Tajemnice dna ocenu

Setki metrów pod powierzchnią oceanu Laura Robinson zbiera próbki ze stromych stoków ogromnych podwodnych gór. Poluje na tysiącletnie koralowce, które bada w reaktorze jądrowym, aby odkryć, jak ocean zmieniał się w czasie. Studiując historię Ziemi, Robinson ma nadzieję znaleźć wskazówki co do jej przyszłości.

Jestem badaczem chemii morza.

Badam zarówno obecną chemię mórz,

jak i tę z przeszłości.

W przeszłość cofam się

dzięki skamieniałym pozostałościom
głębinowych korali.

Za mną znajduje się zdjęcie
jednego z takich korali.

Został on pobrany blisko Antarktyki,
tysiące metrów pod wodą,

dlatego jest tak różny
od tych korali,

które przy odrobinie szczęścia
moglicie zobaczyć na wakacjach.

Mam nadzieję, że dzięki tej prelekcji

spojrzycie na oceany w czterech wymiarach.

Dwa wymiary, jak ten piękny
dwuwymiarowy obraz

temperatury powierzchni morza.

To zdjęcie z satelity,
więc ma niesamowitą rozdzielczość.

Ogólne cechy można bardzo łatwo zrozumieć.

Okolice równika są ciepłe,
bo dostają więcej światła słonecznego.

Regiony polarne są zimne,
bo dostają mniej światła.

Pozwala to tworzyć duże
czapy lodowe na Antarktydzie

i na półkuli północnej.

Jeśli zanurzycie się głęboko w morzu,
albo chociaż zanurzycie w nim stopę,

poczujecie, że im głębiej,
tym jest zimniejsze.

Jest tak, ponieważ głębsze warstwy wody
które wypełniają głębiny oceanów

pochodzą z zimnych regionów polarnych,
w których woda jest gęsta.

Jeśli cofniemy się w czasie
o 20 tysięcy lat,

zobaczymy, że Ziemia wyglądała
zupełnie inaczej.

Pokazałam wam tylko uproszczoną wersję
jednej z głównych różnic,

którą można dostrzec,
cofając się tak daleko.

Czapy lodowe były o wiele większe.

Pokrywały one większość kontynentu,
i wychodziły w morze.

Poziom mórz był o 120 m niższy.

Poziom dwutlenku węgla
był o wiele niższy niż dzisiaj.

Ziemia była przypuszczalnie ogólnie
trzy do pięciu stopni zimniejsza

i o wiele zimniejsza w rejonach polarnych.

Wraz ze współpracownikami
próbujemy zrozumieć,

jak nastąpiła przemiana
tego zimnego klimatu w ciepły,

którym możemy się cieszyć dzisiaj.

Z badań rdzeni lodowych wiemy,

że zmiana z tych
zimnych warunków na ciepłe

nie była płynna,
jak można by przewidzieć

na podstawie powolnego wzrostu
promieniowania słonecznego.

Wiemy to dzięki rdzeniom lodowym.
Wwiercając się w lód,

wydobywamy warstwy roczne lodu,
jak w tej górze lodowej.

Możecie zobaczyć biało-niebieskie warstwy.

W rdzeniach uwięzione są gazy,
więc możemy zmierzyć zawartość CO2.

Stąd wiemy, że kiedyś
poziom CO2 był niższy.

Skład chemiczny lodu mówi nam też

o temperaturze stref podbiegunowych.

Kiedy przemieszczamy się w czasie
od 20 tysięcy lat temu do dziś,

widzimy, że ta temperatura wzrosła.

Nie wzrosła ona stopniowo.

Czasem wzrastała bardzo gwałtownie,

potem była stabilna,

potem wzrastała gwałtownie.

Było inaczej w dwóch
strefach podbiegunowych,

CO2 wzrastał skokowo.

Dlatego jesteśmy całkiem pewni,
że ocean miał z tym wiele wspólnego.

Ocean przechowuje wielkie ilości węgla,

około 60 razy więcej niż atmosfera.

Transportuje też ciepło wzdłuż równika,

jest pełen składników odżywczych
i kontroluje produkcję pierwotną.

Dlatego jeśli chcemy się dowiedzieć,
co dzieje się w głębi oceanu,

naprawdę musimy się tam zapuścić,

zobaczyć, co tam jest
i zacząć go badać.

Oto widowiskowy materiał
z podwodnej góry

na około kilometrze głębokości
wód międzynarodowych

równikowego Atlantyku, daleko od lądu.

Jesteście jednymi z pierwszych ludzi,
którzy widzą ten obszar dna,

zaraz po mojej grupie badawczej.

Może widzicie nowe gatunki. Kto wie.

Trzeba zebrać próbki
i zająć się intensywnie systematyką.

Widzicie tu piękną kukurydzę morską.

Rosną na nich wężowidła.

Wyglądają jak macki
wychodzące z koralowca.

Niektóre koralowce składają się
z różnych form węglanu wapnia

i wyrastają z bazaltu tej wielkiej
podwodnej góry.

A te ciemne obiekty
to skamieniałe koralowce.

Dowiemy się o nich więcej,

kiedy cofniemy się w czasie.

W tym celu musimy
wyczarterować statek badawczy.

To James Cook, statek badawczy
klasy oceanicznej

zacumowany na Teneryfie.

Jest piękny, prawda?

Świetny, ale jeśli nie jesteś
świetnym marynarzem,

czasem wygląda tak.

To my, kiedy staramy się
nie stracić cennych próbek.

Wszyscy biegają dookoła,
ja mam straszną chorobę morską,

więc to nie zawsze świetna zabawa,
chociaż na ogół tak.

Musieliśmy stać się dobrymi kartografami.

Nie wszędzie można spotkać
taką obfitość koralowców.

Są na całym świecie, są głęboko,

ale naprawdę musimy znaleźć
właściwe miejsca.

Widzieliśmy właśnie mapę świata
z naniesioną trasą naszego rejsu

w zeszłym roku.

Trwał on siedem tygodni.

Sami zrobiliśmy te mapy,

jakieś 75 tysięcy kilometrów kwadratowych
dna oceanu w 7 tygodni,

a to tylko mały wycinek dna oceanu.

Podróżujemy z zachodu na wschód

po części oceanu, która wydaje się
nijaka w dużej skali,

jednak są tam góry wielkie jak Everest.

Na mapach, które robimy na pokładzie

osiągamy stumetrową rozdzielczość,

wystarczającą, żeby wyłapać obszary
do rozmieszczenia sprzętu,

ale nie dość dużą, by móc coś zobaczyć.

W tym celu musimy wysłać
zdalnie sterowane maszyny

jakieś pięć metrów ponad dno.

Dzięki temu mamy mapy
o średnicy metra i tysiące metrów w głąb.

Tu widzimy zdalnie sterowany statek,

podwodny statek badawczy.

Jest na nim szereg wielkich świateł,

są wysokiej jakości kamery, wysięgniki

i mnóstwo pudełeczek i fiolek na próbki.

To my podczas pierwszego zanurzenia
w czasie tego rejsu,

zanurzamy się w głębię oceanu.

Robimy to dość szybko, żeby inne statki

nie zakłóciły działania
statków badawczych.

Zanurzamy się i to są widoki,
których możecie się tam spodziewać.

To są gąbki, metrowej wielkości.

To pływająca strzykwa,
w zasadzie mały ślimak morski.

Obraz jest spowolniony.

Większość nagrań jest przyśpieszona,

bo wszystko zajmuje dużo czasu.

To znów piękna strzykwa.

Zwierzę, które zaraz nadpłynie
było dużą niespodzianką.

Nigdy czegoś takiego nie widziałam
i spotkało nas to znienacka.

Było to po 15 godzinach pracy
i wszyscy byliśmy trochę narwani,

i nagle ten ogromny potwór morski
zaczął się zbliżać.

To pyrosomida, inaczej
kolonijna forma osłonicy.

To nie tego szukaliśmy.

Szukaliśmy głębinowych koralowców.

Za chwilę zobaczycie jednego na zdjęciu.

Jest mały, ma jakieś 5 cm wysokości.

Składa się z węglanu wapnia,
a tu są jego macki,

poruszające się z prądem oceanu.

Taki organizm prawdopodobnie
żyje około stu lat.

Kiedy rośnie, wchłania
chemikalia z oceanu.

Ilość tych chemikaliów
zależy od temperatury,

zależy od pH, od składników odżywczych.

Jeśli uda nam się zrozumieć,
jak wnikają one w szkielet,

możemy się cofnąc, zebrać skamieliny

i odtworzyć wygląd oceanu z przeszłości.

Tu widzicie jak zbieramy te koralowce
przy pomocy systemu próżniowego

i wkładamy do pojemników.

Robimy to bardzo ostrożnie.

Niektóre z tych organizmów
żyją jeszcze dłużej.

To czarny koralowiec, Leiopathes,
na zdjęciu mojego kolegi

Brendana Roarka, około 500 m pod Hawajami.

Cztery tysiące lat to bardzo długo.

Jeśli przyjrzymy się gałązce
takiego koralowca...

to ma około 100 mikronów szerokości.

Brendan przeprowadził
analizy tego koralowca,

widzicie zaznaczenia,

i udało mu się pokazać,
że są to roczne przyrosty,

więc nawet 500 m w głąb oceanu

koralowce mogą rejestrować
sezonowe zmiany,

to dość imponujące.

Ale 4 tysiące lat nie wystarczy,

byśmy mogli cofnąć się
do ostatniego zlodowacenia.

Co w związku z tym?

Sięgamy po skamieliny.

Mój zespół badawczy
niezbyt mnie przez to lubi.

Wszędzie są ogromne rekiny,

pyrosomidy, pływające strzykwy,

wielkie gąbki,

a ja zmuszam wszystkich do zanurzenia się
na obszary martwych skamielin

i spędzania całych wieków
na przekopywaniu dna.

Zabieramy te koralowce
ze sobą i porządkujemy.

Każdy z nich jest w innym wieku,

więc jeśli dowiemy się, w jakim,

możemy zmierzyć chemiczne sygnały,

które pomogą nam zrozumieć

co działo się w przeszłości w oceanie.

Po lewej widzicie przekrój koralowca,

starannie go wypolerowałam
i sfotografowałam.

Po prawej ten sam fragment

umieściliśmy w reaktorze jądrowym,
zapoczątkowaliśmy rozszczep

i za każdym razem, kiedy następuje rozpad,

widać go w przekroju,
więc widzimy rozmieszczenie uranu.

Po co to robimy?

Uran jest pierwiastkiem
o złej sławie, ale go uwielbiam.

Rozpad pomaga nam poznać
współczynniki i daty

tego, co dzieje się w oceanie.

Może pamiętacie ze wstępu,

do tego chcemy dojść, myśląc o klimacie.

Używamy lasera do analizy uranu
i jednego z jego produktów,

toru, w koralowcach.

Pozwala nam to dokładnie
określić wiek skamielin.

Przy pomocy tej pięknej animacji
Oceanu Południowego

chcę zilustrować, jak używamy koralowców

żeby dojść do pradawnych
informacji o oceanie.

Na tej animacji Ryana Abernathey'a
widzicie gęstość wód powierzchniowych.

To tylko rok danych, a już widać,
jak dynamiczny jest Ocean Południowy.

To zawirowanie zaznaczone prostokątem,
Cieśnina Drake'a,

to jeden z najsilniejszych
prądów oceanicznych świata,

przepływający z zachodu na wschód.

Jest bardzo wzburzony,

bo przemieszcza się nad tymi
wielkimi górami podwodnymi.

Pozwala to na wymianę
CO2 i ciepła z atmosferą.

W zasadzie oceany oddychają
przez Ocean Południowy.

Zebraliśmy koralowce na całym obszarze
tej antarktycznej cieśniny

i znaleźliśmy coś zaskakującego
przez moje datowanie uranowe:

koralowce migrowały z południa na północ

podczas regresji
z glacjału do interglacjału.

Nie do końca wiemy, dlaczego,

ale być może ma to związek
ze źródłem pożywienia

lub zawartością tlenu w wodzie.

Postaram się zilustrować czego
dowiedzieliśmy się o klimacie

dzięki koralowcom z Oceanu Południowego.

Przemierzyliśmy podwodne góry,
zebraliśmy malutkie skamieniałe koralowce.

Tak to zilustrowałam.

Z analizy koralowców wynika,
że podczas glacjału

obszar w głębi Oceanu Południowego
był bardzo bogaty w węgiel

a wierzchnia warstwa miała małą gęstość.

To powstrzymuje dwutlenek węgla
przed ucieczką z oceanu.

Koralowce w średnim wieku

pokazały nam, że ocean wymieszał się
częściowo podczas zmiany klimatu.

To pozwala węglowi wydostać się z głębin.

Kiedy analizujemy koralowce
bardziej współczesne,

albo po prostu teraz tam się udamy

i zbadamy chemię koralowców,

zobaczymy, że zbliżamy się do momentu,
kiedy wymiana węgla jest możliwa.

W ten sposób skamieniałości koralowców

pomagają nam zrozumieć środowisko.

Chcę was zostawić z tym ostatnim slajdem.

To ujęcie z nagrania,
które wam pokazywałam.

To piękny ogród koralowców.

Nie spodziewaliśmy się nawet,
że znajdziemy rzeczy tak piękne.

To głębokość tysięcy metrów.

Są tam nowe gatunki.

To po prostu piękne miejsce.

Są tam skamieniałości,

nauczyłam was doceniać
skamieniałe koralowce,

które można tam znaleźć.

Następnym razem, kiedy będziecie mieć
szczęście lecieć nad oceanem

lub żeglować przez ocean,

pomyślcie - pod wodą są ogromne góry,

których nikt przedtem nie widział,

a tam piękne koralowce.

Dziękuję.

(Brawa)