Warum ist die Erforschung des Meeresbodens schwieriger und gefährlicher als die Raumfahrt?
Báo Dân trí•24/06/2023
(Dan Tri) – Viele Menschen glauben, dass es für ein Schiff einfacher wäre, auf den Meeresgrund abzutauchen, als ein Raumschiff ins All zu schießen. Wissenschaftler sind jedoch anderer Meinung.
Obwohl der Mensch die Meeresoberfläche seit Tausenden von Jahrenerforscht , bleibt der Meeresboden ein Mysterium. Laut Daten der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) aus dem Jahr 2022 wurden nur etwa 20 % des Meeresbodens von Menschen erforscht und kartiert. Wissenschaftler sagen oft, dass eine Reise ins All einfacher sei, als auf den Meeresgrund abzutauchen. „Tatsache ist, dass wir von der Oberfläche des Mondes und des Mars eine detailliertere Karte haben als von unserem eigenen Planeten“, sagte Gene Feldman, ein pensionierter Ozeanograph, der mehr als 30 Jahre für die NASA gearbeitet hat. Die Erforschung des Meeresbodens ist schwieriger und gefährlicher als eine Reise in den Weltraum (Abbildung: AWSN). Einer der Gründe, warum die Erforschung des tiefen Meeresbodens durch den Menschen eingeschränkt ist, besteht darin, dass der Wasserdruck umso größer wird, je tiefer man unter Wasser geht. Und je tiefer Sie gehen, desto weiter entfernen Sie sich vom Sonnenlicht, wodurch der Raum dunkel und fast unmöglich zu sehen wird. Auch die Wassertemperatur in der Tiefe ist extrem niedrig. Kurz gesagt: Je tiefer man in den Ozean vordringt, desto höher ist das Risiko, selbst beim Einsatz der modernsten Tauchboote.
Geschichte der menschlichen Erforschung des Meeresbodens
Das erste U-Boot der Geschichte wurde 1620 vom niederländischen Ingenieur Cornelis Drebbel gebaut, als Drebbel für die britische Royal Navy arbeitete. Dieses U-Boot kann 16 Besatzungsmitglieder befördern, 3 Stunden unter Wasser bleiben und bis zu einer Tiefe von 4–5 m tauchen. Natürlich konnte das von Cornelis Drebbel gebaute U-Boot nicht zur Erkundung des Meeresbodens eingesetzt werden. Illustration des ersten U-Boots der Geschichte, entworfen von Cornelis Drebbel (Foto: FEARTS). Ein wichtiger Wendepunkt in der menschlichen Erforschung des Meeresbodens ereignete sich im Jahr 1960, als das Tiefsee-Erkundungstauchboot Trieste eine Expedition zum Challengertief unternahm, das 10.911 m unter der Meeresoberfläche liegt. Das Tiefsee-Erkundungsschiff Trieste wurde in der Schweiz entworfen und in Italien gebaut (Foto: Wikipedia). Das Challengertief liegt auf dem Grund des Pazifischen Ozeans und ist der tiefste Ort, den der Mensch kennt. Jacques Piccard (Sohn des Schiffskonstrukteurs Auguste Piccard) und US Navy Lieutenant Don Walsh waren die ersten, denen die Expedition zum Challengertief auf dem Schiff Trieste gelang. US Navy Lieutenant Don Walsh (links) und der Schweizer Ingenieur Jacques Piccard in der Trieste (Foto: USNI). Der Ozeanograph Gene Feldman sagte, die Challenger Deep-Expedition sei extrem gefährlich gewesen, sogar gefährlicher als die Mission zum Mond. Laut NOAA steigt der Druck alle 10 m unter der Meeresoberfläche um 1 atm (Atmosphäre, eine Maßeinheit für Druck). Das bedeutet, dass ein Tauchboot, um das Challengertief zu erreichen, einem Druck standhalten müsste, der dem Gewicht von 50 Jumbojets entspricht. Bei einem solchen Druck würde selbst der kleinste Defekt in der Schiffsstruktur zu einer Katastrophe führen.
Was liegt auf dem Grund des tiefen Ozeans?
Die tiefen Bereiche des Meeresbodens (ab 6.000 m Tiefe) werden als dunkle Meere bezeichnet (Hadalzonen, benannt nach Hades, dem Gott der Unterwelt in der griechischen Mythologie). In das Hadalmeer dringt kein Sonnenlicht ein und die Wassertemperatur liegt nur knapp über dem Gefrierpunkt. Nach Angaben des Woods Hole Oceanographic Institution (Massachusetts, USA) haben Wissenschaftler im Jahr 1948 erstmals nachgewiesen, dass in der Hadalregion Leben existiert. Bei einer Fahrt ins Challengertief sahen Jacques Piccard und Don Walsh Gesteine, bei denen es sich um chemische Ablagerungen handeln könnte, sowie riesige Amphibien, Seegurken und viele andere seltsame Lebewesen … Eine biolumineszierende Qualle, die tief im Ozean in der Nähe von Guam gefunden wurde (Foto: NOAA). Laut NOAA wurde 2012 in einer Meerestiefe von weniger als 6.000 Metern vor Japan ein Video von einem etwa 18 Meter langen Lebewesen gefilmt. Gene Feldman sagte, in den dunklen Meeren existiere eine ungewöhnliche Welt von Lebewesen und ein völlig merkwürdiges Ökosystem, beispielsweise Lebewesen mit der Fähigkeit, biolumineszent zu leuchten, um zu kommunizieren, Beute anzulocken oder Partner zu gewinnen; oder Meerestiere von enormer Größe … Ein Tiefsee-Anglerfisch lockt Beute mit einem künstlichen Köder an, der aus seinem Kopf ragt (Foto: Getty). Allerdings wissen Wissenschaftler bis heute nicht, wie viele Meeresarten in den dunklen Meeren leben. Wissenschaftler gehen davon aus, dass es tief im Ozean zu chemischen Reaktionen kommt, wenn kaltes Meerwasser durch Risse im Meeresboden sickert und durch Lava „erhitzt“ wird, wodurch das Meerwasser Temperaturen von bis zu 400 Grad Celsius erreicht. Durch diese chemische Reaktion entstehen Mineralien, die Schwefel und Eisen enthalten, und aus Quellen am Meeresboden wird nährstoffreiches Wasser ausgespeist, das das Ökosystem und das Meeresleben in Tiefseegebieten unterstützt. Die Geheimnisse unter dem tiefen Meeresboden werden von Wissenschaftlern mithilfe unbemannter Tauchboote erforscht, die großem Druck standhalten können. Kürzlich arbeiteten Forscher der Woods Hole Oceanographic Institution und der NASA gemeinsam an der Entwicklung eines autonomen Tauchboots, das einem 1.000-mal höheren Druck standhalten kann als an der Meeresoberfläche. Das Schiff wird dazu beitragen, die Vielfalt des Meereslebens sowie die Oberflächenbeschaffenheit der Tiefsee zu erforschen und zu entdecken.
Warum ist die Kartierung des Meeresbodens so wichtig?
Durch die Kartierung des Meeresbodens können Wissenschaftler besser verstehen, wie sich die Form des Meeresbodens auf die Meeresströmungen auswirkt und wo Meereslebewesen vorkommen. Darüber hinaus trägt es dazu bei, frühzeitig vor möglichen Erdbeben zu warnen. Der Meeresboden ist nicht nur aus geografischer Sicht wertvoll, er gilt auch als „Goldmine“, die nützliche Verbindungen enthält, die zu Durchbrüchen in der Biomedizin führen können. Beispielsweise wurde das aus einem Schwamm gewonnene Medikament Cytarabin 1969 zur Behandlung der akuten myeloischen Leukämie zugelassen. Einige Wirkstoffe im Gift der Kegelschnecke können als Schmerzmittel eingesetzt werden, und Proteine in manchen Quallen können der Krebsforschung dienen. Allerdings ist die Erforschung und Kartierung des Meeresbodens keine leichte Aufgabe, und bisher ist es dem Menschen nicht gelungen, sie zu bewältigen. „Nur ein sehr kleiner Prozentsatz der Tiefsee wurde von Menschen erforscht und gesehen. Ein sehr kleiner Bereich des Meeresbodens wurde von Menschen kartiert und gezeichnet“, teilte Gene Feldman mit. Auf dem Meeresboden liegen Gesteinsbrocken, die Nickel, Kobalt, Mangan ... und viele andere wichtige chemische Bestandteile enthalten (Foto: Getty). Neben den Gefahren und rauen Bedingungen auf dem Meeresboden sind die Kosten ein weiterer Grund für die Einschränkung der Meeresbodenerkundung. Mit moderner Technologie ausgestattete U-Boote zur Erkundung und Kartierung des Meeresbodens sind oft sehr teuer. Allein die Treibstoffkosten für den Betrieb eines solchen Schiffes können bis zu über 40.000 USD pro Tag betragen. Natürlich hat die Menschheit bis heute nicht aufgegeben, die Geheimnisse des Meeresbodens zu erforschen, und dank neuer Technologien wird die Menschheit eines Tages hoffentlich den klarsten Blick auf die Tiefengewässer Zehntausende Meter unter der Meeresoberfläche haben. Quang Huy
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