تعد السيارة الغاطسة المفقودة حاليًا في البحر جزءًا من جهد جديد نسبيًا يمكّن السياح وغيرهم من العملاء الذين يدفعون الثمن من استكشاف أعماق المحيط ، والتي لم يسبق للعين البشرية أن ترى الغالبية العظمى منها.
على الرغم من أن الناس كانوا يستكشفون سطح المحيط لعشرات الآلاف من السنين ، إلا أنه تم تعيين حوالي 20٪ فقط من قاع البحر ، وفقًا لأرقام عام 2022 الصادرة عن الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي.
غالبًا ما يقول الباحثون إن السفر إلى الفضاء أسهل من الانغماس في قاع المحيط. في حين قضى 12 رائد فضاء ما مجموعه 300 ساعة على سطح القمر ، أمضى ثلاثة أشخاص فقط حوالي ثلاث ساعات في استكشاف تشالنجر ديب ، أعمق نقطة معروفة في قاع البحر على الأرض ، وفقًا لمؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات.
قال الدكتور جين فيلدمان ، عالم المحيطات الفخري في وكالة ناسا والذي قضى أكثر من 30 عامًا في وكالة الفضاء ، في الواقع ، “لدينا خرائط للقمر والمريخ أفضل مما لدينا لكوكبنا”.
هناك سبب لأن استكشاف البشر لأعماق البحار كان محدودًا للغاية: السفر إلى أعماق المحيط يعني الدخول إلى عالم بمستويات هائلة من الضغط كلما نزلت بعيدًا – وهو مسعى شديد الخطورة. البيئة مظلمة مع انعدام الرؤية تقريبًا. درجات الحرارة الباردة شديدة.
كانت الغواصة المفقودة حاليًا تحمل خمسة أشخاص لاستكشاف حطام سفينة RMS Titanic ، التي تقع على بعد حوالي 900 ميل (1450 كيلومترًا) قبالة ساحل كيب كود ، ماساتشوستس ، وحوالي 12500 قدم (3800 متر) تحت الماء. تديرها شركة OceanGate Expeditions ، وهي شركة خاصة مقرها في ولاية واشنطن ، فقدت السفينة السياحية الاتصال بسفينتها الأم مساء الأحد.
العديد من العوامل التي يمكن أن تجعل من الصعب تحديد موقع السفينة واستعادتها هي أيضًا الأسباب التي تجعل الاستكشاف الشامل لقاع المحيط بعيد المنال.
قال الدكتور جيمي برينجل ، القارئ في علوم الأرض الجنائية بجامعة كيلي بإنجلترا ، في بيان: “البحث عن الأحياء المائية أمر صعب للغاية ، حيث أن قاع المحيط أكثر وعورة من اليابسة”.
قال برينجل إنه إذا لم تعد الغواصة إلى سطح المحيط ، فستحتاج فرق البحث والإنقاذ إلى الاعتماد على السونار ، وهي تقنية تستخدم الموجات الصوتية لاستكشاف أعماق المحيط غير الشفافة ، لتستقر على السيارة. وستتطلب العملية استخدام شعاع ضيق للغاية يمكن أن يوفر ترددًا عاليًا بدرجة كافية لتقديم صورة واضحة عن المكان الذي قد تكون فيه السفينة ، المسماة تايتان.
تاريخ استكشاف المحيطات
قام المهندس الهولندي كورنيليس دريبل ببناء الغواصة الأولى في عام 1620 ، لكنها ظلت عالقة في المياه الضحلة. سوف يستغرق الأمر ما يقرب من 300 عام – في أعقاب كارثة تيتانيك – قبل أن تبدأ تكنولوجيا السونار في تقديم صورة أوضح للعلماء عما يكمن في أعماق المحيط.
جاءت خطوة كبيرة إلى الأمام في مجال الاستكشاف البشري في عام 1960 مع الغوص التاريخي لغواصة Trieste ، وهو نوع من الغواصات المجانية الغاطسة ، إلى Challenger Deep ، الذي يقع على بعد أكثر من 35800 قدم (10916 مترًا) تحت الماء.
شوهد المستكشف والفيزيائي أوغست بيكارد يرتدي سترة نجاة أثناء خروجه من حوض أعماق تريست ، الذي صممه ، بعد أن حقق رقماً قياسياً في الغوص بلغ 10.335 قدمًا (3150 مترًا) في 3 أكتوبر 1953. تم الغوص قبالة الساحل الغربي في إيطاليا. – Keystone / Hulton Archive / Getty Images
ومنذ ذلك الحين ، عادت بعثات قليلة فقط إلى مثل هذه الأعماق. وقال فيلدمان إن الرحلات في غاية الخطورة.
لكل 33 قدمًا (10 أمتار) يتم قطعها تحت سطح المحيط ، يزداد الضغط بمقدار غلاف جوي واحد ، وفقًا لـ NOAA. الغلاف الجوي هو وحدة قياس تساوي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة. وأشار فيلدمان إلى أن ذلك يعني أن الرحلة إلى تشالنجر ديب يمكن أن تضع السفينة تحت ضغط “يعادل 50 طائرة جامبو”.
وأضاف فيلدمان أنه عند هذا الضغط ، يمكن أن يؤدي أصغر عيب هيكلي إلى كارثة.
أثناء الغوص في تريست عام 1960 ، قال الركاب جاك بيكار ودون والش إنهم ذهلوا لرؤية كائنات حية.
قال فيلدمان: “على الفور ، تم تفجير كل تصوراتنا المسبقة عن المحيط من النافذة”.
ما يكمن في قاع المحيط
في حين أن ما يُعتبر أعماق المحيط يمتد من 3280 قدمًا إلى 19685 قدمًا (1000 متر إلى 6000 متر) تحت السطح ، يمكن أن تغوص خنادق أعماق البحار إلى 36000 قدم (11000 متر) ، وفقًا لمعهد وودز هول لعلوم المحيطات في ماساتشوستس. هذه المنطقة ، التي تسمى منطقة hadal أو hadalpelagic ، سميت باسم Hades ، الإله اليوناني للعالم السفلي. في منطقة هادال ، تكون درجات الحرارة أعلى بقليل من درجة التجمد ، ولا يخترق أي ضوء من الشمس.
تمكن العلماء لأول مرة من إثبات وجود الحياة على ارتفاع أقل من 19685 قدمًا في عام 1948 ، وفقًا للمؤسسة.
كانت الاكتشافات في Challenger Deep رائعة ، بما في ذلك النتوءات الصخرية “الملونة الزاهية” التي يمكن أن تكون رواسب كيميائية ، ومزدوجات الأرجل العملاقة الشبيهة بالجمبري ، وهولوثوريان التي تعيش في القاع ، أو خيار البحر.
يتذكر فيلدمان أيضًا محاولته الخاصة في التسعينيات لإلقاء نظرة على الحبار العملاق المراوغ ، الذي يتربص في أعماق المحيط المحبرة. تم التقاط أول فيديو لكائن حي ، يمكن أن يصل طوله إلى 60 قدمًا (18 مترًا) ، في أعماق البحار بالقرب من اليابان في عام 2012 ، وفقًا لـ NOAA.
قال فيلدمان إنه تم افتتاح عالم جديد أيضًا في السبعينيات ، عندما اكتشف عالم الجيولوجيا البحرية روبرت بالارد “نظامًا بيئيًا غريبًا تمامًا” ، ثم مع مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات ، داخل البحر بالقرب من صدع غالاباغوس – “مع هذه الديدان العملاقة ، المحار وسرطان البحر والأشياء التي كانت تعيش في هذه … الفتحات الموجودة تحت سطح البحر. “
أنثى سمكة الصيادين في أعماق البحار تجذب فريستها بإغراء ينبثق من رأسها في المحيط الأطلسي. – صور Bluegreen / Alamy Stock Photo
المخلوقات غير العادية – التي يتوهج بعضها مع التلألؤ الحيوي للتواصل ، وجذب الفريسة وجذب الأصدقاء – قد نحتت موائل داخل الجدران شديدة الانحدار لخنادق المحيط. تكيفت أشكال الحياة هذه لتعيش في بيئة قاسية ولا توجد في أي مكان آخر على هذا الكوكب. بدلاً من الاعتماد على ضوء الشمس في العمليات الأساسية ، يستخدمون الطاقة الكيميائية المنبعثة من التسربات المائية الحرارية والفتحات التي تكونت من الصهارة المتصاعدة من قاع المحيط.
تتسرب مياه البحر الباردة من خلال شقوق قاع البحر وتسخن إلى 750 درجة فهرنهايت (400 درجة مئوية) حيث تتفاعل مع الصخور الساخنة. تنتج التفاعلات الكيميائية معادن تحتوي على الكبريت والحديد ، وتطلق الفتحات المياه الغنية بالمغذيات التي تدعم النظام البيئي للحياة البحرية غير العادية المتجمعة حولها.
استخدم الباحثون الغواصة ألفين لاكتشاف الحياة البحرية الغريبة ، ودراسة الصفائح التكتونية والفتحات الحرارية المائية – واستكشاف تيتانيك في عام 1986 بعد تحديد بالارد حطام السفينة الشهير.
تعاون باحثون من WHOI و NASA لتطوير مركبات ذاتية القيادة غير مأهولة تحت الماء يمكنها النزول عبر التضاريس الصعبة للخنادق وتحمل ضغوطًا تزيد عن 1000 مرة عن سطح المحيط. يمكن للمركبات التحقيق في تنوع الحياة داخل الخنادق ، ويمكنها أيضًا مساعدة العلماء على استكشاف المحيطات على الأقمار حول كوكب المشتري وزحل في المستقبل.
الأيزوبود العملاق هو قشريات في أعماق البحار. – أليساندرو مانشيني / علمي ألبوم الصور
لماذا يعد رسم خرائط المحيط أمرًا صعبًا للغاية
من منظور علمي بحت ، لا تفعل الرحلات السياحية إلى قاع المحيط الكثير لتعزيز فهمنا لأسرار المحيط.
قال فيلدمان: “البشر يحبون صيغ التفضيل”. “نريد الذهاب إلى الأعلى والأدنى والأطول.”
ولكن فقط “نسبة صغيرة جدًا من أعماق المحيطات ، وحتى المحيط الأوسط ، رُصدت بالعيون البشرية – كمية متناهية الصغر. وقد تم تعيين مساحة صغيرة جدًا جدًا من قاع المحيط “.
وأشار فيلدمان إلى أن السبب يعود إلى حد كبير إلى التكلفة. يمكن للقوارب المجهزة بتكنولوجيا السونار أن تتحمل نفقات باهظة. قال فيلدمان إن إجمالي الوقود وحده يمكن أن يصل إلى 40 ألف دولار في اليوم.
ومع ذلك ، هناك جهد جاري حاليًا لإنشاء خريطة نهائية لقاع المحيط ، تسمى قاع البحر 2030.
لا تزال هناك فجوات كبيرة فيما يعرف عن أعماق البحار. من بين 2.2 مليون نوع يُعتقد أنها موجودة في محيطات الأرض ، وصف العلماء 240 ألفًا فقط ، وفقًا لتعداد المحيطات ، وهي مبادرة لتسجيل واكتشاف الحياة البحرية.
ومع ذلك ، من المستحيل معرفة عدد الكائنات البحرية الموجودة على وجه اليقين ، كما أشار فيلدمان.
تمت تغطية معظم قاع البحر الذي تم استكشافه خلال Dive 07 في استكشاف أعماق البحار لجنوب شرق الولايات المتحدة لعام 2019 ، والذي أجرته NOAA وشركاؤها ، بعقيدات المنغنيز ، وهو موضوع الاختبار التجريبي Deep Sea Ventures منذ ما يقرب من خمسة عقود. – بإذن من مكتب NOAA لاستكشاف / أبحاث المحيطات ، 2019 جنوب شرق الولايات المتحدة لاستكشاف أعماق البحار
قال: “يمكننا عمل تقديرات طوال الوقت ولكن بعد ذلك … تذهب إلى مكان جديد وتكتشف جنسًا جديدًا تمامًا أو طريقة جديدة تمامًا للعيش”.
إن التقدم التكنولوجي قد يجعل استكشاف الإنسان لأعماق المحيطات غير ضروري. ستساعد الابتكارات مثل روبوتات أعماق البحار ، والتصوير عالي الدقة تحت الماء ، والتعلم الآلي ، وتسلسل الحمض النووي الموجود في مياه البحر على تسريع وتيرة اكتشاف أشكال الحياة الجديدة.
قال عالم البيئة البحرية أليكس روجرز ، أستاذ بيولوجيا الحفظ في جامعة أكسفورد في المملكة المتحدة: “لدينا خرائط أفضل لسطح القمر مقارنة بقاع البحر لأن مياه البحر غير شفافة بالنسبة للرادار والأساليب الأخرى التي نستخدمها لرسم خريطة للأرض”. “ومع ذلك ، فقد أدت 150 عامًا من علم المحيطات الحديث إلى فهم أفضل للعديد من جوانب المحيط مثل الحياة التي يحتوي عليها ، وكيمياءها ودورها في نظام الأرض.”
أضاف روجرز أن رسم خرائط للمحيطات “يساعدنا على فهم كيفية تأثير شكل قاع البحر على التيارات المحيطية ، ومكان وجود الحياة البحرية”. كما أنه يساعدنا على فهم المخاطر الزلزالية. لذلك فهو علم أساسي أساسي ذو أهمية قصوى لرفاهية الإنسان “.
صحة الإنسان والبحث العلمي
يُعتقد أن المحيط منجم ذهب للمركبات ، وقد أدى استكشافه إلى العديد من الاختراقات الطبية الحيوية.
تمت الموافقة على أول دواء مشتق من البحر ، وهو Cytarabine ، في عام 1969 لعلاج سرطان الدم. تم عزل الدواء من اسفنجة بحرية.
أدى العمل على المركبات النشطة بيولوجيًا في سم القواقع المخروطية ، وهو نوع من الرخويات البحرية ، إلى تطوير مسكن قوي للآلام يسمى زيكونوتيد (المعروف تجاريًا باسم بريالت).
طور العلماء PCR ، أو تفاعل البلمرة المتسلسل ، وهي تقنية تستخدم على نطاق واسع لنسخ خيوط الحمض النووي ، بمساعدة إنزيم معزول من ميكروب موجود في الفتحات المائية الحرارية البحرية. ويسمح البروتين الفلوري الأخضر الذي لوحظ في قنديل البحر للباحثين بمشاهدة العمليات التي كانت غير مرئية ، بما في ذلك انتشار الخلايا السرطانية وتطور الخلايا العصبية.
هذه فقط أمثلة قليلة. يقول الباحثون إن المحيط والحياة التي يحتويها يمكن أن يقدموا إجابات لبعض أكبر التحديات التي يواجهها الطب ، مثل مقاومة المضادات الحيوية للأدوية. يمكن أن تخبرنا دراسة البحر أيضًا عن كيفية تطور الحياة.
“يحتوي المحيط على العديد من الفروع العميقة للحياة التي تطورت على مدى 4 مليارات سنة على الأرض ، وبالتالي يمكن للحياة البحرية أن تخبرنا كثيرًا عن تطور كل من الكائنات الحية وأنظمة بيولوجية محددة مثل الجينات التنموية والجهاز المناعي ،” قال روجرز عبر البريد الإلكتروني.
لمزيد من أخبار CNN والنشرات الإخبارية ، قم بإنشاء حساب على CNN.com