Bägare och kemikalieflaskor står på hyllorna, precis som i ett vanligt vetenskapslabb. Kraftfulla mikroskop, inkubatorer för odling av bakterier och annan utrustning kantar rummet, precis som i ett vanligt vetenskapslabb.
Men när du väl känner att golvet börjar svaja eller du tittar ut genom fönstren bara för att se en vidsträckt blått, vet du att detta inte är något typiskt vetenskapslabb. Istället är de sju våningarna med forskningsutrymme ett “flytande universitet” ombord på ett fartyg som kallas JOIDES Resolution.
I juni förra året seglade de 60 forskarna ombord på Resolution mot vattnen utanför British Columbia. De borrade hål djupt ner i havsbotten och genomförde experiment som de hoppas ska ge ledtrådar om vad som händer i dessa till stor del outforskade områden.
“Vi vet mer om Mars och månen än om havet och dess utveckling”, säger Steve Bohlen. Han är ordförande för Joint Oceanographic Institutes, organisationen som leder expeditionen.
Den här månaden är fartyget i vatten utanför Costa Rica och borrar fler hål djupt ner i havsbotten. Den kommer senare att bege sig till Nordatlanten och leta efter bevis på klimatförändringar i det avlägsna förflutna.
Djup kunskap
För att studera lagren av lera, silt och sten som ligger under havet tar forskare kärnprover. De samlar dessa långa materialrör genom att borra ett smalt, vertikalt hål i skorpan. Forskarna analyserar sedan materialet, lager för lager.
Borrskeppet JOIDES Resolution är 469 fot långt och 69 fot brett. Fartygets borrtårn tornar upp sig 202 fot över vattenlinjen. | Integrerat havborrprogram |
Ett rörs olika lager av stenar och sand och små fossiler av forntida organismer ger en tidslinje för vad som hände på jorden på en given plats under de senaste 200 miljoner åren eller så.
Det första havsborrprogrammet 1968 gav forskare bevis på att jordskorpan var uppdelad i enorma plattor. Dessa plattor rör sig långsamt runt, breder isär, glider under eller gnuggar förbi varandra.
Sedan dess har forskare använt kärnor från hela världen för att spåra klimatförändringar eller förstå varför vissa områden rasslar av jordbävningar. En kärna som borrades nära Florida innehöll grönaktiga glasartade partiklar. Geologer säger att partiklarna är bevis på att en rejäl meteorit slog in i Mexikanska golfen för 65 miljoner år sedan.
Det nya borrprogrammet syftar till att fördjupa sig ännu djupare i havets mysterier.
Det är det största geovetenskapliga programmet vi har, säger Andrew Fisher. Han liknar det vid rymdteleskopet Hubble, som astronomer har använt för att undersöka yttre rymden och göra upptäckter om universum. Fisher är professor vid University of California, Santa Cruz, och var en av ledarna för Resolutions juniexpedition.
Upplösning forskning
Forskningen fortsätter oavbrutet ombord på Resolution. Besättningen och forskarna arbetar i roterande 12-timmarsskift, utan lediga dagar, under alla dagar som fartyget är till sjöss. Expeditioner kan pågå så länge som 55 dagar.
Borrtornen skymtar ovanför forskningsfartyget. | Kate Ramsayer |
Forskare undersöker kärnprover som erhållits genom att borra i havsbotten. | Program för havsborrning |
För att samla in data sänker en erfaren besättning borrröret genom tusentals fot vatten för att slipa genom 2 000 fot lera och sten. Ibland måste de lokalisera ett hål som borrats ner i havsbotten flera år tidigare så att forskarna kan få ett nytt prov.
Att få in borrröret i ett sådant hål är som att stå på toppen av Empire State Building och försöka få in ett sugrör i en colaflaska på marken, säger personalforskaren Adam Klaus från Texas A&M University i College Station.
För att ge en stadig plattform har fartyget speciella motorer för att hålla det på plats, även i hackig sjö.
När tekniker tar bort ett prov från borrröret får ropet “kärna på däck” forskarna igång. De märker omedelbart kärnprovet och delar det på mitten. Ena halvan är försiktigt inslagen och arkiverad så att forskare kan studera den senare.
Den andra halvan utsätts för alla typer av tester, direkt på båten.
Mikrobiologer isolerar snabbt prover i en steril miljö så att stenlevande bakterier inte ska drabbas av kontaminering. Geologer beskriver sedimentlagren och tar mätningar av deras volymer, densiteter och magnetiska egenskaper. Forskare packar ihop prover för att ta till sina hemlaboratorier.
Jordens VVS-system
I hålen kvar av borrrören förvarar forskare sensorer som upptäcker och registrerar temperatur, tryck och vattenläckage i berget som omger hålet. Dessa sensorer kommer att samla in data under några år innan forskarna skickar robotsubs för att samla in informationen.
Fisher och hans kollegor planerar att etablera ett nätverk av sensorer i havsbotten för att studera vattenflödet i jordskorpan. Så småningom hoppas de kunna pumpa in vatten i ett hål för att se om det kommer ut i ett annat hål. Sådana experiment kommer att berätta mer om hur “VVS-systemet” i jordens stenar fungerar.
Andra utredare är entusiastiska över de små mikroberna som kan leva i stenar mer än 2 000 fot under ytan.
Oregon State University doktorand Mark Nielsen är intresserad av hur mikroberna lagrar och hanterar energi djupt inne i berget. Dessa mikrober kan inte använda fotosyntes – det finns inget solljus – eller många av de andra processer som används av bakterier. Neilsons prover kan berätta för honom vilka kemiska föreningar organismerna tar upp.
Sådana studier kan vara användbara i sökandet efter liv på andra planeter. Vissa forskare har föreslagit att om liv finns på Jupiters måne Europa eller Saturnus måne Titan, kan det likna mikroberna som lever i den lika fientliga miljön i jordskorpan.
Livet på en båt
Att arbeta på ett forskningsfartyg är inte alltid lätt. Forskarna är borta från familj och vänner i nästan 2 månader. Även om de har tillgång till e-post måste alla 110 personer ombord på fartyget dela en telefon för personliga samtal.
Plus, med 12-timmars arbetsdagar och labb som inte alltid har fönster, kan en forskares tidsuppfattning komma ur spel.
“Du kan inte säga dagen, och tiden spelar ingen roll”, säger Verena Heuer. Hon är mikrobiolog från Bremens universitet i Tyskland. “Det är bara havet och du och skeppet”, säger hon.
Forskaren Adam Klaus rör vid ett instrument som används för att mäta densiteten och sammansättningen av sedimentkärnor. | Kate Ramsayer |
Två dagar innan fartygets avgång tog Heuer och några vänner långa promenader. När de väl var ombord var deras promenadmöjligheter strikt begränsade.
I packningen inför resan ingick ofta speciella personliga föremål. Klaus tog med bilder på sin familj. Nielsen fyllde på med choklad, Sour Patch Kids och böcker. Han köpte också en iPod-musikspelare speciellt för resan. Heuer packade kaffe och sa att så länge hon inte fick slut på choklad så skulle hon bli en glad husbil.
För forskarna kompenserar chansen att vara tillsammans med andra forskare för att dela idéer, ställa frågor och genomföra experiment för de tuffa levnadsvillkoren.
“Jag är alltid ödmjuk när jag kommer till en hamn och ser ett fartyg som väntar och vet att jag får gå ut på det,” säger Fisher. “Det finns människor från alla olika länder som gör alla olika typer av forskning. Det finns inget liknande i världen.”
Gå djupare:
Nyhetsdetektiv: Kate besöker ett forskningsfartyg
Ordsökning: djuphavsborrning
Ytterligare information
Frågor om artikeln
JOIDES Resolution Fakta
Från januari 1985 till september 2003 fungerade JOIDES-resolutionen i 6 591 dagar, den reste en total sträcka på 355 781 nautiska mil, besökte 669 platser för att borra 1 797 hål och återvinna 35 772 kärnor. Dess djupaste hål trängde 6 926 fot (1,31 miles) ner i havsbotten.
Själva skeppet är 469 fot långt och 69 fot brett. Dess borrtorn reser sig 202 fot över vattenlinjen. Besättningen placerar fartyget över en borrplats med hjälp av 12 datorstyrda thrustrar samt huvudframdrivningssystemet. Riggen kan hänga upp så mycket som 30 020 fot borrrör till ett havsdjup som är så stort som 27 018 fot.
Källa: www-odp.tamu.edu/shipstats.html och www-odp.tamu.edu/shiphist.html (Ocean Drilling Program, Texas A&M University)
Copyright © 2023 | Paramo.org
Forskare och personal ombord på forskningsfartyget delar rum med en eller tre andra personer. | Kate Ramsayer |
Leave a Reply