Η Κίνα ξεκίνησε την κατασκευή ενός υποβρύχιου ερευνητικού κέντρου στην Γκουανγκζού, το οποίο συνδυάζει ένα εργαστήριο με προσωπικό στον πυθμένα της θάλασσας με έναν προσομοιωτή ξηράς. Το σχέδιό τους επικεντρώνεται σε μακροχρόνιες παραμονές στον βαθύ ωκεανό, ώστε οι επιστήμονες να μπορούν να παρακολουθούν τις φυσικές αλλαγές να εξελίσσονται σε πραγματικό χρόνο.
Γιατί οι ψυχρές διαρροές έχουν σημασία
Σε βάθος κοντά στα 6.560 πόδια, το προφίλ της αποστολής επιτρέπει σε ένα πλήρωμα έξι ατόμων να παραμείνει υποβρύχια για έως και 30 ημέρες. Αυτός ο μοναδικός αριθμός υποδηλώνει τι πραγματικά αφορά αυτό το έργο, τον χρόνο.
Ένα εργαστήριο ψυχρής διαρροής στον πυθμένα της θάλασσας - όπου διαρρέει μεθάνιο και άλλα αέρια και τροφοδοτεί μικρόβια - είναι ο βασικός στόχος του έργου. Αυτά τα μέρη φιλοξενούν τροφικά πλέγματα που λειτουργούν με χημεία και όχι με ηλιακό φως.
Αυτές οι οάσεις λειτουργούν με χημειοσύνθεση, τη διαδικασία όπου οι οργανισμοί χρησιμοποιούν χημική ενέργεια για να παράγουν τροφή. Αυτή η οδός τροφοδοτεί σκώληκες σωληναρίων, μύδια και ένα πλήθος μικροβίων.
Η εργασία διευθύνεται από τον Li Chaolun στο Ινστιτούτο Ωκεανολογίας της Νότιας Κινεζικής Θάλασσας (SCSIO). Η έρευνά του επικεντρώνεται στην οικολογία των βαθέων υδάτων και την περιβαλλοντική αλλαγή. Οι επιστήμονες παρακολουθούν επίσης την υδριτίνη, ένα πλούσιο σε μεθάνιο στερεό που μοιάζει με πάγο και σχηματίζεται υπό πίεση και χαμηλές θερμοκρασίες. Εμφανίζεται σε ιζήματα του πυθμένα και συχνά γειτνιάζει με ψυχρές εκροές.
Πώς θα λειτουργεί το εργαστήριο του πυθμένα
Τα πληρώματα θα διεξάγουν πειράματα in situ, στην αρχική τους θέση υπό φυσικές συνθήκες, μέσα σε ένα ασφαλές περιβάλλον πίεσης. Θα παρακολουθούν τη χημεία και τη βιολογία με κάμερες, φασματογράφους μάζας και δειγματολήπτες που δεν εγκαταλείπουν ποτέ τα βάθη. Ο σχεδιασμός συνδέει το εργαστήριο του πυθμένα με έναν προσομοιωτή ξηράς, ο οποίος αντικατοπτρίζει τις βασικές συνθήκες στην επιφάνεια. Αυτή η σύνδεση επιτρέπει στις ομάδες να αναπαράγουν τα ίδια γεγονότα υπό ελεγχόμενες συνθήκες χωρίς να περιμένουν την επόμενη αποστολή.
«Πρόκειται για ένα έργο που έχει σχεδιαστεί για να εμβαθύνει την κατανόησή μας για την επιστήμη των βαθέων υδάτων μέσω της μελέτης συστημάτων ψυχρής εκροής στη Νότια Σινική Θάλασσα», δήλωσε ο Chaolun.
Περιέγραψε ένα διεθνώς ανοιχτό πρόγραμμα που δημιουργήθηκε για να απαντήσει σε περιβαλλοντικά και βιολογικά ερωτήματα που απαιτούν χρόνο σε βάθος. Οι ομάδες της Κίνας έχουν ήδη εξασκηθεί σε μακρά παρακολούθηση με μια πλατφόρμα παρατήρησης ανθεκτική στη διάβρωση που αναπτύχθηκε σε μια ψυχρή εκροή στη Νότια Σινική Θάλασσα για 1.070 συνολικές ημέρες.
Αυτή η εμπειρία έδειξε την αξία των συνεχών βίντεο και χημικών δεδομένων για την παρακολούθηση αργών μετατοπίσεων σε βαθιά ενδιαιτήματα.
Τι ελπίζουν να μάθουν οι επιστήμονες
Οι ερευνητές ελπίζουν να τοποθετήσουν πιο συμπαγείς χημικούς αισθητήρες σε μελλοντικές αποστολές που μπορούν να παραμείνουν στη θέση τους για μήνες. Αυτά τα εργαλεία θα μπορούσαν να παρακολουθούν τις αλλαγές στο μεθάνιο, το οξυγόνο και τα μέταλλα με καλύτερη ακρίβεια από ό,τι επιτρέπει το τρέχον υλικό.
Οι ομάδες εξετάζουν επίσης ρομποτικά βοηθήματα που μπορούν να λειτουργούν κοντά στο ενδιαίτημα και να επεκτείνουν την εμβέλειά του. Αυτά τα μηχανήματα θα χειρίζονταν εργασίες που απαιτούν πολλές ώρες εκτός της δομής, δίνοντας στα πληρώματα περισσότερο χρόνο για ανάλυση.
Το πρώτο έργο είναι να χαρτογραφηθεί πώς το μεθάνιο μετακινείται από τον πυθμένα της θάλασσας στο νερό και ποιος το τρώει στην πορεία. Αυτό περιλαμβάνει τα μεθανότροφα, βακτήρια που αποκτούν ενέργεια καταναλώνοντας μεθάνιο και διαμορφώνοντας τη ροή άνθρακα.
Οι ερευνητές θέλουν επίσης να παρακολουθήσουν τις μετατοπίσεις της κοινότητας μετά από μικρούς, φυσικούς παλμούς αερίου ή υγρών πλούσιων σε μέταλλα. Με ανθρώπους στο χώρο, τα πειράματα μπορούν να ξεκινήσουν μέσα σε λίγα λεπτά αντί για ημέρες.
Ένας άλλος στόχος είναι να ελεγχθεί πώς η χημεία της διαρροής επηρεάζει τον κύκλο του αζώτου και του θείου με την πάροδο του χρόνου. Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να βελτιώσουν τα μοντέλα που προβλέπουν πότε και πού θα εμφανιστούν εκρήξεις δραστηριότητας.
Επέκταση μελλοντικών ερευνητικών οδών
Οι επιστήμονες σχεδιάζουν να συνδέσουν τις νέες παρατηρήσεις με μακροπρόθεσμα δεδομένα από προηγούμενες γραμμές έρευνας για να δουν πώς αλλάζει η δραστηριότητα διαρροής σε ευρύτερες περιοχές. Ελπίζουν ότι το συνδυασμένο αρχείο θα τους δώσει μια σαφέστερη εικόνα για το πώς μεταβάλλεται η χημεία της βαθιάς θάλασσας κατά τη διάρκεια μηνών και ετών.
Οι ομάδες θέλουν επίσης να δοκιμάσουν νέα εργαλεία που μπορούν να λάβουν δείγματα από εύθραυστα μικρόβια χωρίς να διαταράξουν τη δομή τους. Αυτές οι δοκιμές θα μπορούσαν να καθοδηγήσουν το σχεδιασμό μελλοντικών ανιχνευτών για άλλα βαθιά ενδιαιτήματα.
Η υποστήριξη ζωής σε αυτά τα βάθη πρέπει να διαχειρίζεται την υδροστατική πίεση, την πίεση από το βάρος του υπερκείμενου νερού. Κάθε σφραγίδα, καταπακτή και διαδρομή καλωδίου αντιμετωπίζει πίεση που θα συνέτριβε τα συνηθισμένα εξαρτήματα.
Γιατί έχει σημασία αυτό το εργαστήριο του πυθμένα
Καλύτερα όργανα, πιο ανθεκτικά υλικά και αξιόπιστες συνδέσεις δεδομένων που αποδεικνύονται εδώ μπορούν να βελτιώσουν την υπεράκτια εργασία στην ενέργεια, τα καλώδια και την παρακολούθηση του περιβάλλοντος. Οι ίδιοι αισθητήρες που παρακολουθούν το μεθάνιο θα μπορούσαν να ελέγξουν τις διαρροές ή να επαληθεύσουν τον καθαρισμό.
Η εγκατάσταση δημιουργεί επίσης ένα δίκτυο εκπαίδευσης για μηχανικούς, βιολόγους και πιλότους που θα διαμορφώσουν την επόμενη δεκαετία εργασίας στον ωκεανό.
www.worldenergynews.gr
