Podmorski vulkani so dom več življenja, kot ga poznamo

د ستونزو له مینځه وړلو لپاره زموږ د آلې وسیلې هڅه وکړئ

Toda grožnje, s katerimi se srečujejo ti gradovi biotske raznovrstnosti, naraščajo.

Ta zgodba je del skupine zgodb z imenom Prizemljen

Kriza biotske raznovrstnosti, pojasnjeno

Bill Chadwick je videl stvari, ki jim ne bi verjeli. Opazil je podmorski vulkan, ki je izločal ogljikov dioksid, ki se je pod intenzivnim pritiskom vode spremenil v srhljivo mlečno tekočino. To je bilo noro, pravi Chadwick za Vox. Bil je priča, da je drugi izvrgel strupeno pero, ki je ubijalo in omamljalo ribe in lignje, ki so deževali, da bi jih pojedli raki, črvi in ​​kozice.

Chadwick, raziskovalec na Morskem znanstvenem centru Hatfield State University Oregon, je velik del svoje kariere posvetil raziskovanju oceanskih globin kot geolog morskega dna. Pravi, da nič ni tako čudovito kot podvodni vulkan.

Ena izmed Chadwickovih najljubših odprav vseh časov je bila v Marianski lok, verigo večinoma potopljenih vulkanov južno od Japonske. Med letoma 2004 in 2010 so daljinsko upravljana vozila (ROV) drsela po tem prej neraziskanem kraljestvu in pregledovala njegove vulkanske katedrale – nekatera so skoraj razbila valove, druga so se skrila miljo pod njimi. Izbruh podvodnega vulkana Arc, znanega kot NW Rota-1 - istega, ki oddaja pero, ki je uničilo ribe in lignje - je bilo prvič, da je bil globokomorski vulkan opažen, kako bruha staljeno kamenje.

Zemlja je pokrita z vulkani in večina jih so v naših oceanih. Če bi lahko združili vse znane podvodne gore in aktivne podvodne vulkane, bi bila njihova skupna površina približno enaka površini Evropa in Rusija skupaj . In ne glede na to, ali so ti vulkani že zdavnaj mrtvi, okrašeni s hidrotermalnimi odprtinami ali izbruhnejo peklenski ogenj, ekspedicije, kot so tiste v Marianski lok, kažejo, da je svet poln življenja. To življenje pa je težko raziskati, in to ne samo zato, ker zahteva veliko strokovnega znanja in drago tehnologijo. Ocean, pravi Chadwick, je velik skrivalec.

Povezano

Območje somraka v oceanu je polno čudežev

Eden najbolj podcenjenih bioloških habitatov na Zemlji je za zdaj večinoma skrivnost. To je pustilo prepad v kolektivnem razumevanju celotnega obsega naših večinoma škodljivih učinkov na vodna področja sveta. In grožnje, s katerimi se ti habitati soočajo, od segrevanja oceanov do komercialnega ribolova do kontroverzne, nastajajoče globokomorske rudarske industrije, naraščajo.

Zdaj poteka zaskrbljujoča dirka. Naravovarstveniki se trudijo v upanju, da so zaščitni ukrepi in standardi dogovorjeni in vzpostavljeni veliko preden bodo katera koli prihodnja podjetja, ki se ukvarjajo z vodnim prometom, sama dosegla udarec na morsko dno – in v tem procesu lahko povzročijo trajno škodo neznani ekologiji, ki jo zakrivajo globine.

Gradovi biotske raznovrstnosti

Ljudje so raziskali le a drobna frakcija globokega morja, zato ne vemo natančno, koliko podvodnih gora je tam zunaj. (Nekateri znanstveniki uporabljajo podvodno goro za označevanje katerega koli podvodnega vulkana, vendar mnogi to besedo povezujejo z vsemi pomembnimi topografskimi vzponi na morskem dnu, od katerih je velika večina izumrlih vulkanov .)

Topografska slika morskega dna, ki prikazuje ukrivljeno gorovje.

Satelitska batimetrija regije Mariana Arc.

Universal History Archive/Universal Images Group prek Getty Images

Številne starodavne morske gore, ki so jih znanstveniki opazili, so gostovala na poljih koral in gobic. Brennan Phillips, ki je specializiran za oceansko inženirstvo na Univerzi na Rhode Islandu, je večino svoje kariere raziskoval podvodne gore z uporabo ROV in se spominja obiska verige podvodnih gora ob Novi Angliji, ki je stara tisoče let in je obdana s koralnimi vrtovi. Res imaš občutek, da gledaš nekaj svetega, ki je tako staro, da se ga ne bi smel niti dotakniti, pravi.

Te spužve in korale zagotavljajo temelje za podvodno džunglo, pojasnjuje Verena Tunnicliffe, globokomorska biologinja z univerze Victoria. Ujamejo delce hrane, nudijo zavetje in zagotavljajo prostore za bitja, da odložijo jajca ali negujejo svoje mladiče. Okoli njih visijo majhne ribe in raki, ki privabljajo večje morske živali, kot so morski psi in kiti.

Iz omejenega števila doslej opravljenih odprav so znanstveniki ugotovili, da čeprav so podvodne gore polne življenja, se zdi, da imajo le redke vrste, ki so edinstvene zanje. To so žarišča biotske raznovrstnosti, pravi Lissette Victorero, morska makroekologinja z Norveškega inštituta za raziskave vode, vendar ne nujno vroča mesta življenjskih oblik, ki so endemična samo za ta območja.

Podvodne gore delujejo kot pomožne postaje: oceanske postojanke, kjer lahko življenje poišče zatočišče, si oskrbi gorivo in vzgaja potomce, preden gre naprej. Skozi starodavne tranzitne poti, ki ne obstajajo več, ali sodobne oceanske tokove, lahko številne enake življenjske oblike – od temeljnih vrst, kot so korale, do potepuhov, kot so kozice in morske želve – najdemo na podmorskih gorah v istem oceanu ali celo v dveh različnih oceanih.

Raziskovalci so ta koralni vrt opazovali na globini 2465 metrov na Sibeliusovi gori.

Urad NOAA za raziskovanje in raziskave oceanov

Dimnik dveh stolpov v Marianskem loku, 2016.

Schmidtov oceanski inštitut

Če so morske gore – gore brez vulkanskega nasilja ali kaotične kemije – oaze življenja, so aktivna podmorska vulkanska okolja veliko bolj sovražna.

Njihova geološka arhitektura je bolj tuja in efemerna, pravi Phillips. Podmorski vulkan Kolumbo v Egejskem morju ima na primer ogromen kotel, napolnjen z deoksigenirano, jedko vodo - obdan s strmimi stenami krušljivega kamna. To je kot Mordor; samo izgleda divje, pravi.

Na hidrotermalnem polju Lost City v Atlantiku so spiralni stebri kamnin in stebri iz alabaster karbonata. Pronicajoče hidrotermalne tekočine so ustvarile svetleče, odsevne, sivkasto obarvane bazene visela v morju .

A tudi tukaj življenje najde pot. Mikrobi, odporni na visoke temperature in ekstremne vrednosti pH, so osnova prehranjevalnih verig. Požirajo vodik, železo, žveplo, ogljikov dioksid, metan in druge spojine, ki uhajajo iz hidrotermalnih odprtin, podobnih dimniku, ali razpokam, in jih pretvorijo v energijo.

Večina živali ne prenese pogojev aktivnih vulkanskih ali hidrotermalnih sistemov, vključno s številnimi spužvami in koralami. Toda nekateri trdoživi raki in ribe preživijo. Ti kraji so manj biotske raznovrstnosti kot podvodne gore na splošno, pravi Victorero, vendar so dom za bitja, ki so bolj specializirana - in preprosto čudna.

Hobotnica, opažena na Blake Ridge Seepu, 2019.

Ivan Hurzeler in DEEP SEARCH 2019 prek NOAA

Te ekosisteme je težko preučevati - vendar bi se lahko naučili toliko

Kljub temu, da tvori enega najbolj obsežnih habitatov na Zemlji, več kot 96 odstotkov podvodnih gora ni raziskanih, pravi Victorero.

Z uporabo satelitskih radarskih raziskovanj, ki lahko zazna kilometre visoke udarce Na morskem dnu so znanstveniki ugotovili, da je po Phillipsu nekaj približno 30.000 podvodnih gora po vsem svetu. Skupno bi lahko bilo bližje 100.000 .

Podmornice s posadko so obiskale nekatere od teh habitatov na poti navzdol, vendar jih podrobno raziskovanje običajno opravimo z ladje – čeprav ročno upravljani roboti in avtonomna podvodna vozila so znanstvenikom dali dragocene poglede od blizu.

Daljinsko vodeno vozilo, SuBastion, se pripravlja na vzorec dimnika v Marianskem loku.

Schmidtov oceanski inštitut

Podvodne gore ter aktivni vulkanski in hidrotermalni sistemi so izjemno težki, dolgotrajni in dragi za dosego. Z usposabljanjem in najsodobnejšo tehnologijo, ki je potrebna za vodenje ene od teh odprav, je obisk podvodnega vulkana skoraj kot obisk drugega planeta, pravi Chadwick.

Daljinsko vodena podvodna vozila, čeprav so revolucionarna za znanost o oceanih, imajo omejena vidna polja. Tako kot plezalec, ki kadar koli vidi le del gore tik pred seboj, so tudi ti roboti omejeni na to, da vidijo ali zaznajo samo tisto, kar je v njihovi neposredni bližini. Za raziskovanje telovadnice uporabljate mikroskop, pravi Phillips. Veliko je tega, kar boste zamudili. Večina večjih zooloških odkritij se zgodi naključno, na primer naključno opazovanje z ROV vrtec hobotnic ob obali Kalifornije leta 2018.

Podvodni vulkani so absolutno povsod, pravi Julie Huber, morski mikrobiologinja na Oceanografskem inštitutu Woods Hole. In komaj smo pogledali katerega od njih.

Raziskovalci, kot je Huber, želijo vedeti, kako ti skrivnostni ekosistemi delujejo - in tudi astrobiologi. Vesolje je sovražno mesto, a naš sončni sistem vsebuje lune presenetljivo topli podzemni oceani . Želimo najti čudno življenje v vesolju, pravi Chadwick, a na našem planetu je veliko čudnega življenja, o katerem ne vemo. Več ko se naučimo o globokomorskem življenju tukaj, bolje bomo pripravljeni na iskanje vodnih organizmov zunaj sveta.

Na našem planetu je veliko čudnega življenja, o katerem ne vemo - Bill Chadwick

Kar vemo o podmorskih vulkanih v naših oceanih, je, da že zagotoviti veliko hrane za ljudi — eden od mnogih razlogov za splošno zaskrbljenost zaradi prelova na teh območjih. Tudi njihovi mikrobi podpirajo znanstvene podvige na suhem: Pyrococcus, vrsta globokomorskih zračnih mikrobov, ima encim, ki ga je mogoče uporabiti za kopiranje DNK z izjemno natančnostjo, proces, ki se uporablja za odkrivanje izmuzljivih virusov in pomnožiti kriptično DNK pri arheološka najdišča in prizorišča zločina .

Veliko teh habitatov ima tudi indikatorske vrste , kot so korale, ki lahko zagotovijo dragocene informacije o zdravju morja.

Toplejša, bolj kisla, manj oksigenirana morja – naša prihodnost zaradi podnebnih sprememb – so anatema za večino življenja. Podvodne gori bi dejansko lahko zagotovil zatočišče za diasporo morskega življenja, saj se podnebna kriza stopnjuje, pravi Victorero. Če bi plitke vode postale preveč opečene za nekatera bitja, nekateri raziskovalci sumijo, da bi se te živali lahko zadrževale v skupnostih, ki so zaenkrat še razmeroma nepoškodovane na nižjih, globljih pobočjih podvodnih vulkanov.

Komercialni ribolov je že grožnja, rudarjenje pa bi lahko bilo naslednje

Medtem je komercialna ribolovna tehnika, znana kot pridnene vlečne mreže , ki sega v 14. stoletje , še danes trga dele globine. Ogromne, obtežene mreže buldožerjijo po morskem dnu, vključno s podvodnimi gorami, in lovijo velike količine rib in školjk. Številne raziskave so pokazale, da pridnena vlečna mreža ni samo izniči ogromen odseki biotsko raznovrstnih habitatov — sprostitev ogromne količine ogljika v procesu — ampak da ti habitati lahko potrebujejo desetletja, da si opomorejo , če si sploh opomorejo.

ZDA ali katera koli druga obalna država lahko v bistvu lovi, kakor želi, v svojih nacionalnih vodah, na območju do 200 navtičnih milj od njenih obal. Toda kaj se dogaja v mednarodnih vodah, je druga zgodba, pojasnjuje Matthew Gianni, soustanovitelj Koalicije za ohranjanje globokega morja.

Na prelomu tisočletja je bil globokomorski ribolov na odprtem morju urejen z vrsto regionalnih pogodb, ki so zagotavljale le minimalne predpise v večjem delu svetovnih odprtih voda. Nekateri odseki - severni Pacifik, južni Pacifik in južni Indijski ocean - so bili popolnoma neurejeni, pravi Gianni. Na srečo ugotavlja, da s stalnimi znanstvenimi raziskavami in intenzivnimi prizadevanji za ohranjanje narave, približno tri četrtine mednarodnih voda je danes uradno prepovedano ali začasno zaprto za pridneno vlečno mrežo.

Države se večinoma držijo teh predpisov, zaradi česar to ni samo a zgodba o uspehu — čeprav je eden še v teku — a potencialno model, ki ga lahko posnemajo druga prizadevanja, osredotočena na ohranjanje morskega dna. Ker si naravovarstveniki prizadevajo razširiti zaščito za vroča mesta biotske raznovrstnosti, vključno z podmorskimi gorami, so pozoren na drugo možno težavo: globokomorsko rudarjenje.

Morsko dno je polno dragoceno kovine : kobalt, baker, zlato, cink, mangan in nikelj, ki se trenutno uporabljajo v nizu elektronike. Te snovi najdemo v kamnito-kovinskih vozliščih velikosti krompirja na oceanskem dnu, v hidrotermalnih odprtinah in v skorji podvodnih gora. In podjetja jih želijo dobiti.

Manganovi vozlički na morskem dnu.

Abramax / Wikimedia Commons

Globokomorsko rudarjenje v praksi še ne obstaja. Tehnologija, potrebna za pridobivanje kovin iz teh okolij (kot je sekanje ali izkopavanje dragocenih kosov z morskega dna in njihovo sesanje na plavajočo ploščad), je še vedno v fazi prototipa in nekoliko nagnjeni k neuspehu .

Za zdaj preprosto ne poznamo možnega obsega učinkov globokomorskih rudarjenja, od odstranitve delov samega morskega dna do sproščanja strupenih kovin v vodni stolpec. In zaradi pomanjkanja podatkov o globokomorskih ekosistemih na splošno je vse večje število ekologov in okoljevarstvenikov razumljivo živčen .

Čeprav se aktivni hidrotermalni zračniki na splošno hitro opomorejo od poškodb, veliko neaktivnih podvodnih gora ne, pravi Victorero, kar dokazuje pridnena vlečna mreža. Ta način ribolova odstranjuje živa bitja, medtem ko bi skorja podvodnih gora, ki se izkopavajo, odstranila njihovo kamnito podlago, kar bi lahko povzročilo še več uničenja. In uničenje teh običajnih točk poti za bitja lahko moti tok življenja skozi ocean, pravi Tunnicliffe, globokomorski biolog.

Številni ekologi in okoljevarstveniki svetujem previdnost , poziva k temu rudarjenju ne nadaljujte dokler ne izvemo več. (Sir David Attenborough, morda najbolj znan naravoslovec na svetu, je med kritiki opozarjajo na vpliv globokomorskih rudarjenja tako o biotski raznovrstnosti kot o podnebju.)

Svet potrebuje več čudežev

Glasilo Unexplainable vas vodi skozi najbolj fascinantna, neodgovorjena vprašanja v znanosti – in neverjetne načine, na katere znanstveniki poskušajo odgovoriti nanje. Prijavite se še danes.

Prejšnji mesec je skupina več kot 300 znanstvenikov in strokovnjakov za politiko, ki predstavljajo 44 držav poklical za premor preprečiti prehod z raziskovanja na izkoriščanje globokomorskih rudarskih del. Evropski parlament je pozval k a moratorij o globokomorskem rudarjenju leta 2018, dokler tveganja ne bodo bolje razumljena, v začetku tega leta pa so BMW, Volvo, Samsung in Google poklicali za podoben premor .

Navsezadnje se globokomorsko rudarjenje še ni razvilo, ker še ni ekonomsko izvedljivo. Ne bodo storili, če tega ne bodo zaslužili, pravi Cornel de Ronde, geolog pri GNS Science na Novi Zelandiji. Toda nekega dne se lahko izkaže za dobičkonosno, dodaja de Ronde.

Tako kot pri mednarodnih ribiških predpisih lahko države bolj ali manj nekaznovano rudarijo v svojih nacionalnih vodah. Toda večina svetovnih podvodnih gora, aktivnih vulkanov, hidrotermalnih odprtin in oceanskih nižin je v mednarodnih vodah, ki bi jih teoretično lahko regulirali z nove mednarodne pogodbe . To je priložnost - če je mogoče sprejeti razumne predpise in jih upoštevati.

Mednarodni predpisi o rudarstvu so nepregledni in stranski znanstveniki

Nobeno podjetje ne more kar iti na odprto morje in reči: 'Želim izkopati podvodno goro,' pravi Kristina Gjerde, svetovalka za politiko odprtega morja pri Mednarodni zvezi za varstvo narave. Pravzaprav moraš dobiti dovoljenje.

V tem primeru bi dovoljenje izdala Mednarodna agencija za morsko dno ali skupina ISA 168 članov — 167 držav in Evropska unija — ki arbitrira, kje v odprtem morju lahko poteka globokomorsko rudarjenje. (V glavnem zaradi konzervativno opozicija mednarodnim pogodbam in organizacijam so ZDA ni del ISA .)

Ta avtonomni organ deluje v skladu s Konvencijo Združenih narodov o pomorskem pravu in ga je do danes izdal 31 pogodb o raziskovanju do 22 izvajalcev za globokomorsko rudarjenje. Te pogodbe dovoljujejo raziskovanje: testiranje rudarske opreme v majhnem obsegu, ocenjevanje vsebnosti mineralov in stopnje rastišč ter zbiranje okoljskih informacij na območju zahtevka. ISA še ni oddala nobene pogodbe za izvajanje celovitih rudarskih operacij v mednarodnih vodah, vendar je med naravovarstveniki in ekologi zaskrbljeni, da bi lahko ISA to storila brez ustreznega regulativnega nadzora.

Rudarski subjekti, ki želijo raziskati ali pridobiti polimetalne vozlišča, morajo predložiti poročila o vplivih na okolje, v katerih razložijo, kako bo njihovo delo poškodovalo ali ne bo poškodovalo, na primer, podvodne gore, na katere želijo ciljati. Toda ISA po besedah ​​Giannija nima notranjega znanstvenega odbora, ki bi lahko preveril točnost teh poročil. Tako kot večina podatkov in procesov odločanja ISA, tudi ta poročila niso na voljo za neodvisen zunanji pregled znanstvenikov.

To ne bo dobro regulirana industrija, če ne bo odprta, pravi Victorero, morski makroekolog. ISA ni vrnila zahteve za komentar.

Zagovorniki industrije pravijo, da rudarjenja ni mogoče obravnavati izključno kot ekološko grožnjo. Na primer, več kovin, ki jih najdemo v morskem dnu, je mogoče uporabiti v nizkoogljičnih tehnologijah, kot so baterije za električne avtomobile, vetrne turbine in sončne celice.

Zagovorniki kampanje in znanstveniki se od leta 2017 uradno pogajajo z ISA za razvoj predpisov in protokolov za morebitne prihodnje pogodbe o izkoriščanju. ISA ima zdaj dve leti za dokončanje predpisov o globokomorskem rudarjenju , potem ko je otoška država Nauru (ki je sodelovala s kanadskim kovinskim podjetjem DeepGreen) pred kratkim postavila ZN ultimat: uradno razglašeno svoje namere izvajati globokomorske rudarske operacije. Kot je zakonska pravica države, je Nauru dovoljeno, da leta 2023 začne z globokomorskim rudarjenjem v skladu s kakršnimi koli predpisi - strogimi ali drugimi -, ki so do takrat veljavni.

V idealnem primeru bi, pravi de Ronde, obstajal kompromis. Na primer, morda bi bilo rudarjenje prepovedano samo za morske gore z edinstvenimi biološkimi vrstami ali za katere se zdi, da so pomembnejše poti za vijugasto življenje.

Raziskovalna posadka Mariana Arc v svoji kontrolni sobi.

Schmidtov oceanski inštitut

Da bi resnično vedeli, katere podvodne gore si zaslužijo nedvoumno zaščito, jih je treba temeljito preučiti. Ni pa nam treba vedeti popolnoma vsega, pravi Tunnicliffe; ravno dovolj za pravilno modeliranje stvari.

Znanstvene raziskave dobijo a finančna poraba večine vlad , vendar. Politiki so bili zadržani pri spodbujanju globokomorskih odprav samo v imenu odkritja. Če bi globokomorska rudarska industrija resno razmišljala o zaščiti morja, bi veliko več vlagala v financiranje ekoloških in okoljskih raziskav, pravi Victorero.

Ena strategija, ki se lahko izkaže za plodno, pravi Tunnicliffe, je izboljšanje prizadevanj za predstavitev čudes globine širši javnosti. ameriške vlade Ocean Explorer , na primer, je priljubljeno plovilo, ki preiskuje globine in deli, kar najde.

Če se takšna odkritja delijo širše, se lahko spremeni način, kako vidimo gradove v globinah Mariana Arc do the Podvodna gora Sur Ridge ob kalifornijski obali in zunaj nje, s čimer spodbuja tiste, ki so na oblasti, da financirajo več odprav – in jih zaščitijo pred prihodnjimi grožnjami.

Ko enkrat osvetlite katerega od teh ekosistemov, pravi Tunnicliffe, boste samo rekli: 'O moj bog, tako lepo je!' Zadene del tebe, ki je tvoja duša.