O submersível Alvin cerca de 8, 500 pés para baixo, estudando vulcões e erupções no fundo do mar. Crédito:Woods Hole Oceanographic Institutio, Daniel Fornari - WHOI-MISO Facility (www.whoi.edu/miso) e National Science Foundation
Olhando para o céu noturno quando criança e me perguntando o que estava lá fora, comecei minha jornada para uma carreira que envolve mergulhar em uma embarcação submersível apertada na escuridão do mar profundo para ver o que está lá.
Quando eu tinha 15 anos, Descobri que já era grande demais para caber nas primeiras cápsulas espaciais como um astronauta. Meu foco mudou para o espaço interior, graças aos documentários de Jacques Cousteau, mapas detalhados do fundo do mar e mergulhos históricos nas partes mais profundas do oceano em submersíveis.
Na Faculdade, Fui apresentado às maravilhas da geologia e como a expansão do fundo do mar foi uma das chaves para a compreensão da recém-desenvolvida teoria das placas tectônicas. Estava preso.
Depois de obter meu Ph.D., Meu colega de pós-graduação Dan Fornari me conectou com cientistas da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional que estavam usando o HOV (Veículo Ocupado por Humanos) Alvin para estudar a geologia do Rift de Galápagos - uma crista que se espalha onde as fontes hidrotermais profundas e as comunidades animais foram as primeiras. descoberto no final dos anos 1970. Eles precisavam de um geólogo "hard rock" com formação em geologia marinha para colaborar com eles - e eu fiquei emocionado em participar de sua expedição saindo de Acapulco. Um evento de placas tectônicas quase me impediu de entrar no cruzeiro quando o terremoto da Cidade do México em 1985 atrasou meu vôo por horas.
Meu primeiro mergulho Alvin na fenda vulcânica ativa foi quase indescritível:assustador, emocionante, fascinante, cansativo e o evento mais emocionante da minha vida até aquele ponto. Embora o treinamento pré-cruzeiro pelos pilotos da Alvin seja muito completo, o medo do desconhecido perdurou até que a escotilha foi fechada e fomos colocados na água.
Interior da esfera de titânio de Alvin durante um mergulho no East Pacific Rise em dezembro de 2018 mostrando o piloto no meio e dois cientistas enfiados sob os componentes eletrônicos de cada lado. Crédito:Woods Hole Oceanographic Institution, National Deep Submergence Facility e National Science Foundation
O que vou ver? Quão perigoso é isso realmente? A esfera selada realmente me protegerá da pressão de esmagamento em profundidade? Como é estar em um espaço tão pequeno com duas outras pessoas por oito horas? Vou me lembrar de tudo o que devo fazer? Atrevo-me a beber o café fornecido? Para minha surpresa, estávamos voltando à superfície antes que eu percebesse - meu nível de adrenalina ainda alto.
Esse cruzeiro e os resultados de pesquisas bem-sucedidas marcaram o início de minha carreira como um dos poucos geólogos que trabalham e estudam vulcões nas dorsais meso-oceânicas. Desde aquela série de mergulho em 1985, Eu tive cerca de 40 mergulhos em Alvin a profundidades de quase 13, 000 pés - até recentemente perto do limite das capacidades de Alvin. Uma vez que cada mergulho normalmente passa seis horas no fundo, Passei um total de cerca de 10 dias no fundo do oceano - como um "aquanauta".
Preparando-se para mergulhar nas profundezas
Minha preparação típica para mergulho na verdade começa nos estágios de planejamento de um cruzeiro, logo depois que uma expedição é financiada e um navio oceanográfico específico é agendado. O navio de pesquisa Atlantis é especialmente equipado para hospedar Alvin e operar vários veículos de submersão profunda durante um único mergulho. A maioria dos cruzeiros dura cerca de um mês, com cerca de 20 a 25 mergulhos planejados com antecedência. Alguns dias antes de cada mergulho, pesquisadores estudam mapas da área de mergulho, discutir locais para amostragem e medições específicas.
Na noite antes do mergulho, Cada um dos cientistas prepara uma sacola (geralmente uma fronha) cheia de roupas e materiais de registro de que precisam. Isso normalmente inclui um chapéu quente, calça, suéter e meias extras para vestir enquanto está no fundo, porque o submarino fica rapidamente frio e úmido na água do mar quase congelante em profundidade. Tento ter uma boa noite de sono porque um mergulho típico de oito horas pode ser mental e fisicamente exaustivo.
Alvin é lançado na popa do navio de pesquisa Atlantis durante uma recente série de mergulho no nordeste do Oceano Pacífico. Crédito:Michael Perfit, CC BY-ND
Eu geralmente não como ou bebo muito na manhã de um mergulho e passo algum tempo me alongando antes de ter que me espremer na "bola, "como o interior da esfera é chamado. Às 8h00, Alvin foi verificado, girado para a posição de descarregamento e está pronto para os três aquanautas deslizarem para a escotilha e se acomodarem na posição.
O piloto senta-se ereto no meio da bola, enquanto meu colega e eu estamos acomodados em ambos os lados sob racks de eletrônicos em uma posição semi-inclinada. Não há espaço suficiente para estender totalmente minhas pernas nesta posição. A pesada escotilha acima de nós está fechada e vedada à prova de água e ar para manter a pressão atmosférica durante todo o mergulho - não há como voltar atrás agora.
O piloto aciona purificadores de dióxido de carbono que reciclam o ar que respiramos durante todo o mergulho e ajusta o regulador que lentamente vaza oxigênio extra para a esfera. Com pouco menos de 6 pés de altura, Eu posso apenas ficar de pé atrás de onde o piloto está sentado, mas só há lugar para um. Além de esticar minhas pernas, na maior parte do tempo, fico de joelhos olhando pelas vigias frontais ou laterais ou rabiscando anotações em folhas de amostra.
Alvin balança para frente e para trás enquanto é levantado do convés e balançado sobre o oceano para ser lançado. Em seguida, há o som e a sensação reconfortantes de nossa entrada no oceano quando a água do mar começa a cobrir as cinco pequenas janelas circulares. Eu posso ver os mergulhadores nadando ao redor do submarino, verificando se nosso equipamento ainda está no lugar enquanto eles desfazem a linha de recuperação para o navio.
Depois de passar por uma série de equipamentos e testes de segurança, obtemos o OK para começar nossa descida lenta - descendo a cerca de 33 metros por minuto, levará mais de uma hora para chegar às 8, 000 pés. A luz brilhante da superfície reflete milhões de pequenas bolhas fluindo ao redor de Alvin enquanto liberamos um pouco de ar para nos ajudar a afundar. Rapidamente, os sons do navio diminuem e o balanço das ondas de superfície cessa. Em comparação com todo o movimento e ruído do Atlantis, o interior do Alvin é agradavelmente silencioso e calmo, exceto pelo zumbido dos purificadores de ar e alguma música, escolhido pelo piloto, jogando em segundo plano.
Chaminé hidrotérmica de fumante negro no East Pacific Rise a 21 graus N. Uma sonda de temperatura de registro pendurada à esquerda e amostradores de fluido de titânio podem ser vistos no canto inferior direito. Crédito:Woods Hole Oceanographic Institution e National Science Foundation
À medida que deslizamos continuamente para o fundo, a luz lá fora começa a desaparecer rapidamente, ficando esverdeado no início, então, lentamente, azul muito escuro. Minúsculas luzes de leitura vermelhas iluminam o interior da esfera. Mantemos as luzes externas de Alvin apagadas para economizar a energia da bateria necessária para nos impulsionar para o fundo. Após 10 minutos, mais profundo do que 600 pés, está quase sem luz e centenas de organismos bioluminescentes brilhantes passam pelas vigias. Este show de luzes mágico me lembra o céu noturno que eu contemplava na minha juventude.
Passa meia hora e cerca de 3, Estamos a 300 pés na "zona da meia-noite", onde nenhuma luz penetra e a fosforescência azul-esverdeada cintilante parece ainda mais brilhante e dramática. Por esta hora, Estou me sentindo confortável, mas ansioso para começar a trabalhar no fundo do mar, tentando antecipar o que podemos ver.
Ciência no fundo do mar
Aproximando-se do fundo do mar, As luzes externas de Alvin se acendem e fazemos uma patrulha para avisar o piloto quando virmos o fundo. Para mim, esta é uma das partes mais emocionantes e inspiradoras de um mergulho, porque nunca se sabe o que estará lá. Muito lentamente, o fundo do oceano coberto por lava e sedimentos começa a aparecer como se saído de uma névoa para os faróis.
Na maioria dos meus mergulhos, pousamos longe da zona de fenda vulcânica e hidrotermicamente ativa por razões de segurança. Essas áreas normalmente são cobertas por diferentes tipos de fluxos de lava - almofadas, lobates e fluxos de folhas polvilhados por sedimentos. Mais perto do eixo da fenda, áreas onde lagos de lava encheram, transbordou, e então drenado e colapsado são comuns. Algumas áreas têm montes de lavas almofadadas com 30 metros de altura que vazaram de aberturas ou paredes íngremes com centenas de metros de altura que foram empurradas para cima por forças tectônicas.
Michael Perfit descrevendo as observações durante seu mergulho aos cientistas a bordo do Atlantis logo após a recuperação de Alvin. Crédito:Daniel Fornari, CC BY-ND
Em algumas das áreas mais vulcanicamente ativas, Eu encontrei branco, Esteiras orgânicas semelhantes a algodão cobrindo os fluxos de lava negra formados por micróbios que vivem na superfície quente. Às vezes, pedaços deles são soprados para cima por jatos de água quente que fluem de rachaduras e fossos nas lavas. Já vi fontes hidrotermais emitindo preto, fumaça rica em enxofre, tipicamente cercado por comunidades de vermes tubulares, caranguejos, amêijoas, mexilhões, camarão e peixes incomuns - criaturas que podem sobreviver neste ambiente extremo milhares de metros abaixo da superfície.
Por seis horas na parte inferior, Dirijo o piloto para onde ir e o que amostrar ou medir, usando os dois braços hidráulicos notavelmente ágeis, porém fortes, de Alvin. Várias câmeras fotográficas e de vídeo digitais montadas no quadro externo de Alvin registram nossa jornada ao longo do fundo do mar, enquanto minigravadores de voz e anotações manuscritas documentam nossas observações. O tempo passa rápido e raramente conseguimos fazer tudo o que planejamos antes que o piloto perceba que nossas baterias estão acabando e solte centenas de quilos de pesos de ferro para nos iniciar em nosso trânsito de uma hora até a superfície.
Mesmo com nossas roupas extras, fica bem frio no final de um mergulho, então os cobertores extras saem e eu normalmente me sento com um de nossos sanduíches de pasta de amendoim e geléia embalados. O brilho da luz anuncia nossa aproximação à superfície e eu sempre espero que o mar tenha permanecido calmo ou então sentiremos algum desconforto balançando enquanto esperamos que Alvin seja recuperado.
Uma vez a bordo do Atlantis e a escotilha for aberta, é um alívio encher meus pulmões de calor, ar fresco e poder esticar as pernas novamente. Assistindo a recuperação, parabenizando os mergulhadores, particularmente novos mergulhadores, e verificar as amostras que recuperamos é um evento noturno para os cientistas.
Já faz mais de 45 anos que estou pesquisando as características geológicas do fundo do mar e ainda estou animado para fazer mergulhos em Alvin. Ainda estamos experimentando, fotografando, filmando e observando, tentando responder a perguntas sobre como mais de 60 por cento da crosta terrestre é formada. Como os vulcões submarinos entram em erupção e de que são feitos? Onde e por que gêiseres de águas profundas - também conhecidos como fontes hidrotermais - expelem fluidos de 750 graus? E como a vida prospera nesses ambientes inóspitos?
Mesmo que existam muitos submarinos robóticos não tripulados que podem mergulhar em profundidades mais profundas por longos períodos de tempo, o que os cientistas veem nas telas de vídeo a bordo de veículos operados remotamente não pode ser comparado a estar no fundo e vê-lo em três dimensões.
Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.