När Nicholas Higgs tittar genom kamerorna på en fjärrstyrd ubåt kan han se havets botten, långt nedanför. Kamerans ljus sveper genom det svarta vattnet och lyser upp en platt, siltig havsbotten. Plötsligt lyser rampljuset på ett enormt skelett. Konstiga, främmande djur täcker den. Higgs har hittat det han letade efter: ett valfall.
Han arbetar normalt i England utanför Plymouth University. Higgs, en marinbiolog, är biträdande chef för dess marininstitut.
Mer än 60 procent av jordens yta är djupt under vattnet – så djupt att solens ljus inte kan nå den. Enorma berg reser sig från havsbotten. Klyftor djupare än Grand Canyon skyddar mikrobiellt liv som måste överleva på vad inget annat vill äta. Djur lever sina liv i nära-frysta, kolsvarta ekosystem.
Eller så det verkar. Forskare vet faktiskt väldigt lite om den här delen av vår värld, hur den fungerar och om varelserna som lever här. “Det är den största livsmiljön på planeten,” säger Higgs.
Men till dags dato, noterar han , “Vi har utforskat mindre än fem procent av det – mindre än en procent i extrem detalj.”
Forskare som studerar djuphavet lär sig ständigt nya saker och upptäcker överraskningar. De står också inför unika utmaningar när de arbetar i en så avlägsen och djup miljö: mörker, nästan minusgrader, extrema tryck och till och med en och annan nyfiken val. Men genom att undersöka detta mystiska undervattenslandskap kan de få nya insikter om vår planet, andra arter och själva livets natur.
Valfall och zombiemaskar
Föreställ dig att bo på havets botten. Utan solljus kan växter inte växa. Mat är svårt att hitta. Så du simmar runt och letar efter ätbara bitar i leran i havsbotten. Sedan från ingenstans faller en gigantisk död kropp ner från ovan.
Woohoo! Det är fest!
Detta är vad forskare kallar ett valfall. När kadaveret av en val sjunker till havsbotten, blir det en omedelbar fest för djur på djupet. Så många kommer för att äta middag att valens kropp blir ett nytt ekosystem – ett som kan hålla i flera år, till och med årtionden.
Kräftdjur, som krabbor, är bland de organismer som gör en måltid från en val.N. Higgs
De första att äta är asätare. Dessa inkluderar hajar och slemmiga hagfish. De kommer att gräva i det ruttnande köttet. Sedan flyttar maskar, räkor och andra ryggradslösa djur in. De har kommit för att plocka upp köttbitar och knapra på benen. Senare tar bakterier över. De producerar energi från kemiska reaktioner med en process som kallas kemosyntes (KEE-mo-SIN-the-sis). Slutligen blir valens skelett en struktur inom vilken vissa djur bygger sina hem.
Higgs har studerat alla dessa gemenskaper av varelser.
Ibland forskare att utforska havsbotten kommer att snubbla över ett kadaver av val av en slump. Andra gånger hittar de en död val som har sköljt iland. De kanske bogserar ut den till havet och sänker den med flit. Sedan kan de studera organismerna som kommer in för att återvinna de döda.
Djuphavsbiolog Nicholas Higgs studerar samhällena av djur som samlas efter att en val dör.Med tillstånd av Nicholas Higgs
Higgs är en del av ett team som har kryssat till ett valfall ombord på ett forskningsfartyg. Där tappar de en undervattensrobot överbord för att studera kadavret. Roboten förblir ansluten till fartyget med en tjuder. Forskare styr roboten till valfallet och använder sedan nedsänkbara kameror, sensorer, robotarm och andra verktyg för att undersöka. Dammsugare ombord kan till och med suga upp små havsdjur för studier på båten eller i labbet.
En varelse som hittats vid valfallen intresserar särskilt Higgs. Det är en konstig mask från släktet Osedax. Dessa maskar äter valben. Men de har inte munnar eller matsmältningssystem. Istället växer de rotliknande förlängningar in i benet och löser upp det. Genom att studera marina fossiler har Higgs och andra forskare lärt sig att dessa “zombiemaskar” har funnits i minst 100 miljoner år. Ändå fram till 2004 var de okända för vetenskapen.
Det är en anledning till att Higgs älskar att utforska djuphavet.
”Det är en av de sista gränserna för upptäckter på planeten, säger han. – Å ena sidan är det en väldigt svår miljö att studera. Men vad det betyder är att du vanligtvis hittar nya saker när du går ner dit. Ju fler prover du får, desto fler nya arter hittar du.”
Liten men mäktig
En del av havsbotten kan uppleva ett valfall bara en gång i en blåmåne. När den gör det, följer en fest. För resten av tiden är dock den enda maten som gör det så långt ner det tuffa som inget annat djur vill ha. Dessa kan vara materialet som bildar kräftdjursskal eller celler av växtfibrer.
”Det kan vara riktigt motsträviga
saker, ” säger Doug Bartlett. “Så du måste ha superbugs där nere för att kunna använda det.” Han borde veta. Bartlett är en djuphavsmikrobiolog vid Scripps Institution of Oceanography vid University of California, San Diego.
Dessa havsbottenmikrober omdefinierar vad det innebär att vara gammal och levande
Han fokuserar på mikrober i hadalzonen
Vågor ner djupt
Du kanske har sett vindar som piska upp vita mössor på stora sjöar eller havet. Men vart tar all den energin vägen? Dessa vindar rör inte bara upp vattenytan. Det visar sig att de skapar vågor som kan vandra till botten av även de djupaste haven.
Det här labbet, där den fysiska oceanografen Kelly Pearson (till vänster) arbetar med en kollega, är på ett forskningsfartyg. Matthew Alford
Dessa nästan tröghetsvågor (In-UR-shul) – de som flödar genom havets inre – är vad Kelly Pearson studerar. Hon är en fysisk oceanograf och doktorand vid University of Hawaii i Manoa.
På en forskningsresa studerade hon hur vatten rör sig genom den samoanska passagen. Detta är en klyfta mellan två undervattensberg norr om önationen Samoa. Här rinner kallt vatten från Antarktis längs havsbotten ut i norra Stilla havet. Forskare var glada över att observera nästan tröghetsvågor mer än 5 000 meter (3,1 miles) under havets yta. Ingen visste att de kunde resa så djupt!
Så vad händer om de gör det? Nära tröghetsvågor bidrar till havsblandning. När regn faller på havets yta hjälper dessa vågor att röra ner det i det salta vattnet nedanför. Och eftersom klimatförändringarna värmer upp världshaven, kan en förståelse för rörelsen av nästan tröghetsvågor hjälpa forskare att bättre förutsäga hur snabbt det varma vattnet kommer att blandas in i det kalla vattnet längst ner i havet.
För att studera detta fenomen går Pearson med andra forskare på forskningskryssningar till den samoanska passagen. De reser till en avlägsen del av havet och tappar sedan långa rader som sjunker till botten. De fäster instrument som mäter havskvaliteter som sälta, temperatur, tryck och vattenströmmar. På en resa, minns Pearson, “när vi satte in kom några valar och började leka med instrumentet, tryckte det upp och ner i repet med näsan… Vi tänkte: 'Det här är så coolt! Men knäck inte heller vårt instrument!'”
Detta är en i serien om karriärer inom naturvetenskap, teknik, teknik och matematik som möjliggjorts med generöst stöd från Arconic Foundation.
Leave a Reply