Historia y tecnología de exploración en aguas profundas

El término "mar profundo" no tiene el mismo significado para todos. Para los pescadores, el mar profundo es cualquier parte del océano más allá de la plataforma continental relativamente poco profunda. Para los científicos, el mar profundo es la parte más baja del océano, debajo de la termoclina (la capa donde el calentamiento y el enfriamiento de la luz solar dejan de tener efecto) y sobre el fondo del mar. Esta es la parte del océano más profunda que 1,000 brazas o 1,800 metros.

Es difícil explorar las profundidades porque son eternamente oscuras, extremadamente frías (entre 0 grados C y 3 grados C por debajo de 3.000 metros) y a alta presión (15750 psi o más de 1.000 veces más que la presión atmosférica estándar en el mar nivel). Desde la época de Plinio hasta finales del siglo XIX, la gente creía que el mar profundo era un páramo sin vida. Los científicos modernos reconocen las profundidades del mar como el hábitat más grande del planeta. Se han desarrollado herramientas especiales para explorar este ambiente frío, oscuro y presurizado.

La exploración de aguas profundas es un esfuerzo multidisciplinario que incluye oceanografía, biología, geografía, arqueología e ingeniería.

La historia de la exploración en aguas profundas comienza relativamente recientemente, principalmente porque se necesita tecnología avanzada para explorar las profundidades. Algunos hitos incluyen:

1521: Fernando de Magallanes intenta medir la profundidad del Océano Pacífico. Utiliza una línea ponderada de 2,400 pies, pero no toca el fondo.

1818: Sir John Ross atrapa gusanos y medusas a una profundidad de aproximadamente 2,000 metros (6,550 pies), ofreciendo la primera evidencia de vida marina.

1842: A pesar del descubrimiento de Ross, Edward Forbes propone la Teoría del Abismo, que establece que la biodiversidad disminuye con la muerte y que la vida no puede existir a más de 550 metros (1.800 pies).

1850: Michael Sars refuta la teoría del Abismo descubriendo un rico ecosistema a 800 metros (2.600 pies).

1872-1876: El HMS Desafiador, dirigido por Charles Wyville Thomson, conduce la primera expedición de exploración en aguas profundas. DesafiadorEl equipo descubre muchas especies nuevas adaptadas exclusivamente a la vida cerca del fondo del mar.

1930: William Beebe y Otis Barton se convierten en los primeros humanos en visitar las profundidades del mar. Dentro de su batisfera de acero, observan camarones y medusas.

1934: Otis Barton establece un nuevo récord de buceo humano, llegando a 1.370 metros (.85 millas).

1956: Jacques-Yves Cousteu y su equipo a bordo del Calipso lanzar el primer documental completo a todo color, Le Monde du Silence (El mundo silencioso), mostrando a la gente en todas partes la belleza y la vida de las profundidades del mar.

1960: Jacques Piccard y Don Walsh, con la embarcación de aguas profundas Trieste, desciende al fondo del Challenger Deep in the Trinchera mariana (10,740 metros / 6.67 millas). Observan peces y otros organismos. No se pensaba que los peces habitaran en aguas tan profundas.

1977: Ecosistemas alrededor respiraderos hidrotermales son descubiertos Estos ecosistemas usan energía química, en lugar de energía solar.

1995: Los datos del radar satelital Geosat se desclasifican, lo que permite el mapeo global del fondo marino.

2012: James Cameron, con el barco Deepsea Challenger, completa la primera inmersión en solitario a la parte inferior del Challenger Deep.

Los estudios modernos amplían nuestro conocimiento de la geografía y la biodiversidad de las profundidades del mar. los Nautilo vehículo de exploración y NOAA Okeanus Explorer continuar descubriendo nuevas especies, desentrañar los efectos del hombre sobre el pelágico ambiente, y explorar restos y artefactos en las profundidades de la superficie del mar. El Programa Integrado de Perforación Oceánica (IODP) Chikyu analiza los sedimentos de la corteza terrestre y puede convertirse en la primera nave en perforar el manto de la Tierra.

Al igual que la exploración espacial, la exploración de aguas profundas requiere nuevos instrumentos y tecnología. Mientras que el espacio es un vacío frío, las profundidades del océano son frías, pero altamente presurizadas. El agua salada es corrosiva y conductora. Está muy oscuro.

Encontrar el fondo

En el siglo VIII, los vikingos soltaron pesos de plomo unidos a cuerdas para medir la profundidad del agua. A partir del siglo XIX, los investigadores usaron alambre en lugar de cuerda para tomar medidas de sonido. En la era moderna, las mediciones de profundidad acústica son la norma. Básicamente, estos dispositivos producen un sonido fuerte y escuchan ecos para medir la distancia.

Exploración humana

Una vez que la gente sabía dónde estaba el fondo del mar, querían visitarlo y examinarlo. La ciencia ha progresado mucho más allá de la campana de buceo, un barril que contiene aire que podría ser bajado al agua. El primero submarino Fue construido por Cornelius Drebbel en 1623. El primer aparato de respiración submarina fue patentado por Benoit Rouquarol y Auguste Denayrouse en 1865. Jacques Cousteau y Emile Gagnan desarrollaron el Aqualung, que fue el primer verdadero sistema de "equipo de respiración submarina autónoma". En 1964, Alvin fue probado. Alvin fue construido por General Mills y operado por la Marina de los EE. UU. Y la Institución Oceanográfica Woods Hole. Alvin permitió que tres personas permanecieran bajo el agua hasta nueve horas y hasta 14800 pies. Los submarinos modernos pueden viajar hasta 20000 pies de profundidad.

Exploración Robótica

Si bien los humanos visitaron el fondo de la Fosa de las Marianas, los viajes fueron caros y solo permitieron una exploración limitada. La exploración moderna se basa en sistemas robóticos.

Los vehículos operados a distancia (ROV) son vehículos atados que son controlados por investigadores en un barco. Los ROV suelen llevar cámaras, brazos manipuladores, equipos de sonda y contenedores de muestras.

Los vehículos submarinos autónomos (AUV) funcionan sin control humano. Estos vehículos generan mapas, miden temperatura y productos químicos, y toman fotografías. Algunos vehículos, como el Nereo, actuar como un ROV o AUV.

Instrumentación

Los humanos y los robots visitan ubicaciones, pero no permanecen el tiempo suficiente para recopilar mediciones a lo largo del tiempo. Los instrumentos submarinos monitorean los cantos de ballenas, la densidad del plancton, la temperatura, la acidez, la oxigenación y diversas concentraciones químicas. Estos sensores se pueden conectar a boyas de perfilado, que se desplazan libremente a una profundidad de aproximadamente 1000 metros. Los observatorios anclados albergan instrumentos en el fondo marino. Por ejemplo, el Sistema Acelerado de Investigación de Monterey (MARS) descansa en el fondo del Océano Pacífico a 980 metros para monitorear fallas sísmicas.