کاوش در اعماق؛ تاریخچه و حقایق جالب درباره سفر انسان به دریای عمیق

اقیانوس ها بیش از 70 درصد از سطح سیاره زمین را می پوشانند و با وجود پیشرفت های بشر هنوز هم بخش قابل توجهی از اعماق آنها بکر و کشف نشده باقی مانده است. در واقع دانشمندان تخمین زده اند که بین 90 تا 95 درصد از «دریای عمیق» همچنان دست نخورده بوده و حقایق زیادی را در خود پنهان کرده است. اما دقیقاً به چه منطقه ای دریای عمیق یا «Deep Sea» گفته می شود؟

دریای عمیق کجاست؟

عبارت «دریای عمیق» ممکن است برای افراد مختلف معانی متفاوتی داشته باشد. مثلاً ماهیگیران معمولاً مناطق فراتر از خط ساحلی که تا حدی عمیق تر هستند را دریای عمیق می نامند. یا حتی ممکن است یک فرد عادی عمقی بیش از 2 متر را عمیق قلمداد کند.

اما به عقیده دانشمندان، دریای عمیق به منطقه ای گفته می شود که زیر خط پرده حرارتی (جایی که گرمای نور خورشید دیگر تأثیری در دمای آب ندارد) و بالای بستر اقیانوس یا هر پهنه آبی دیگری قرار داشته باشد. معمولاً چنین شرایطی را در اعماق بیش از 1800 متر می توان یافت.

محدوده دریای عمیق پس از عمق 1800 متری آغاز می شود

کاوش در چنین مناطقی به دلیل تاریکی مطلق، دمای پایین (بین 0 تا 3 درجه سانتیگراد در عمق بیش از 3000 متر) و فشار زیاد (بیش از 1000 اتمسفر) بسیار دشوار است. به همین خاطر از نخستین سال های پس از میلاد مسیح تا پایان قرن نوزدهم، مردم دنیا تصور می کردند ژرفای اقیانوس مکانی مرده و خالی از هر نوع جانداری است.

اما طی دهه های بعد، ابزارهای تخصصی مختلفی برای کند و کاو در قلمرو سرد، تاریک و پرفشار عمق اقیانوس ها توسعه یافت. در واقع کاوش دریای عمیق یک مبحث میان‌رشته‌ای بوده که نیازمند دانش جغرافیا، زیست شناسی، اقیانوس نگاری، باستان شناسی و مهندسی است.

تاریخچه‌ای مختصر از کاوش در دریای عمیق

تاریخچه کاوش در اعماق اقیانوس ها بیشتر به چند قرن و خصوصاً سال های اخیر بازمی گردد چرا که انجام چنین کاری نیازمند تجهیزات پیشرفته است. در ادامه به نقاط برجسته در تاریخ اکتشافات دریای عمیق می پردازیم:

سال 1521: فردیناند ماژلان تلاش کرد با استفاده از یک طناب 730 متری متصل به وزنه، عمق اقیانوس آرام را بسنجد اما طول طناب کافی نبود.

سال 1818: سِر جان راس موفق به گرفتن تعدادی کرم و عروس دریایی در عمق 2000 متری شد که نخستین نشانه های حیات در دریای عمیق بودند.

سال 1842: علی رغم یافته های جان راس، ادوارد فوربز تئوری پرتگاه خود را ارائه کرده و عنوان نمود در عمق بیش از 550 متر، وجود حیات ممکن نیست.

سال 1850: مایکل سارس تئوری پرتگاه فوربز را با یافتن یک اکوسیستم غنی در عمق 800 متری رد کرد.

سال 1872 تا سال 1876: کشتی «HMS Challenger» تحت فرمان ناخدا چارلز تامسون نخستین کاوش دریای عمیق را انجام داد که منجر به کشف گونه های جدیدی از جانداران در اعماق اقیانوس شد.

سال 1930: ویلیام بی‌بی و اوتیس بارتون نخستین انسان هایی بودند که در این سال به دریای عمیق سفر کردند. آنها با استفاده از یک زیردریایی ابتدایی تحت عنوان بثیسفیر، توانستند میگوها و عروس های دریایی ساکن عمق اقیانوس را مشاهده کنند.

سال 1934: اوتیس بارتون با رفتن به عمق 1370 متری، رکورد جدیدی در این زمینه بر جای گذاشت.

سال 1956: ژاک کاستو و تیمش با زیردریایی کالیپسو، نخستین مستند رنگی از عمق اقیانوس تحت عنوان «دنیای ساکت» را ضبط و به دنیا عرضه کردند.

سال 1960: ژاک پیکارد و دون والش با زیردریایی Trieste به قعر گودال چلنجر (عمق 10740 متری، عمیق ترین نقطه زمین) در درازگودال ماریانا رفته و زندگی ماهی ها در این منطقه را مشاهده کردند. پیش از این زندگی ماهی ها در این عمق قابل تصور نبود.

سال 1977: اکوسیستم هایی اطراف چاه های گرمابی کف اقیانوس کشف شد که جانداران آنها با انرژی شیمیایی (به جای انرژی نور خورشید) به زندگ ادامه می دادند.

سال 1995: داده های راداری ماهواره Geosat از حالت طبقه بندی شده (محرمانه) خارج شد و امکان ترسیم نقشه بستر پهنه های آبی را فراهم کرد.

سال 2012: جیمز کامرون کارگردان مطرح سینما، با زیردریایی Deepsea Challenger نخستین سفر انفرادی به گودال چلنجر را انجام داد.

پژوهش های جدید دانش بشر را در زمینه جغرافیا و تنوع زیستی محیط عمق اقیانوس ها به طرز قابل توجهی افزایش داده اند. برنامه های تحقیقاتی مانند ناتیلوس و اوکینوس، همواره گونه های جدید زیستی کشف کرده، بقایای کشتی های غرق شده را یافته و آثار زندگی انسان بر عمق دریاها را مطالعه می کنند.

از سوی دیگر برنامه تحقیقاتی حفاری بستر اقیانوس IODP نیز رسوبات کف آب را تحلیل کرده و احتمالاً نخستین پروژه دریایی باشد که در آن به گوشته زمین نفوذ خواهد شد.

ابزارها و فناوری مورد استفاده در کاوش دریای عمیق

درست مثل سفر به فضا، کاوش در عمق دریاها نیز نیازمند ابزارآلات و فناوری های مخصوص به خود است. فضای خارج از جو زمین بسیار سرد و تقریباً خالی از مواد است، اما عمق اقیانوس ها محیطی تحت فشار بوده و از سوی دیگر، آب شور آن خاصیت خورندگی دارد.

دست یافتن به بستر اقیانوس

در قرن هشتم میلادی، وایکینگ ها برای آگاهی از عمق آب، سر طناب بلندی را به وزنه سربی وصل کرده و به آب می انداختند. اوایل قرن نوزدهم دانشمندان به جای طناب از مفتول فلزی استفاده کردند و حالا در دنیای مدرن، با استفاده از بسامد امواج صوتی (محاسبه زمان رفت و برگشت موج صوت) عمق دریاها را می سنجند.

کاوش توسط انسان

پس از مطرح شدن مفهوم دریای عمیق، انسان گام را فراتر گذاشت و تلاش کرد محیط جدید را از نزدیک مشاهده و کشف کند. نخستین تلاش ها شامل استفاده از بشکه های بزرگ برای به دام انداختن هوا و رفتن به اعماق بیشتر بود.

نخستین زیردریایی در سال 1623 ساخته شد

نخستین زیردریایی در سال 1623 توسط کورنیلیوس دربل ساخته شد و اولین لباس غواصی در عمق هم سال 1865 معرفی شد. اما لباسی که به معنای واقعی کلمه برای رفتن به اعماق بدون اتصال به کشتی ساخته شده باشد، توسط ژاک کاستو و امیلی گاژنان با نام تجاری «Aqualung» در سال های 1942 و 1943 توسعه یافت.

در سال 1964، نیروی دریایی ارتش ایالات متحده و مؤسسه اقیانوس نگاری وودهول زیردریای Alvin را تولید کردند که می توانست سه انسان بالغ را تا عمق 4500 متری حمل کند. لازم به ذکر است که زیردریایی های امروزی به راحتی تا عمق 6000 متری در آب فرو می روند.

کاوش رباتیک

با اینکه انسان توانسته به عمیق ترین نقطه زمین یعنی گودال چلنجر برود، سفرهای اینچنینی به دلیل سیستم های پیشرفته حفاظت از جان انسان، بسیار پرهزینه بوده و به همین خاطر کاوش های دریای عمیق مدرن توسط ربات ها انجام می شوند.

بدین منظور وسایل نقلیه ای طراحی شده اند که با کنترل از راه دور و بهره مندی از چند دوربین، بازو، ابزار سونار و محفظه های نمونه برداری، کار اکتشاف عمق اقیانوس را انجام می دهند.

همچنین نسخه های اتوماتیکی از ربات های مورد اشاره نیز توسعه یافته که بدون نیاز به کنترل مستقیم انسان، مشغول نقشه برداری و نمونه برداری از بستر اقیانوس ها هستند.

کاوش ابزاری

انسان ها و ربات ها می توانند به نقاط مختلف عمق دریاها رفته و داده های لازم را جمع آوری کنند، اما قادر نیستند برای مشاهده و ثبت روندهای طولانی مدت، زمان زیادی را در بستر اقیانوس باقی بمانند.

از این رو ابزارهای خاصی برای نصب در کف دریا توسعه یافته که می توانند با استفاده از انرژی جریان آب، مدت ها در مکان معینی مانده و اطلاعاتی همچون مهاجرت نهنگ ها، چگالی پلانکتون ها در آب، دما، اسیدی بودن، سطح اکسیژن، آلودگی و اطلاعاتی از این دست را برای مطالعه در اختیار دانشمندان قرار دهند.