Feltárul a Monterey-kanyon

Amikor látogatást teszünk e mélytengeri környezetekben, csak annyit látunk a tájból, amennyit merülőhajónk reflektora bevilágít. Pedig az óceánok mélye csak úgy nyüzsög az élettől. Olyan keveset tudunk a mélytengerek élővilágáról, hogy a kutatók folyamatosan új és új fajokra bukkannak.

A tenger szintjét fokról-fokra csökkentjük, valamennyi lépés után meglátogatva az újonnan felszínre került fenékrészt. Utunkat a partnál kezdjük – a Monterey-öbölben.

Közvetlenül a moszaterdőkön túl látványos táj fekszik – formái azonnal előtűnnek, amint elkezdjük lecsapolni az óceánt: A Monterey-kanyon. Egy gigantikus, közel 500 kilométer hosszú és másfél kilométer mély szurdokvölgy, amely oly hatalmas, hogy ábrázolására egy az egész Monterey-öblöt befogó térképre van szükség. Bár a kanyon részletes feltérképezése csak a közelmúltban kezdődött meg, ez az egyik legjobban ismert területe az óceánaljzatnak.

Közel 500 kilométeres hosszával a Monterey-kanyon közel akkora, mint az arizonai Grand-kanyon. A Monterey-kanyonhoz hasonlóan a Grand-kanyon falai is körülbelül 1600 méteresek a peremtől a völgytalpig, ahol a Colorado folyó kanyarog. Van azonban egy nagy különbség a. A Grand-kanyont a Colorado vájta ki, miközben rétegről-rétegre bevágta magát az alapkőzetbe. A Monterey-kanyon alján ezzel szemben nem kanyarog folyó. Hogyan képződött hát?

A Monterey-kanyon talpa egyes helyeken több mint háromezer méterrel fekszik az óceán színe alatt, ami megnehezíti annak az alapvető kérdésnek a megválaszolását, hogy miként keletkezett az alakzat.

Ma már több modern távirányítású víz alatti robot jármű is a rendelkezésükre áll, melyekkel 3 kilométernél is mélyebbre képesek lemerülni a kanyon aljára – ahol a felszíninél több mint háromszázszor nagyobb nyomásnak kell ellenállniuk. Képeket küldenek vissza a felszínre, és a hajón berendezett irányítóközpont utasításai alapján kísérleteket is végeznek odalenn. A kísérletek eredményei pedig kezdik megválaszolni a kanyonnal kapcsolatos alapvető kérdést: miért van ott? Miként alakult ki itt egy ekkora kanyon?

A kanyon aljának már a puszta megközelítése is bajos; most pedig a robotnak egy hengert még bele is kell nyomnia az üledékbe, hogy mintát vegyen belőle. Egy ilyen távirányítású jármű semleges lebegőképességű eszköz – ha tehát a kanyon alján állva elkezd hengereket nyomi az üledékbe, azzal felemeli saját magát. Ennek a problémának a kiküszöbölésére kezdték el használni az úgynevezett rezgőfúrót, amit a jármű elejére szereltek fel. Az eszköz a házán belül erősen rezeg, aminek hatására a nehéz fémcilinder saját súlya alatt belesüllyed az üledékbe. A módszer olyan sikeresnek bizonyult, hogy minták egész sorát vették az aljzatból, amelyek értékes információkat hordoztak. A fúrómagok megmutatták, hogy a kanyon alját homok és kavics osztályozatlan keveréke alkotja – ami valamiféle heves tömegmozgási folyamat eredményeként kerülhetett a helyére.

Időről-időre homok- és kavicslavinák szántják fel tehát a kanyon alját, amelyek a múltban hozzájárulhattak ennek a hatalmas formaegyüttesnek a kialakulásához. Olyan nagy mennyiségű anyag zúdul alá a kanyonban, hogy az még a szonáros térképeken is látszik. Hatalmas törmelékkúp van épülőben a kanyon szájánál.

Az anyag magáról a Monterey-öböl partjáról származik. A hullámok homokot és kavicsot szállítanak az öböl középső részére, ahol a kanyon feje található. Amikor a hordalékhalom instabillá válik, tenger alatti hegyomlás következik be, amelynek anyaga végigszáguld a kanyon alján. Ezek az események azonban olyan gyorsan történnek, hogy nehéz hozzájutni a folyamat megértéséhez szükséges adatokhoz. A Monterey-öböli Oceanográfiai Intézet ezért új módszereket fejleszt ki a kanyon folyamatos monitorozására.

Felszíni bójákat száloptikás kábelek kötnek össze a kanyon mélyén felállított berendezésekkel, amelyek energiaellátását a bójákon elhelyezett napelemek és szélkerekek biztosítják. A műszerek által észlelt adatok műholdon keresztül jutnak el a partra. E berendezések lehetőség van igazi információkat szerezni arról, hogy mi történik a tenger mélyén az efféle víz alatti hegyomlások idején. Az eljárás olyan sikeresnek bizonyult, hogy az Intézet jelenleg már a mélytenger és a part közötti állandó összeköttetés kiépítésén dolgozik.

Az elektromos áramot és adatokat továbbító kábelek lefektetését Craig Dawe vezető technikus irányítja. E vezetékek egy víz alatti kutatóállomást fognak működtetni, amelyre a kutatók a nap 24 órájában, az év 365 napján bármikor rácsatlakozhatnak. Tízezer Watt-tal látnak el nyolc tudományos berendezést, amelyek 50 kilométerre találhatók innen, ezer méterrel az óceán felszíne alatt. A kutatóállomás hamarosan munkába áll, hozzásegítve a tudósokat a kanyon működésének mélyebb megértéséhez. De az új állomás egyúttal a mélyben lakó élőlények tanulmányozására is új lehetőségeket nyújt.

Az itt tenyésző élőlények még soha nem láttak napfényt. A sötétségből azonban az állatok egy része előnyt kovácsolt: saját fényforrást hoztak létre, a biolumineszcencia nevű jelenséget kihasználva.

Edie Widder kutató sok éve tanulmányozza a biolumineszcenciát – a laboratóriumban és az óceán mélyén egyaránt. „A biolumineszcencia olyasmi, amit látnunk kell, hogy elhiggyük a létezését. Egy csapásra megváltoztatta a pályafutásomat. Az első mélytengeri merülésem alkalmával 300 méterre merültem, és amikor kikapcsoltam a reflektorokat, nem hittem a szememnek, annyi lumineszcens villódzást láttam magam körül.” – emlékszik vissza Widder.

Ez a Föld egyik legnagyszerűbb fényjelensége, egy varázslatos, hihetetlen tűzijáték, amely közvetlenül az ember orra előtt zajlik. Widder kifejlesztett egy eljárást, amelynek során egy ernyőt helyeztek a merülőhajó külső részére, amire odabentről egy magas érzékenységű kamerát irányoztak; ha a merülőhajóval beleúsztak egy állatrajba, azok nekicsapódtak az ernyőnek, és a lumineszcens stimuláció hatására felragyogtak.

A különböző élőlények különböző okokból mutatják be ezeket a lenyűgöző fényjátékokat. Aki próbált már élelmet keresni sötétben, az tudja, hogy egy zseblámpa hasznos eszköz ilyenkor. Az állatok egyes része tehát ezért világít. Mások a fényt csalinak használják a zsákmányuk odavonzására, megint mások pedig a párjukat igyekeznek így elcsábítani – csakúgy, mint a szentjánosbogarak odakinn, a szárazföldön. Egyes állatok azonban még fondorlatosabb célra használják a lumineszcenciát. Edie ezt ’betörő-riasztó rendszernek’ nevezi.

Vannak állatok, amelyek úgy védekeznek a ragadozóik ellen, hogy lumineszcens fényjelenségeikkel felhívják magukra egy még nagyobb ragadozó figyelmét – abban a reményben, hogy az megtámadja az ő támadójukat, és a viaskodásuk közben, nevető harmadikként, kereket oldhatnak. Egyes kocsonyás kis medúzák akkora fényjátékra képesek, hogy a nagyobb ragadozókat száz méterről is odavonzzák magukhoz – de ezek nem őket akarják majd megenni, hanem azt a szegény éhes flótást, aki őket megkörnyékezte.

A Channel ajánlata: Lecsapolt óceán A tudósok és laikusok évszázadok óta álmodoznak róla, hogy egyszer majd szemük elé tárul az óceánok aljzata a maguk nyugatlan domborzatával és lenyűgöző formakincsével együtt. A tengeralattjárók megszületésével álmuk részben teljesült, hisz e merész járművek reflektorai és kamerái egy-egy kicsiny darabkáját valóban megmutatták nekik e varázslatos világnak. Mindez azonban semmi ahhoz az átfogó tudományos-technikai vállalkozáshoz képest, amely során a kutatók a legújabb tengermélység-adatbázisok és számítógépes terepmodellek segítségével virtuálisan „lecsapolják” az óceánokat, elénk tárva mindazt, amit emberi szem még nem látott. A National Geographic dokumentumfilmje október 11-én (vasárnap) 21 órától tekinthető meg.

A ragadozókat odavonzó betörő-riasztó rendszer a mélytengeri élővilág kutatása egy új módszerének kifejlesztésére ihlette Edie-t. A terv ennek a szerkezetnek és a Monterey-kanyon-beli kutatóállomásnak az összekötése, de ahhoz, hogy megbizonyosodjanak a módszer életképességéről, előbb ki kellett próbálniuk az ötletet.

Edie és csapata tehát átvitte a rendszert a Mexikói-öbölbe. A szerkezetet megtöltötték csalival, hogy odavonzzák vele a ragadozókat. Szerettek volna kifejleszteni egy optikai csalit is, valamit, ami vizuális úton messziről odavonzza a ragadozókat. Ezért megalkottak egy elektromos medúzát, amely bizonyos biolumineszcens medúzák betörő-riasztó fényjátékát imitálja. A siker a kutatók legvadabb álmain is túltett.

A szerkezetet egy merülőhajó levitte a tengerfenékre, majd otthagyta a sötétben. Egy speciális éjjellátó kamera anélkül tudta megörökíteni az állatokat, hogy a hajó éles fényei elvakították volna őket. A merülőhajó még vissza se ért a felszínre, amikor a csali már odavonzotta az első dögevőket.

„Amikor első alkalommal bekapcsoltam az elektromos medúza körbe-körbe forgó betörő-riasztó fényjátékát, 86 másodpernyi villódzás után megjelent egy több mint két méter hosszú kalmár, mely annyira újnak bizonyult a tudomány számára, hogy egyetlen ismert tudományos családba se sikerült besorolni.”

Fantasztikus lehetőség, hogy a tudósok berendezésüket elhelyezhetik a Monterey-kanyon-beli kutatóállomáson, mert ez az állomás gyakorlatilag egy konnektor szerepét tölti be az óceán fenekén: csak rá kell csatlakoztatni a műszert, és olyan feltételek mellett végezhetik a munkát, amelyeket a szárazföldön általában természetesnek veszünk. Persze a Monterey-kanyon formái és élővilága csupán csepp a tengerben ahhoz képest, ami az utazásunk során még ránk vár.

A Monterey-kanyon különleges helyzetben van, mert néhány száz méterre kezdődik a parttól, egy oceanográfiai kutatóközpont közvetlen közelében. Az óceánfenék többi részének feltérképezése azonban sokkal nehezebb feladat. Az aljzat nagyobb területeinek megvizsgálásához a kutatóknak a szonárt hajóra kell tenniük. A modern szonárok rendkívül nagy hatótávolságúak. Széles terjedelmű, intenzív hanghullámaik az óceán legmélyebb részeire is eljutnak. A szonár előbb kibocsátja ezeket a hanghullámokat, majd nagyon pontosan megméri, hogy mennyi idő alatt verődnek vissza a tengerfenékről. Ennek alapján egy számítógép kiszámolja, hogy milyen messze van az óceánaljzat, és ahogy a hajó halad előre, fokozatosan kirajzolódik a tengerfenék részletes képe.

A hajó fel-alá úszik a tengeren, amit a kutatók a mozgássor hasonlósága miatt „fűnyírásnak” is neveznek. Mindez addig tart, amíg el nem készül az adott tengerfenék-részlet térképe. A tengerfenék efféle átvizsgálása azonban hosszú időt vesz igénybe, és még csak kicsiny foltokról készült részletes térkép.

A dél-kaliforniai tengerparton működő Scripps Oceanográfiai Intézet kutatói globális tengerfenéktérképet készítenek a mélységadatokból. David Sandwell sok éve foglalkozik e térképek összeállításával, és mindenkinél jobban tisztában van vele, hogy milyen keveset tudunk az óceánokról – még a legközelebbi naprendszerbeli szomszédunkhoz képest is.

A Mars felszínéről sokkal többet tudunk, mint a saját óceánjaink aljzatának formakincséről. A Marsot egy műhold lézeres letapogatóműszere egy kilométeres felbontásban fel tudta térképezni. Az óceánfenék globális térképe azonban csak most kezd összeállni.

A kutatók a szonárok adatait egy Fledermaus nevű számítógépes programba táplálják, amely háromdimenziós terepmodellt készít az óceán fenekéről, színekkel jelölve a különböző mélységeket.