Sendungen aus der Tiefe: Hell und dunkel im Meer

Es ist ein herrlicher sonniger Morgen auf See – ich muss an Deck eine Sonnenbrille tragen, um das Wasser zu blenden, und viel Sonnencreme auf meiner Nase! In etwa fünf Stunden wird der ALVIN von einem Tag an den Lüftungsschlitzen zurückkehren, und ich kann es kaum erwarten, von den neuesten Daten zu hören, die die Forscher gesammelt haben.

Die Forscher in ALVIN brauchen sicherlich keine Sonnenbrille zu tragen. Es ist dunkel dort unten auf dem Meeresgrund – dunkler als Sie sich wahrscheinlich vorstellen können! Lass es mich erklären…

Der Ozean ist sehr, sehr tief; licht kann nur so weit unter die Oberfläche des Ozeans eindringen. Wenn sich die Lichtenergie durch das Wasser bewegt, streuen und absorbieren die Moleküle im Wasser sie. In großen Tiefen ist das Licht so gestreut, dass nichts mehr zu erkennen ist. Nur die obersten Schichten des Ozeans bekommen genug Licht, um Pflanzen zu unterstützen, und der größte Teil des wirklich reichhaltigen Tierlebens ist in den oberen 200 Metern überfüllt. Diese obere Region wird als photische Zone bezeichnet; Fast alle Meerespflanzen und winzigen mikroskopisch kleinen Meeresorganismen, die Photosynthese betreiben, können nur in der photischen Zone gedeihen.

Fisch Snal

Hydrothermal Vent voller Leben. Foto © Universität von Washington, Amerikanisches Museum für Naturgeschichte und Pennsylvania State University.

Zweihundert Meter sind viel Ozean, oder? Vielleicht, aber die Tiefe der photischen Zone ist nur ein winziger Bruchteil der Gesamttiefe des Ozeans. (Die Tiefe des Ozeans variiert stark, je nachdem, wo Sie sich befinden; Hier am Juan de Fuca Ridge beträgt die Tiefe unter mir etwa 2.300 Meter (~ 1,5 Meilen). Die größte jemals gemessene Meerestiefe am Marianengraben im westlichen Pazifik beträgt etwa 11.000 Meter, fast sieben Meilen!) Unterhalb der photischen Zone, von 200 bis 1.000 Metern, befindet sich die aphotische (eine Bedeutung ohne und photische Bedeutung Licht) Zone. In der aphotischen Zone; Alles, was vom Sonnenlicht übrig bleibt, ist ein schwaches, dunkles, blaugrünes Licht, das zu schwach ist, um Photosynthese zu ermöglichen. Es gibt jedoch Nahrung; Detritus, Teile verfallender Pflanzen und tierische Abfälle fallen von oben, um die Organismen in der aphotischen Zone zu ernähren.

Nach der aphotischen Zone herrscht völlige Dunkelheit. Von 1.000 Metern unter der Oberfläche bis zum Meeresboden dringt kein Sonnenlicht in die Dunkelheit ein; und weil keine Photosynthese stattfinden kann, gibt es auch keine Pflanzen. Tiere, die in der Abgrundzone leben, ernähren sich von Detritus, der von oben herabregnet — oder voneinander. Und manchmal machen sie ihr eigenes Licht; Bestimmte Arten von Tiefseefischen und Quallen haben spezielle lichterzeugende Zellen.

Offensichtlich können sich Organismen, die in den Tiefseeschlössern leben, nicht auf die Sonne verlassen; stattdessen verlassen sich viele von ihnen auf die Chemikalien, die aus den Lüftungsschlitzen austreten — der Prozess, mit dem sie Nahrung herstellen, wird Chemosynthese anstelle von Photosynthese genannt. Ziemlich erstaunlich, oder? Aber wie können wir sie überhaupt vom ALVIN aus sehen, wenn es dort unten so dunkel ist?

Im Inneren des ALVIN

Die Bedingungen im Inneren des ALVIN sind sehr eng. Drei Personen, normalerweise zwei Wissenschaftler und ein Pilot, können kaum passen. Ein Gesamttauchgang in diesen engen Vierteln kann acht bis zehn Stunden dauern. Besuchen Sie die Website der Deep Submergence Operations Group der Woods Hole Oceanographic Institution, um mehr über den ALVIN zu erfahren. Foto © Woods Hole Oceanographic Institution, Deep Submergence Operations Group.

Da der ALVIN den Meeresboden erreicht, gibt es kein natürliches Licht. Die Piloten zeichnen die Position des U-Bootes sowohl mit Standardnavigationsgeräten als auch mit speziellen topografischen (oder 3D-) Karten auf, die von Side Scan Sonar erstellt werden. Um einen bestimmten Ort zu finden, verwenden die Piloten die 3D-Karten, müssen sich aber auch auf visuelle Hinweise verlassen. Visuelle Arbeit ist schwierig, weil sie nur das Licht des U-Bootes haben. Stellen Sie sich vor, Sie suchen nach Gesteinsproben an Land in völliger Dunkelheit, nur mit einer Taschenlampe — die Dinge scheinen plötzlich aus der Schwärze zu kommen, und es ist schwer genug zu sehen, um zu finden, wonach Sie suchen. Diese Leute versuchen oft, eine einzelne kleine Sonde zu finden, die nur ein paar Meter lang ist, oder einen bestimmten Ort, den sie zuvor besucht haben. Sprechen Sie über eine Nadel im Heuhaufen! Es ist also sehr hilfreich, einen Piloten zu haben, der die Gegend gut kennt; es ist ein bisschen wie beim Wandern — man schaut auf die Karte, aber selbst die beste Karte zeigt nicht die einzelnen Bäume, die man erkennt, wenn man sich mit einem bestimmten Ort vertraut macht.

Um zu sehen, was um das U-Boot herum ist, verwenden die ALVIN-Piloten die Scheinwerfer an der Außenseite des U-Bootes und die Videokameras an der Vorderseite des U-Bootes, um zu sehen, was um es herum ist. Es gibt auch ein kleines Bullauge für einen direkten Blick nach draußen. Die Lichter des U-Bootes dringen etwa 30 Fuß in die Dunkelheit ein. Videokameras zeichnen ständig auf, was in Sicht kommt, und die Bänder werden später an Bord des Schiffes abgespielt, um wichtige Ereignisse des Tauchgangs zu dokumentieren. Die gesamte Elektronik läuft mit Batterien und es gibt keine Leine, die das U-Boot mit dem Forschungsschiff 2.250 Meter (über eine Meile) darüber verbindet. Mit anderen Worten, die ALVIN — mit Forschern und Crew im Inneren — ist nach dem Start völlig alleine. Allein im Dunkeln!

Aber ich habe keine Angst vor der Dunkelheit; Ich würde gerne die Chance haben, zu den Lüftungsschlitzen im Inneren zu gehen. Bald werden wir Strohhalme zeichnen, um zu sehen, welcher REVEL-Lehrer diese einmalige Gelegenheit bekommt – ich hoffe, ich bin es!

Mit freundlichen Grüßen hoch über der aphotischen Zone,
Pat

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