Utazás a Föld legmélyebb pontjára

Jön a nyár, és aki teheti, elutazik valamelyik tengerpartra. Ha csak egy szokványos strandra megy ki és elég ügyes a lemerülésben, ott is csodákat láthat a tenger mélyén. Minderről azonban az is eszébe juthat, hogy hiszen a Föld legmélyebb pontja csak egy tengerben lehet. Ez így is van: ez a pont a Csendes-óceánban lévő Challenger Deep, amely a Mariana-árok része. (Challenger-szakadékként is szokták emlegetni.) És bármilyen hihetetlen, néhányszor már ott is járt ember.

Nagyításhoz kattints a képre

Hogyan jönnek létre az óceáni árkok?
Az óceáni árok, más néven mélytengeri árok hosszú, keskeny mélyedés az óceáni aljzatban, amely az ún. szubdukció vonalán alakul ki. (A szó a latin sub= alá, és duco=elhúz kifejezésekből ered.) A szubdukció az a hajlatvonal, ahol a régi, kihűlt óceáni lemez bebukik a kisebb sűrűségű kontinentális lemez alá. Ezek a mozgások ma is folyamatosak: másodpercenként egytized négyzetméternyi óceáni litoszféra bukik alá ott, ahol az óceáni lemezek közelednek egymáshoz. Ahol ezzel szemben távolodnak, ott óceáni hátság keletkezik. Ennek egyik fajtája szintén lehet hasadék, de ez kevésbé szokott annyira elmélyülni, mint az óceáni árkok.
Az árkok általában párhuzamosak egy-egy felszíni vulkanikus ívvel (szigetekkel vagy hegyekkel), többnyire kétszáz kilométeres távolságban. A csendes-óceáni Mariana-árok a Fülöp-szigetek közelében húzódik. Egyes mérések szerint 10 911, mások szerint 10 994 ill.
11.034 méternél van a legmélyebb pontja. (Az Atlanti-óceán legmélyebb pontjának mért Puerto Rico-árok 9219 m.) Ezekben a mélységekben természetesen a sötétség és a hideg is különösen nagy. Ami azonban a leginkább nehezíti a hely feltárását, az a kiemelkedően nagy nyomás: ha egy tengeralattjáró lemenne a fenékre, minden négyzetcentiméterét 11 ezer newton erő terhelné meg (ez olyan, mintha minden négyzetcentiméterre egy tonna nehezedne). Ezért még az ember nélküli műszereket sem könnyű megtervezni és megépíteni. Mindezek ellenére az ember természetesen folyamatosan kísérletezik a világ legnagyobb mélységeinek feltérképezésével és meglátogatásával, miközben ott az élővilágból különösebben érdekes dolgokat biztosan nem láthat: a hatalmas nyomás miatt csontos állatok, például halak biztosan nem élnek odalenn. A nyomás a csontjaikat felépítő kalcium-karbonátot pillanatok alatt feloldaná.

A Virgin Group különleges, delfinre is emlékeztető tengeralattjárója (Fotó: Gabriel Bouys)

Mik és kik jártak már a Challenger Deep-nél?
Az árok feltérképezéséhez kezdetben a legkézenfekvőbb eszközöket: a hanghullámokat kibocsátó szonárokat használták. A hajókra szerelt, egyszerre több hanghullámmal dolgozó szonárok legyező formában küldtek impulzusokat a fenékre, így a visszaverődésekből a szakemberek térbeli képet kaptak a vizsgált helyszínről.
Emellett kitartóan dolgoztak azon, hogy robotok is lemehessenek a tenger mélyére. Először 2011 januárjában engedtek le a Föld legmélyebb pontjára olyan, kifinomult műszerekkel felszerelt robot tengeralattjárót, amely a nagyjából 11 kilométeres mélységben levő víz összetételét, főként a szén-dioxid-tartalmát is vizsgálni tudta. A mérések kiértékelései alapján a mélytengeri árok természetes üvegházgáz-nyelőként működik, vagyis segít az üvegházhatású gázok globális egyensúlyának fenntartásában. (Az üvegházhatású gázok – elsősorban a szén-dioxid, a metán, a dinitrogén-oxid és az ózon – jelentős mértékben befolyásolják a Föld hőmérsékletét, ezért fontosak az arányaik. A gázok nélkül a bolygó 33 °C-kal hidegebb lenne, aránytalan jelenlétük viszont túlmelegedéshez vezet.) Az árkok csapdaszerűsége miatt jóval több szén-dioxid reked meg bennük, mint egyébként a tengerfenéken. A szén-dioxid körforgását eddig csak a 4,6 - 5,5 kilométeres mélységekben tudták vizsgálni, ezért is jelentett fontos előrelépést ez a kutatás. A robotnak a felszíni nyomás több mint ezerszeresét (101,3 ezer hektopascalt) kell kibírnia, ezért az egység érzékelőit egy titánium hengerbe szerelték bele, így ellenállt a víz nyomásának. A berendezés három óra alatt ért le a fenékre. A mérési műveleteket előre beprogramozták, s miután a robot a program végére ért, eloldotta a ballasztját, és visszaemelkedett a felszínre.
Később, nagyjából ötven évvel ezelőtt azonban már ember is járt ebben az egyedülálló mélységben.
A terv megvalósításához milliárdosok kellettek, de szerencsére akadtak ilyenek. Már az alapgondolat is – hogy ugyanis mindenképp le kell menni a Föld legmélyebb pontjára – egy milliomosé, Chris Welsh-é volt. A pénz azonban nem elég egy ilyen vállalkozáshoz: szakértelem is kell, de Welsh-nél ez sem hiányzott, hiszen képzett tengerész volt. Ő nyerte meg a milliárdos iparmágnást, Richard Bransont, hogy dolgozzanak együtt, a Mariana-árokba irányuló merülés előkészítésén. Bransont nem volt nehéz meggyőzni, hiszen ő már addig is az extrém lehetőségek menedzsere volt: Virgin Galactic nevű cégét az űrturizmusra alapította. Most csak az ellenkező, extrém irányban kellett elindulnia, amit meg is tett, így jött létre 2009-ben a Virgin Oceanic nevű program. Ennek keretein belül született meg azután a különleges tengeralattjáró, amely egy repülőhöz hasonló jármű. Álmaik szerint útjuk a mélytengeri személyautókhoz is elvezet majd. Mindenesetre addig is ezzel a repülő formájú szerkezettel, műszaki nevén batiszkáffal dolgoztak, ezzel hajtották végre az első merülést, 1960-ban, a Challenger szakadékba. (A batiszkáfot más, tengerészeti kutatáshoz is használják. Nevét a görög bathüsz = mély, és szkaphosz = sajka kifejezésekből kapta.) A Trieste-nek keresztelt batiszkáf fedélzetén két ember tartózkodott: Don Walsh mérnök, óceánkutató és nyugdíjas haditengerészeti kapitány, valamint Jacques Piccard svájci mérnök, aki a batiszkáfot tervező és építtető fizikus fia volt. A merülés kis híján öt órán át tartott, és a gépet közben egy kisebb sérülés is érte. Mint később kiderült, egy ablak külső plexije pattant el, amelyet a legénység odabenn hatalmas reccsenésnek hallott, éppen 9144 méteres mélységben, ami meglehetősen ijesztő volt a számukra. Ám mivel tudták, hogy a víz minden hangot a sokszorosára erősít, nem minősítették drámainak az eseményt, és folytatták az ereszkedést, egészen 10 911 méterig. Biztonságérzetüket az is fokozta, hogy tudták: a tervező, Auguste Piccard szellemes megoldásokat alkalmazott a gépen. Így például áramellátási hiba esetén a jármű magától a felszínre tudott emelkedni, akár egy víz alatti léghajó.
Megérkezése után a Trieste húsz percet töltött a fenéken, ahol a két utas egy addig ismeretlen rákfajt látott. Emellett egy élőlényt halnak gondoltak, a tengerbiológusok vitatták ezt a már említett, nyomás okozta hatások miatt nem tartották lehetségesnek. A Trieste-nek visszafelé 3 óra 15 perc kellett a felszín eléréséhez. A merülés két hőse közül ma már csak Walsh él, Piccard nyolcvanhat éves korában, 2008-ban meghalt.
Több mint ötven évvel később,  2012-ben azonban már nem mérnök vagy hajóskapitány, hanem egy filmrendező indult el a szokatlan mélységbe, ráadásul ő egymagában. Igaz, eredetileg ő is fizika szakon végzett.

Hogy jutott eszébe James Cameronnak a merülés?
James Cameron (egyebek közt az Avatar rendezője) akkor kapott kedvet a nagyobb mélységek meghódításához, amikor a Bismarck nevű, elsüllyedt német hadihajóról forgatott dokumentumfilmet. Ugyanis ahhoz, hogy eljusson a 4800 méter mélyen fekvő hajóroncshoz, tengeralattjárókat kellett használnia. Úgy látszik, az utazásai annyira élvezetesek voltak a számára, hogy nem tudott, és nem is akart kikerülni a hatásuk alól, ezért mélytengeri járműveket kezdett tervezni. Munkája egy pontján ausztrál mérnököktől kért segítséget, s velük együtt megépítette a Deepsea Challenger nevű, szokatlan módon függőleges állású tengeralattjáróját. Tudományos felkészülése mellett az ötvenhét éves rendező fizikailag is rengeteget készült a küldetésre: naponta több kilométert futott, jógázott, minden módon edzette magát. Nem könnyű feladat egy pici, minden mozgást korlátozó kabinban órákat eltölteni, ráadásul egyre hidegebb hőmérsékleten. Cameron 2012. március 26-án indult el a Challenger Deep felé, a biztonság kedvéért egy különleges mentőcsomaggal a fedélzeten, arra az esetre, ha esetleg egy műszaki hiba miatt órákat kéne lent töltenie. De szerencsére semmiféle műszaki hiba nem volt. Merülése során már egy-két perc után eltűnt minden fény, és bent is érezhette, hogyan válik egyre hidegebbé a víz. Odalenn üres, holdbéli tájat látott, s az élményt semmiképp sem az élővilág jelentette a számára, hanem épp annak dermesztő hiánya. Ettől függetlenül nem veszítette el a humorát, és amikor visszatért, azt mondta, hogy számára még sosem volt ennyire jó „padlón lenni”.

Lévai Júlia

Az óceánok mélyéről még többet megtudhatsz a Mi MICSODA sorozat Óceánkutatás című kötetéből!

www.mimicsoda.hu