мира, используя разнообразное оборудование, теснятся на маленьком пространстве. Они работают по сменам круглые сутки. Но одно устройство найдется на любом научном судне.

прибор для взятия проб воды

Прибор для взятия проб воды, измеряющий электропроводность, температуру и глубину. Определение этих величин немного похожи на измерение пульса человека, но они являются базовой информацией, необходимой каждому океанографу. Прибор для взятия проб может черпать воду с точно указанной глубины. Эти и другие функции приводятся в действие с поста управления судна. Этот прибор используется чаще всех на каждом исследовательском судне по всему миру. Как только его поднимают на борт, пробы воды и немедленно обрабатываются. Анализ питательных веществ или микроорганизмов дает важные данные для описания океанской среды. Это стандартная процедура для океанографа.

В морских глубинах были найдены невероятно странные существа, причем большинство из них пока не изучены. Каждое новое положение видеокамеры открывает новые виды. Чтобы узнать больше о морских организмах в 2000 году была начата перепись морской жизни. Это глобальный проект по изучению глубоководных организмов. Все открытые формы жизни будут зарегистрированы. Ученые из 16 стран под руководством Норвегии участвуют в проекте по изучению экосистемы северной части Североатлантического хребта, регистрируя океанские формы жизни. За два месяца они открыли 80000 глубоководных форм жизни. Многие из них прежде не были известны. Ученые предполагают, что в глубинах проживает 10 миллионов видов, а на суше около 1,4 миллиона. Причудливый мир темноты принадлежит исключительно животным, ведь растения не могут существовать без света. Здесь нет даже водорослей, хотя некоторые формы жизни похожие на растения на самом деле животные. Они используют тонкие листовидные отростки, чтобы вылавливать из воды микроорганизмы.

В этой пустынной темноте удаленной от центра жизни найти пищу очень трудно. Так что когда умирает кит это чудо для обитателей морских глубин. Мертвый кит подобен оазису дающий за раз столько пищи, сколько обычно попадает сюда за тысячу лет.

самое современное исследовательское судно в мире «Maria S. Merian»

«Maria S. Merian» самое современное исследовательское судно в мире. Спущенное на воду в 2007 году, оно является первым научным судном, построенным в Германии за последние 15 лет. На борту судна может работать 20 ученых. В их распоряжении лаборатория, оборудованная для самых разных исследовательских миссий. Это исследовательское судно может идти 48 часов, не загрязняя воды, благодаря технологии «чистый корабль». Данная технология означает, что сточные воды и нечистоты не сливаются в море. Все жидкие отходы отправляются в специальный танк и хранятся там. Часть их может быть позже переработана, и снова использована на борту. Для науки это значит, что сточные воды не попадают ни в морскую воду ни в образцы. Никаких посторонних примесей, только чистая морская вода.

Многие научные проекты зависят от чистоты воды, например, проект по поиску рассеянности металлов. Этим веществам с недавних пор придается особое значение, и это не впервые. Они появляются в морской воде лишь в очень небольших количествах, но без этих элементов микроорганизмы вроде водорослей не могут расти в море. С помощью специального ковша ученые проводят точнейший анализ. Даже подъемное устройство сделано из синтетического волокна, чтобы избежать малейшего замутнения.

Различные измерители на борту исследовательского судна «Maria S. Merian» позволяют ученым следить за сложными экспериментами из центра управления, а чтобы не потерять из вида сложную технику, находящуюся под водой несколько лет, запускается робот-зонд или буй.

Кроме того у буя-измерителя может быть и своя особая задача. Так сотни буев стали частью масштабного проекта по изучению морских глубин мира, который получил название АРГО.

В программе по получению данных из морских глубин в режиме реального времени участвует 26 стран. Учёные очень ценят возможность отправлять такие буи, ведь эти маленькие датчики могут очень им помочь. В мировом океане сейчас находится 3000 буев, которые могут передавать данные в любую погоду, шторм или штиль. Это дает возможность ученым впервые получать достаточно данных, чтобы они могли уверенно сказать нагревается ли океан, уменьшается ли количество кислорода, и как это влияет на соленость. Для этого буй опускается на глубину 2 тысяч метров и дрейфует по течению. Через 10 дней он медленно поднимается на поверхность, одновременно с этим измеряя температуру, соленость и другие параметры. Оказавшись на поверхности, буй передает полученные данные, а также свои координаты на береговые центры через спутник. Каждый буй передает собранные данные каждые 10 дней. Так создается глобальная сеть доступная с каждого компьютера. Впервые эти данные стали доступными каждому ученому в мире.

Проект АРГО это своего рода глобальная океаническая метеостанция, за работой и маршрутом каждого отдельного буя можно следить благодаря компьютерной анимации. Это очень мощный инструмент для изучения климатических изменений. С помощью 3 тысяч однотипных буев-измерителей АРГО собирает данные о состоянии всего мирового океана.

Именно эта информация очень важна для будущей деятельности в морских глубинах, ведь права на разработку ресурсов морских глубин скоро будут пересмотрены. Территория шириной 200 морских миль вокруг континентального шельфа будет принадлежать соответствующему государству, поэтому все прибрежные страны желают тщательно исследовать свою подводную территорию, надеясь расширить свой континентальный шельф и обеспечить себя ресурсами в будущем. Широко известен правовой спор по поводу Северного полюса. Пять стран соперничают за господство над морскими глубинами скованными льдами: Россия, Норвегия, Дания, США и Канада. Причина проста — ресурсы. В соответствии с исследованиями 90 миллиардов баррелей нефти и втрое больше природного газа, не говоря уже о минеральных отложениях, находятся подо льдами северного полюса. Но технологии подводной добычи пока мало используются. Впереди всех Норвегия. Компания StatoilHydro извлекает природный газ на глубине 1000 метров, где построена первая в мире фабрика по добыче природного газа с морского дна.

Исследования пока находятся на ранней стадии. Маленькими шагами, но с большими усилиями ученые приобретают важнейшие знания, но уже стало ясно, что морские глубины сильнее влияют на всю планету, чем когда-либо предполагалось. И никто не знает, что еще ждет нас там. Наши шумные аппараты приносят свет в царство темноты, возможно, отпугивая настоящих властителей подводного мира, и заставляя их опускаться еще глубже.