U dubokim vodama između Fidžija i Tonge, otprilike kilometar ispod površine, iz morskog dna se uzdižu visoki dimnjaci. Ovi crni pušači izbacuju tamne oblake kipuće vode, bogate elementima poput sumpora, bakra i cinka.
Unatoč tami, tlaku drobljenja, toplini i otrovnosti na mjestu na sjeveroistočnom slivu Lau, u blizini gdje se zbližavaju australska i pacifička tektonska ploča, dimnjaci prekrivaju život. Rudarske tvrtke postale su zainteresirane za predmemoriju metala na hidrotermalnim otvorima, zbog čega je sve neophodnije ispitati i katalogizirati ove složene ekosustave. Ali proučavanje oceanskog dna nije jednostavan zadatak.
Baunski Lau je u velikoj mjeri van dosega ljudi. Iako podmornice poput Alvina mogu odvesti ljude u dubinu, pristup takvoj opremi je ograničen i rizičan. Znači znanstvenici se uglavnom oslanjaju na vozila s daljinskim upravljanjem (ROVs) koje su im oči i ruke dolje.
Unatoč tome, doživljavanje ovih pukotina u oceanskoj kori kroz ograničen domet fotoaparata manje je nego zadovoljavajuće iskustvo, objašnjava Tom Kwasnitschka, istraživač dubokog oceana iz Helmholtz-ovog centra za istraživanje oceana u Kielu, u Njemačkoj.
"Zamislite da hodate Manhattanom i da biste im samo mogli vidjeti grad kroz tražilo kamere", kaže on. "Kakvo bi iskustvo stekao?"
Znanstvenici i inženjeri koji su plovili na istraživačkom brodu Schmidt Ocean Instituta Falkor koriste virtualnu stvarnost kako bi se upustili u ovaj vanzemaljski svijet. Iako su prethodne skupine imale pojedinačne dimnjake, tim planira stvoriti trodimenzionalnu virtualnu rekonstrukciju cjelokupnog ventilacijskog polja koristeći jedan od najnaprednijih ROV-ova za postavljanje propelera u sliv Lau.
"Željeli smo prošetati morskim dnom - lako je to", kaže Kwasnitschka, glavni znanstvenik projekta. "Samo što nije."
Hidrotermalni otvori se formiraju u vulkanski aktivnim regijama oceana, gdje voda može puzati između pukotina u kore i doći u kontakt s toplinom koja struji ispod. Ova pregrijana voda rastvara dio metala iz okolnih stijena prije nego što se izbaci u crne oblake poput gejzera iz morskog dna.
Ne samo da temperature na hidrotermalnim ventilacijskim otvorima mogu doseći razinu kamenca, pa tako i do 700 stupnjeva Farenhajta, već je okruženje prekriveno mrakom. Da nadoknadimo to, težina sve iznad vode srušila bi nezaštićeno ljudsko tijelo. Tim ROV-a istraživao je oko tri četvrtine kilometra dolje, gdje je tlak ogroman - nešto manje od jedne tone po kvadratnom inču, ili otprilike istu količinu pritiska koji biste osjećali ako crni nosorog stoji na vašem velikom nožnom prstu.
Za razliku od krhkog ljudskog tijela, ROV može podnijeti uvjete ventilacije. Tim buggy, nazvan Platforma s daljinskim upravljanjem za nauke o oceanu (ROPOS), otprilike je veličine Jeep Wranglera i teži oko 3, 5 tone. Iako izgleda poput zapetljanja žica, zupčanika i hidraulike izbliza, visokotehnološki sustav koristi bateriju kamera visoke razlučivosti za video i fotografije, uključujući 4K kameru koja proizvodi video u kino kvaliteti, stereo kamere koje uzimaju slike za 3D gledanje i snažna podvodna svjetla.
Jedna osobito zapažena značajka je da brodska posada može iz prve ruke iskusiti otvore, gotovo lutajući među šiljacima dok nose tražilo na brodu Falkor . Kad su se slike počele slivati, Kwasnitschka kaže da se posada postrojila usred noći kako bi istražila otvore za prozračivanje s tražilom.
"Vrlo je uvjerljivo iskustvo vidjeti crno polje za pušače i osjetiti svoj put", kaže Kwasnitschka. "Iznenada više nećete naletjeti na [ROV] stvari, jer možete okrenuti glavu i vidjeti onu spiralu u koju ćete se uplesti."
Unatoč tome, navigacija ROPOS-om nije mali podvig. "To je vrlo usporedivo s letenjem helikoptera u šumi", kaže Kwasnitschka.
Tim je proveo tri dana snimajući fotografije i video zapise površine jednake 74 nogometna igrališta kako bi stvorili 3D mapu, dovoljno visoke rezolucije da uočavaju pojedine trave. Pomoću tih podataka mogli su izabrati najbolje lokalitete za uzimanje uzoraka koji odražavaju različite vrste stijena i život koji na površini oduška izvire.
Dok većina ekspedicija ima znanstvenike koji preslikavaju i uzimaju uzorke dok prolaze, ova se metoda pokazuje mnogo učinkovitijom.
"Obično žurite iz ugla u kut, pokušavajući ne propustiti uzbudljive stvari. Ali ne možete vidjeti jako daleko i ne znate gdje ste ", kaže Kwasnitschka. "Jednostavno ne znate gdje su dobre stijene."
Koristeći ROPOS, tim je dobio mjesto prije nego što je odabrao mjesta uzorkovanja i završio iznenađujućom brzinom, objašnjava Kwasnitschka. "Oni su vidjeli to mjesto i znali su što je reprezentativno, pa smo mogli otići kući", kaže on.
Iako ocean pokriva više od 70 posto planete, ikad je istraženo manje od pet posto. Kwasnitschka smatra da je njegov sustav virtualne stvarnosti jedna od tehnologija koja bi mogla poslužiti za nove generacije dubinskih istraživanja.
Spektakularni videozapis od 360 stupnjeva tima sada je dostupan na YouTubeu. Ali njihov posao još nije gotov.
"Ova vrsta tehnologije je uvijek dobra samo kao i znanost koja se iz nje izvuče", kaže Kwasnitschka. "I mislim da je važno to zapamtiti. Ne idemo tamo na YouTube, idemo tamo radi znanosti. "
Njegova se skupina nada kako će koristiti dokumentaciju za bolje razumijevanje zamršenih unutarnjih djelovanja ventilacijskog ekosustava i pratiti promjene tijekom vremena. Stvaranje virtualne karte moglo bi im također pomoći da shvate kako su pojedinačni dimnjaci povezani u većem ventilacijskom polju.
Kako život i dalje užurbano prolazi u tami mračnog otvora, znanstvenici sada kopaju u mnoštvu uzoraka, slika i sati prikupljenih snimaka kako bi doveli u oštro okruženje hidrotermalnog oduška udobnosti laboratorija.
