Als kind naar de nachtelijke hemel starend en me afvragend wat daarbuiten was, begon mijn reis naar een carrière waarbij ik in een krappe onderzeeër in de duisternis van de diepe zee duik om te zien wat daar is.

Tegen de tijd dat ik 15 jaar oud was, Ik ontdekte dat ik al te groot was om als astronaut in die kleine vroege ruimtecapsules te passen. Mijn focus verschoof naar innerlijke ruimte, dankzij de documentaires van Jacques Cousteau, gedetailleerde kaarten van de zeebodem en historische duiken naar de diepste delen van de oceaan in duikboten.

Op de universiteit, Ik maakte kennis met de wonderen van de geologie en hoe de zich uitbreidende zeebodem een ​​van de sleutels was tot het begrijpen van de nieuw ontwikkelde theorie van platentektoniek. Ik was verslaafd.

Na het behalen van mijn Ph.D., mijn afgestudeerde collega Dan Fornari bracht me in contact met wetenschappers van de National Oceanic and Atmospheric Administration die de HOV (Human Occupied Vehicle) Alvin gebruikten om de geologie van de Galapagos Rift te bestuderen - een zich uitbreidende bergkam waar diepzee hydrothermale bronnen en dierengemeenschappen voor het eerst waren eind jaren 70 ontdekt. Ze hadden een "hard-rock" geoloog nodig met een achtergrond in mariene geologie om met hen samen te werken - en ik vond het geweldig om deel te nemen aan hun expeditie die vertrok vanuit Acapulco. Een tektonische plaatgebeurtenis weerhield me er bijna van om deel te nemen aan de cruise toen de aardbeving in Mexico-Stad in 1985 mijn vlucht urenlang vertraagde.

Mijn eerste Alvin-duik in de actieve vulkanische kloof was bijna niet te beschrijven:beangstigend, opwindend, fascinerend, vermoeiende en de meest opwindende gebeurtenis in mijn leven tot dan toe. Hoewel de pre-cruise training door de Alvin piloten zeer grondig is, de angst voor het onbekende bleef hangen totdat het luik werd gesloten en we in het water werden neergelaten.

Wat zal ik zien? Hoe gevaarlijk is dit eigenlijk? Zal de verzegelde bol me echt beschermen tegen de verpletterende druk op diepte? Hoe is het om acht uur in zo'n kleine ruimte te zijn met twee andere mensen? Zal ik me alles herinneren wat ik moet doen? Durf ik de aangeboden koffie te drinken? Tot mijn verbazing, we gingen terug naar de oppervlakte voordat ik het wist - mijn adrenalineniveau was nog steeds hoog.

Die cruise en de resultaten die voortkwamen uit het succesvolle onderzoek markeerden het begin van mijn carrière als een van de weinige geologen die vulkanen op mid-oceanische ruggen werken en bestuderen. Sinds die duikserie in 1985, Ik heb ongeveer 40 duiken gemaakt in Alvin tot een diepte van bijna 13, 000 voet - tot voor kort dicht bij de limiet van Alvin's mogelijkheden. Aangezien elke duik doorgaans zes uur op de bodem doorbrengt, Ik heb in totaal ongeveer 10 dagen op de bodem van de oceaan doorgebracht - als een 'aquanaut'.

Voorbereiden om de diepte in te duiken

Mijn typische duikvoorbereiding begint eigenlijk in de planningsfase van een cruise kort nadat een expeditie is gefinancierd en een specifiek oceanografisch schip is gepland. Het onderzoeksschip Atlantis is speciaal uitgerust om Alvin te huisvesten en meerdere diepe onderwatervoertuigen te bedienen tijdens een enkele duik. De meeste cruises duren ongeveer een maand, met ongeveer 20 tot 25 duiken van tevoren gepland. Een paar dagen voor elke duik, onderzoekers bestuderen kaarten van het duikgebied, het bespreken van locaties voor specifieke bemonstering en metingen.

De avond voor de duik, wetenschappers maken elk een tas (meestal een kussensloop) vol met de kleding en opnamematerialen die ze nodig hebben. Dit omvat meestal een warme muts, een broek, trui en extra sokken om op de bodem aan te trekken omdat de onderzeeër snel koud en vochtig wordt in het bijna bevriezende zeewater op diepte. Ik probeer een goede nachtrust te krijgen, want een typische duik van acht uur kan mentaal en fysiek vermoeiend zijn.

Ik eet of drink over het algemeen niet veel op de ochtend van een duik en breng wat tijd door met stretchen voordat ik mezelf in de "bal, " zoals het binnenste van de bol wordt genoemd. Tegen 8 uur, Alvin is uitgecheckt, wordt in de lospositie gereden en is klaar voor de drie aquanauten om in het luik te glijden en zich op hun plaats te nestelen.

De piloot zit rechtop in het midden van de bal, terwijl mijn collega en ik half voorovergebogen aan weerszijden onder rekken met elektronica zitten. Er is niet genoeg ruimte om mijn benen volledig te strekken in deze positie. Het zware luik boven ons is lucht- en waterdicht afgesloten en lucht- en waterdicht afgesloten om de atmosferische druk tijdens de duik te handhaven – nu is er geen weg meer terug.

De piloot zet kooldioxide-scrubbers aan die de lucht die we inademen gedurende de hele duik recyclen en stelt de regelaar in die langzaam extra zuurstof in de bol lekt. Op iets minder dan 6 voet lang, Ik kan gewoon rechtop staan ​​achter waar de piloot zit, maar er is maar plaats voor één. Behalve om mijn benen te strekken, meestal zit ik op mijn knieën door de voor- of zijpatrijspoorten te kijken of aantekeningen op voorbeeldvellen te krabbelen.

Alvin slingert heen en weer terwijl het van het dek wordt getild en over de oceaan wordt gezwaaid om te worden gelanceerd. Dan is er het geruststellende geluid en gevoel van onze intrede in de oceaan terwijl zeewater de vijf kleine ronde ramen begint te bedekken. Ik zie de huidduikers rond de onderzeeër zwemmen, controleren of onze apparatuur nog op zijn plaats is terwijl ze de bergingslijn naar het schip losmaken.

Na het doorlopen van een aantal apparatuur- en veiligheidstests, we krijgen toestemming om aan onze langzame afdaling te beginnen - dalend met ongeveer 110 voet per minuut, het duurt meer dan een uur om 8 te bereiken, 000 voet. Helder licht van het oppervlak weerkaatst op miljoenen kleine belletjes die rond Alvin stromen terwijl we wat lucht laten ontsnappen om ons te helpen zinken. Vrij snel verdwijnen de geluiden van het schip en stopt het schommelen van oppervlaktegolven. Vergeleken met alle beweging en lawaai op de Atlantis, het interieur van Alvin is aangenaam stil en kalm, afgezien van het gezoem van de luchtwassers en wat muziek, gekozen door de piloot, op de achtergrond spelen.

Terwijl we gestaag naar de bodem drijven, het licht buiten begint snel te vervagen, eerst groen worden, dan langzaam heel donkerblauw. Kleine rode leeslampjes verlichten de binnenkant van de bol. We houden Alvins buitenverlichting uit om de batterij te sparen die nodig is om ons op de bodem voort te stuwen. Na 10 minuten, dieper dan 600 voet, het is bijna lichtloos en honderden gloeiende lichtgevende organismen stromen langs de patrijspoorten. Deze magische lichtshow doet me denken aan de nachtelijke hemel waar ik in mijn jeugd naar staarde.

Een half uur gaat voorbij en rond 3, 300 voet zijn we in de "middernachtzone" waar geen licht doordringt en de glinsterende blauwgroene fosforescentie nog helderder en dramatischer lijkt. Tegen deze tijd, Ik voel me op mijn gemak, maar wil graag aan de slag op de zeebodem, proberen te anticiperen op wat we zouden kunnen zien.

Wetenschap op de zeebodem

Het naderen van de zeebodem, Alvins buitenverlichting gaat aan en we gaan op verkenning om de piloot te laten weten wanneer we de bodem zien. Voor mij, dit is een van de meest opwindende en ontzagwekkende onderdelen van een duik, omdat je nooit weet wat er zal zijn. Heel langzaam begint de met lava en sediment bedekte bodem van de oceaan als uit een mist in de koplampen te verschijnen.

Bij de meeste van mijn duiken, we landen om veiligheidsredenen weg van de vulkanisch en hydrothermisch actieve riftzone. Deze gebieden zijn meestal bedekt met verschillende soorten lavastromen - kussens, lobben en bladstromen bestrooid door sediment. Dichter bij de spleetas, gebieden waar lavameren zich vulden, overstroomd, en vervolgens gedraineerd en ingestort zijn gebruikelijk. Sommige gebieden hebben honderden meters hoge heuvels van kussenlava's die uit ventilatieopeningen of steile muren van honderden meters hoog zijn gesijpeld die door tektonische krachten omhoog zijn gestuwd.

In enkele van de meest vulkanisch actieve gebieden, Ik heb wit gevonden, katoenachtige organische matten die de zwarte lavastromen bedekken die worden gevormd door microben die in de warme ondergrond leven. Soms worden stukken ervan omhoog geblazen door stromen heet water die uit scheuren en putten in de lava stromen. Ik heb hydrothermale openingen gezien die zwart uitstoten, zwavelrijke rook, meestal omringd door gemeenschappen van tubeworms, krabben, mosselen, mosselen, garnalen en ongewone vissen - wezens die deze extreme omgeving duizenden meters onder het oppervlak kunnen overleven.

Zes uur op de bodem, Ik leid de piloot waar hij heen moet en wat hij moet bemonsteren of meten met behulp van Alvin's twee opmerkelijk wendbare maar sterke hydraulische armen. Meerdere digitale foto- en videocamera's die op Alvin's externe frame zijn gemonteerd, leggen onze reis over de zeebodem vast, terwijl mini-spraakrecorders en handgeschreven notities onze observaties documenteren. De tijd gaat snel en zelden krijgen we alles gedaan wat we gepland hadden voordat de piloot merkt dat onze batterijen bijna leeg zijn en honderden kilo's ijzeren gewichten laat vallen om ons op onze urenlange tocht naar de oppervlakte te laten beginnen.

Zelfs met onze extra kleren aan, het wordt behoorlijk koud aan het einde van een duik, dus de extra dekens komen tevoorschijn en ik neem meestal genoegen met een van onze verpakte boterhammen met pindakaas en jam. De gloed van licht kondigt onze nadering van de oppervlakte aan en ik hoop altijd dat de zeeën kalm zijn gebleven, anders zullen we ongemakkelijk ronddobberen terwijl we wachten tot Alvin is hersteld.

Eenmaal aan boord van Atlantis en het luik wordt geopend, het is een verademing om mijn longen te vullen met warme, frisse lucht en mijn benen weer kunnen strekken. Kijkend naar het herstel, feliciteren met de duikers, vooral nieuwe duikers, en het bekijken van de monsters die we hebben gevonden, is een avondevenement voor de wetenschappers.

Het is al meer dan 45 jaar geleden dat ik de geologische kenmerken van de zeebodem heb onderzocht en ik ben nog steeds enthousiast over het maken van duiken in Alvin. We zijn nog steeds aan het samplen, fotograferen, filmen en observeren, proberen vragen te beantwoorden over hoe meer dan 60 procent van de aardkorst wordt gevormd. Hoe barsten onderzeese vulkanen uit en waar zijn ze van gemaakt? Waar en waarom ontstaan ​​diepzeegeisers - ook wel hydrothermale bronnen genoemd - die vloeistoffen van 750 graden uitspuwen? En hoe gedijt het leven in deze onherbergzame omgevingen?

Hoewel er veel onbemande robotonderzeeërs zijn die voor langere tijd naar diepere diepten kunnen duiken, wat wetenschappers zien op videoschermen aan boord van op afstand bediende voertuigen kan niet worden vergeleken met daadwerkelijk op de bodem zijn en het in drie dimensies zien.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.