Visst, den nya Aquaman-filmen har stora tandiga sjömonster. Den har glödande treuddar och en hjälte som kan lyfta en hel ubåt. Men det är staden Atlantis som verkligen stjäl showen. Uppkallad efter den mytomspunna metropolen som kollapsade i havet, är Atlantis här ett helt undervattensrike. Valar simmar vid glödande, skivformade byggnader. Dessa nyare strukturer reser sig över gamla ruiner, staplas upp som ett enormt korallrev gjord av lägenheter.
Det räcker för att få någon att önska sig ett liv under havet. Men även om det där undervattenslivet ser fridfullt ut, kommer det med mycket press. (Och inte bara för att du kanske kämpar för ditt liv mot din halvbror och hans försök att ta över världen.) Allt det där vattnet väger tungt på en person, fisk eller atlantisk byggnad. Och det kräver några speciella anpassningar för att överleva.
Ovanför vattnet, du – och allt på planeten – är under lite press. Luft har massa, och den massan trycker ner. Vid havsnivån trycker luftpelaren ovanför dig ned med en kraft på cirka 1 kilogram per kvadratcentimeter (14,5 pund per kvadrattum). Det är ungefär vikten av en 3-månaders bebis på varje kvadrattum. Det kanske låter tungt, men du märker det inte eftersom din kropp är van vid detta tryck.
Klättra upp till toppen av ett berg och det blir mindre luft ovanför dig. Den minskade massan betyder att det är mindre tryck. Men dyk ner i havet, sjunk ner så kommer du snabbt att upptäcka vad verkligt tryck är.
Truffar ner på mig, trycker ner på dig
Vatten är tyngre än luft. Ju längre du sjunker under ytan, desto mer vatten tynger du. Varje 10:e meter (eller 33 fot) djup tillför ytterligare 6,6 kilogram per kvadratcentimeter (14,5 pund per kvadrattum) av tryck.
”Om du tog en tom vattenflaska av plast och gick ner 75 fot , det skulle krossas platt”, konstaterar George Elvin. Han arbetar vid North Carolina State University i Raleigh. Där studerar han hur människor kan bygga strukturer i extrema miljöer – till exempel under vattnet.
Människor är lite tuffare än tomma plastflaskor, förstås. Men de är inte oförstörbara. “Det djupaste mänskliga dyket oskyddat är cirka 1 000 fot”, säger Elvin. Det är ungefär 300 meter. På detta djup upplever kroppen 100 gånger det tryck den upplever vid ytan. På djupare djup, förklarar Elvin, finns det så mycket tryck att alla luftsäckar i din kropp – som dina lungor – helt enkelt skulle kollapsa. Om dina lungor inte expanderar, andas du inte. Trevligt att känna dig.
Detta är Aquarius Reef Base, som ligger vackert under havet. Forskare använder den för att studera livet under vattnet i Mexikanska golfen.
De flesta människor lever på torr mark, men det finns ett fåtal som lever under vattnet under korta perioder — väl inom de tolererbara gränserna. Även då kräver de tid att anpassa sig, konstaterar Roger Garcia. Han är operativ chef för Aquarius Reef Base. Det är en undervattensmiljö där forskare kan leva några dagar åt gången medan de studerar havet. Den ligger 15 meter (cirka 50 fot) under ytan av Mexikanska golfen, utanför Floridas västra kust.
Insidan av denna anläggning är fylld med luft som hålls vid samma tryck som vattnet utanför. På det djupet, säger Garcia, känns det inte riktigt som att vattnet trycker in på alla sidor, och han har mycket erfarenhet av det. Det är bara en sak han lägger märke till. Eftersom gasen är tätare än vid havsnivån, noterar han, “för det mesta är din röst lite djupare.” Så att hänga i ett grunt Atlantis skulle påverka din sångröst, men det är ungefär det.
Att återvända till ytan är dock inte lätt — inte ens från så grunt djup. När någon simmar upp till ytan sjunker trycket. Detta gör att gaser lösta i kroppen kan bilda bubblor. Om dessa bubblor bildas i blodet eller hjärnan kan de orsaka ledvärk. De kan till och med spränga kärl i hjärnan och spricka vävnader i lungorna. Detta tillstånd är känt som tryckfallssjuka (eller ibland “böjningarna”).
Aquaman kanske inte har detta problem. Men vi andra har inte lika tur. För att undvika tryckfallssjuka måste människor i Garcias revbas långsamt stiga upp till ytan. I stället för att varje person simmar, stiger själva basen till havsytan. Resan tar 15 timmar, men den låter människorna inomhus långsamt anpassa sig till det fallande trycket och undvika dessa bubblor.
I en bläckfisks trädgård
När man hanterar undervattenstryck väljer folk ofta att bygga med cirklar. Garcias revbas är till exempel ett gigantiskt stålrör. Ubåtar är också rundade metallrör. Ännu bättre än en cirkel är dock en sfär. “En sfär är den perfekta formen för en undervattensbyggnad eller stad”, säger Elvin. Dess runda form fördelar trycket jämnt över en struktur. De skivformade strukturerna i Aquamans Atlantis är inte den absolut bästa designen för undervattensliv, säger Elvin, “men de kommer nära.”
Att tåla tryck är särskilt viktigt när människor bygger under vattnet. Dessa strukturer har luft inuti som människor behöver andas. “Om det finns vatten inuti, är du redo”, säger Elvin. Om strukturen fylldes med vatten istället för luft, skulle trycket på insidan vara detsamma som trycket utanför. Det gör det enkelt att bygga, men att bo där mycket svårare.
Att bygga under vattnet kräver också olika typer av material. De som brukade bygga på mark “skulle inte fungera särskilt bra”, säger Elvin. Och trycket är bara ett problem. “En undervattensmiljö är mycket hård, med olika kemikalier i vattnet”, konstaterar han. Trä ruttnar. Stål rostar. Havet kan till och med bryta ner en del plast.
Atlantiska byggmaterial kan därför vara något lite mer naturligt. “Titta på material som är bekväma under vattnet och använd dem”, säger Elvin.
I själva verket, konstaterar Elvin, var direktören för Aquaman, James Wan, inspirerad av korallreven när han föreställde sig staden Atlantis . “Det är verkligen intelligent och kreativt,” säger Elvin. “[Wan] tänkte inte på hur landbaserade byggnader och städer skulle fungera under vattnet. Han började under vattnet … tittade på naturen. Vi vet att de största strukturerna på jorden är korallrev. Han är skarp att tänka på det.”
Leave a Reply