Tag: #oceanografia

Dzidki, czy zastanawialiście się kiedyś, skąd mogło wziąć się życie w oceanie czy jak natura radzi sobie z oczyszczaniem wód oceanicznych z metanu czy siarkowodoru? Otóż to zasługa kominów hydrotermalnych, które są czymś z goła innym, niż podwodne wulkany, chociaż niekiedy można je z nimi pomylić. Przede wszystkim z komina hydrotermalnego nie wydobywa się lawa, a także jego powierzchnia jest inaczej ukształtowana. Ze względu na to, że wydobywające się z nich płyny są bogate w minerały, w ich pobliżu kwitnie życie. W dalszej części dzidki dowiecie się, czy systemy geotermalne występują jedynie w wodzie, jaki mają wpływ na ekosystem oceanów, czy mają związek z płytami tektonicznymi oraz jaki mogą mieć związek z kosmosem.

Czym są kominy hydrotermalne?

Szczeliny w dnie oceanicznym, przez które wydostaje się energia geotermalna nazywana jest kominami hydrotermalnymi. Zazwyczaj powstają w okolicy grzbietów oceanicznych oraz w miejscach tak zwanej zwiększonej aktywności wulkanicznej, jak słynny Pacyficzny Pierścień Ognia (o czym pisałam w dzidce o podwodnych wulkanach). Do otworu komina dostaje się woda z oceanu, która następnie w wyniku ogrzania energią geotermalną unosi się do góry (temperatura wody wydobywającej się z komina wynosi zwykle w granicach od 300ºC do nawet 360ºC, zaś szacuje się, że u źródła może mieć ona nawet temperaturę sięgającą aż 437ºC). Przez wzgląd na wysoką zawartość minerałów stwarza sprzyjające warunki dla rozwoju życia wielu żywych organizmów. W okolicach kominów hydrotermalnych znajduje się największa różnorodność biologiczna, dlatego też naukowcy podejrzewają, że odegrały one bardzo znaczącą rolę w rozwoju ekosystemów w oceanach. Pierwsze kominy hydrotermalne zostały odkryte przypadkiem w 1977 roku przez grupę badawczą, która wracała z badania rafy koralowej nieopodal wysp Galapagos. Od tego czasu trwają badania dotyczące roli, jaką odgrywają kominy hydrotermalne w wodach morskich.

Ściany szczelin hydrotermalnych składają się głównie z aragonitu i kalcytu. Wraz z prowadzonymi badaniami nad ukształtowaniem dna morskiego odkrywane są coraz to nowe tzw. systemy hydrotermalne. Są to miejsca, w których znajduje się blisko siebie kilkanaście do kilkudziesięciu kominów hydrotermalny obecnych zazwyczaj w obszarach zwiększonej aktywności wulkanicznej, dlatego podejrzewa się, że obecność podwodnych wulkanów może mieć wpływ na obecność kominów, które jako, że znajdują się raczej bliżej grzbietów oceanicznych mogą być ściśle powiązane ze zjawiskami spreadingu płaszcza Ziemi (zjawisko to opisałam w innej dzidce).

Jako ciekawostkę, warto dodać, że szczeliny hydrotermalne występują również na lądzie pod postacią gejzerów, gorących źródeł czy fumaroli (niewielki rodzaj ekshalacji wulkanicznych, przez które wydostają się wyziewy składników lotnych magmy wydobywających się z głębi ziemi – składają się one przede wszystkim z dwutlenku siarki, chlorowodoru oraz pary wodnej, chociaż można znaleźć również fumarole siarkowe, z których wydobywa się głównie dwutlenek siarki). Największe zbiorowiska lądowych szczelin hydrotermalnych można znaleźć np. w Parku Yellowstone.

Kominy hydrotermalne a spreading dna oceanicznego

Spreading to inaczej rozrastanie się dna oceanicznego. Według tej teorii wysnuto wnioski, że wysokie grzbiety oceaniczne to efekt aż milionów lat powtarzania się tego procesu w jednym miejscu, gdzie płyty tektoniczne oddalają się od siebie (są to tzw. strefy ryftowe). Dla przykładu, Grzbiet Wschodniego Pacyfiku to region tak zwanego Pierścienia Ognia, w którym dno morskie rozprzestrzenia się najszybciej. To między innymi dlatego powstają szczeliny w płaszczu Ziemi, z których uchodzi energia geotermalna. To właśnie takie sfery, w których dno morskie rozrasta się najszybciej charakteryzują się zwiększoną aktywnością wulkaniczną oraz to właśnie w tych obszarach występuje również najwięcej otworów hydrotermalnych. Ze względu na panujące tutaj warunki związane nie tylko ze zwiększeniem temperatury wody, ale również zmianami w jej składzie chemicznym poprzez uwalniane z kominów gazy występuje największa różnorodność biologiczna. Warto również podkreślić, że kominy hydrotermalne są bogatym źródłem takich pierwiastków jak żelazo czy mangan. Z kolei nieopodal Antarktydy naukowcy z kolumbijskiego obserwatorium Lamont-Doherty odkryli system hydrotermalny będący częścią grzbietu śródoceanicznego. Wskazuje to na aktywność wulkaniczną w obszarze, którego nikt wcześniej się nie spodziewał w tym rejonie. Odkryto również, że nieopodal systemu hydrotermalnego dochodzi do niewielkich erupcji i formowania się nowej skorupy ziemskiej. Jeszcze bardziej zaskakujące było odkrycie, że z obecnych tam kominów wydostają się gazy bogate w rzadki stabilny izotop helu-3 pomimo panujących tam warunków. Wchodząc w reakcje z deuterem (występującym naturalnie stabilnym izotopem wodoru) powoduje uwolnienie ogromnych ilości ciepła, które mogłoby posłużyć za źródło energii.

Kilka słów o czarnych i białych kominach hydrotermalnych

Czarne kominy hydrotermalne charakteryzują się tym, że są znacznie gorętsze, niż ich białe odpowiedniki, a z komory hydrotermalnej unosi się ogrzana woda, która zawiera znacznie więcej substancji chemicznych, takich jak dwutlenek siarki, metan, siarkowodór i wiele innych, dlatego też jest zabarwiona na czarno, co przypomina poniekąd dym unoszący się z komina. Jako ciekawostkę warto dodać, że naukowcy znaleźli znacznie mniej białych szczelin hydrotermalnych, niż czarnych. Ze względu na większą zawartość substancji pochodzenia nieorganicznego, w pobliżu czarnych kominów zaobserwowano znacznie większą ilość bakterii chemosyntezujących, jednak przez wzgląd na zbyt wysoką temperaturę wody wydobywającej się z takiego komina oraz dużą zawartość substancji trujących, zaobserwowano, że w ich otoczeniu nie występuje zbyt wiele organizmów żywych. Warto podkreślić, że od tego, czy kolor pióropusza wydobywający się ze szczeliny hydrotermalnej zależy od tego, jakie minerały wytrącane są w całym procesie uwolnienia energii geotermalnej.

Dźwięk wydobywający się z czarnego komina hydrotermalnego:

Posejdon i Lost City – kilka słów o największym systemie hydrotermalnym na świecie

Najwyższym kominem hydrotermalnym jest Posejdon – węglanowa szczelina osiągająca ponad 60 m wysokości i znajdująca się wśród systemów hydrotermalnych Lost City na szczycie masywu Atlantis położonego w odległości około 20 km na północ od Grzbietu Śródatlantyckiego. Wiek tej szczeliny hydrotermalnej datowany jest na około 30 tysięcy lat. Nazwa dla tak okazałego komina jest zdecydowanie adekwatna, gdyż jego rozmiar zbliżony jest raczej do podwodnych wulkanów, niż otworów hydrotermalnych. Z kolei hydrotermalny system Lost City (złożony z samych białych kominów hydrotermalnych, których rozmiary wahają się w okolicach około 30-40m wysokości – za wyjątkiem Posejdona) jest największym takim systemem na świecie.

NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration – pol. Narodowy Urząd do spraw Badań Oceanów i Atmosfery) po zbadaniu obiektu w 2005 roku wywnioskowało, że cały system ma aż około 120 tysięcy lat. Warto wspomnieć również, że otwory w Posejdonie są uformowane na podstawie grubego skamieniałego wapienia pelagicznego, który pokrywa breję osadową pokrywając spękane wnętrze komina i tworząc nieprzepuszczalną pokrywę zatrzymującą płyny hydrotermalne, a wraz z nimi ciepło geotermalne wewnątrz. Z niewielkich otworów Posejdona wydobywa się biały dym, nieskażony trującymi związkami chemicznymi. W całym Lost City odkryto, że około 58% wszystkich gatunków organizmów żywych jest charakterystyczna jedynie dla tego obszaru.

Ponadto oszacowano, że w najwyższym punkcie systemu (wspomnianym wcześniej Posejdonie) zachodzą reakcje w skałach ultramaficznych, które powodują powstanie płynów zasadowych o wysokim stężeniu wodoru, metanu i innych węglowodorów o niskiej masie cząsteczkowej. Wspólnie te rozpuszczone gazy stanowią pożywkę dla nowej społeczności drobnoustrojów. W pozbawionych tlenu, wewnętrznych strefach kominów znajdują się biofilmy jednego rodzaju archeonów nazwanych Methanoscarcinales, które w swoim metabolizmie wykorzystują metan jako jedyny gatunek bakterii chemosyntezujących. Okazało się to przełomowym odkryciem w dziedzinie oceanologii, gdyż okazało się, że istnieją w wodach morskich organizmy, które dobrze radzą sobie z metanem. Przed badaniem Lost City tnie było dokładnie wiadomo, co dzieje się z metanem wytwarzanym przez rozkładające się ciała dużych ssaków opadających na dno (wieloryby), wydobywającym się z kominów hydrotermalnych oraz podwodnych wulkanów czy też hydratów metanu (o czym więcej w innej dzidce).

Tak z bliska wygląda wspomniany Posejdon:

Pozagrzbietowe kominy hydrotermalne

Warto jednak napomknąć, że w 2022 roku zespół z Woods Hole Oceanographic Institution badający dno Pacyfiku przy pomocy bezzałogowego statku badawczego „Falcor” natknął się po raz pierwszy na system hydrotermalny znajdujący się w odległości kilkuset metrów od głównej osi Grzbietu Wschodniopacyficznego. To pierwszy taki przypadek pozagrzbietowych kominów hydrotermalnych (zazwyczaj obecne są one w pobliżu źródeł gorąca, tak zwanych hot spotów znajdujących się w pobliżu sfer aktywności wulkanicznej lub sferach ryftowych). Jeszcze bardziej zdumiewa fakt, że system kominów hydrotermalnych znajduje się na bardzo dużej głębokości, bo aż 2560 m p. p. m., gdzie temperatura wody jest bardzo niska. Jakby tego było mało, okazały się najgorętszym systemem kominów, w których temperatura płynów hydrotermalnych sięga ponad 360ºC, zaś u źródła szacuje się, że może wynosić około 437ºC. Jeszcze bardziej zdumiewający jest fakt, że oprócz obecności bakterii chemosyntezujących zaobserwowano tam całkiem nowy gatunek – nigdy wcześniej niespotykany w okolicach szczelin hydrotermalnych. Są to ogromne rurkoczułkowce o niewyobrażalnych wręcz rozmiarach. Poza nimi odnotowano również obecność kilku gatunków mięczaków żyjących pomiędzy tymi osiadłymi pierścienicami.

Życie w okolicach kominów hydrotermalnych oraz miejscach zwiększonej aktywności wulkanicznej

Ze względu na to, że na dużych głębokościach organizmy morskie nie mają dostępu do światła słonecznego, ich istnienie zależne jest w dużej mierze od osadów chemicznych oraz płynów hydrotermalnych. Co ciekawe, to właśnie przy szczelinach hydrotermalnych odkryto obecność bakterii chemosyntezujących, które odpowiedzialne są za utlenianie prostszych związków nieorganicznych oraz metanu, a także asymilują dwutlenek węgla. Warto tutaj podkreślić, że proces chemosyntezy jest starszy, niż fotosyntezy i zanim życie pojawiło się na lądzie, rozkwitło właśnie w oceanach. Bakterie bytujące przy otworach hydrotermalnych są autotroficzne, czyli mówiąc krótko – samożywne i samowystarczalne. Dzięki temu, że swoją energię czerpią z nieorganicznych związków i mogą je przetwarzać, odgrywają dużą rolę w oczyszczaniu wód oceanicznych (na przykład z metanu czy siarkowodoru, który jest substancją toksyczną dla organizmów żywych).

Pomimo tego, że z samych kominów wydobywa się wysoka temperatura, w niedalekiej odległości od nich temperatura wody wynosi zwykle ok. 20ºC, co stwarza idealne warunki dla wielu organizmów żywych – gąbek, ruroczułkowców, mięczaków, koralowców czy niekiedy nawet niektórych skorupiaków. Te kolei przyciągają egzotyczne ryby i krewetki, co sprawia, że nieopodal szczelin hydrotermalnych życie wprost kwitnie. Pozwoliło to również na wysnucie teorii jakoby podwodne wulkany oraz w szczególności systemy hydrotermalne mogły być podstawą powstania życia w wodzie, zanim te jeszcze pojawiło się na lądzie ze względu na bogate w minerały otoczenie, które sprzyjają nie tylko jego rozwojowi, ale również bioróżnorodności powstałych ekosystemów. Teoria ta jest obiektem licznych rozważań, jednak potrzeba więcej danych, gdyż systemy hydrotermalne badane są dopiero od odkrycia pierwszego z nich w 1977 roku.

InVADER oraz inne projekty badania kominów hydrotermalnych przy pomocy robotów

Przez wzgląd na to, że dotychczas bezzałogowe statki do badań oceanograficznych nie były ściśle dostosowane do badania kominów hydrotermalnych i uniemożliwiały eksplorację płynów hydrotermalnych wydobywających się ze szczelin ze względu na ich specyfikę i wysoką temperaturę bez niszczenia struktury tych formacji, NASA rozpoczęła projekt „InVADER”, które docelowo ma być narzędziem do eksploracji kosmosu pod powierzchnią oceanów, które ma być również narzędziem do badania ziemskiego dna oceanicznego, a zwłaszcza obszarów ciężkich do zbadania, jak właśnie chociażby kominy hydrotermalne. Projekt ma zostać wstępnie przetestowany na systemach hydrotermalnych badając białe i czarne płyny wypychane przez szczeliny wraz z energią geotermalną, zaś w przyszłości ma pomóc zbadać wody występujące na jednym z księżyców Jowisza – Europie oraz księżycu Saturna – Enceladusie. Naukowcy podejrzewają, że na obydwu księżycach, na których zaobserwowano obecność oceanów, mogą także istnieć systemy hydrotermalne. Pomoże to w zbadaniu koncepcji, czy w ich pobliżu mogą powstawać jakiekolwiek formy życia.

Dodatkowa literatura dla zainteresowanych:
Kominy hydrotermalne:
1.https://spidersweb.pl/2022/07/pole-kominow-hydrotermalnych-pacyfik.html
2.https://www.chip.pl/2022/07/kominy-hydrotermalne-grzbiet-wschodniopacyficzny
3.https://dzienniknaukowy.pl/planeta/nowe-gatunki-zwierzat-odkryte-w-poblizu-kominow-hydrotermalnych
4.https://www.bluelife.pl/zwierzeta-ukryte-w-glebinach-oceanu-sekrety-kominow-termalnych/#/?playlistId=0&videoId=0
5.https://kopalniawiedzy.pl/komin-hydrotermalny-zelazo-wegiel,18655
6.https://klimatziemi.pl/kominy-hydrotermalne-olbrzymim-zrodlem-zelaza-i-manganu/
7.https://akwarium.info.pl/ciekawostki/kominy-hydrotermalne-w-poblizu-antarktydy
8.https://pl.alegsaonline.com/art/46124
9.https://oceanservice.noaa.gov/facts/vents.html
10.https://rwu.pressbooks.pub/webboceanography/chapter/4-11-hydrothermal-vents/
11.https://gobi.org/projects/hydrothermal-vent-ecosystems-2/
12.https://oceanexplorer.noaa.gov/edu/materials/hydrothermal-vents-fact-sheet.pdf
13.https://www.worldatlas.com/oceans/hydrothermal-vents.html
14.https://www.whoi.edu/know-your-ocean/ocean-topics/how-the-ocean-works/seafloor-below/hydrothermal-vents/
15.https://astrobiology.nasa.gov/news/life-in-the-extreme-hydrothermal-vents/
16.https://ocean.si.edu/ecosystems/deep-sea/microbes-keep-hydrothermal-vents-pumping
17.https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0000133
18.https://www.amnh.org/exhibitions/permanent/planet-earth/why-is-the-earth-habitable/life-that-lives-off-the-earth-s-energy/life-at-the-hydrothermal-vents
19.https://www.nhm.ac.uk/discover/survival-at-hydrothermal-vents.html
20.https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/hydrothermal-vent
21.https://sitn.hms.harvard.edu/flash/2013/the-alien-worlds-of-hydrothermal-vents-2/
22.https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.210395997
23.https://acoustics.org/2pao6-listening-to-hydrothermal-vents/
24.https://astrobiology.com/2023/08/a-new-ecosystem-has-been-discovered-underneath-oceanic-hydrothermal-vents.html
25.https://phys.org/news/2023-10-sea-anemone-genes-survive-deep-sea.html
26.https://phys.org/news/2023-08-scientists-ecosystem-hydrothermal-vents.html
27.https://phys.org/news/2023-05-in-situ-ph-method-high-temperature-hydrothermal.html
28.https://phys.org/news/2023-01-mettle-bacteria-deep-sea-vents-toxic.html
29.https://phys.org/news/2023-01-brachyuran-crabs-survive-highly-acidic.html

Lost City:
30.http://www.lostcity.washington.edu/story/About
31.https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/05lostcity/background/chimney/chimney.html
32.https://www.chemistryworld.com/features/hydrothermal-vents-and-the-origins-of-life/3007088.article
33.https://sciencesensei.com/the-amazing-truth-about-the-lost-city-and-what-it-reveals-about-underwater-mountains/
34.https://nauki-o-ziemi.narkive.pl/HP6kVUok/jakie-s-najwy-sze-kominy-hydrotermalne-na-wiecie

InVADER:
35.https://www.seti.org/press-release/invader-project-send-robotic-laser-explore-deep-sea-vents

Dzidki, zastanawialiście się kiedyś, co się dzieje z tym całym nagromadzonym w organizmach ryb czy ssaków morskich metanem, kiedy osobniki obumierają i opadają na dno? Na przykład z takim wielorybem, rekinem czy chociażby mureną, skrzydlicą, skorpeną czy krabami oraz wieloma innymi gatunkami zamieszkującymi głębiny oceanów? Otóż gromadzi się on na dnie morskim tworząc tzw. hydraty metanu – są to połączone ze sobą cząsteczki metanu i wody, które przybierają krystaliczną formę, ale przy spełnieniu określonych warunków mogą ulegać destabilizacji powodując odtlenienie się wód oceanicznych i przedostają się do atmosfery, gdzie ich zbyt szybkie uwolnienie może spowodować również eksplozję na dużą skalę – znacznie większą, niż wybuch jakiejkolwiek bomby jądrowej, które do tej pory zostały zdetonowane. Co ciekawe, to właśnie klatraty metanu prawdopodobnie są najbardziej odpowiedzialne wraz z kilkoma innymi czynnikami za zaginięcia w obrębie Trójkąta Bermudzkiego. Samych złóż lodu metanowego jest ogromna ilość, co z jednej strony może stwarzać zagrożenie, a z drugiej może też być alternatywnym źródłem energii o wysokiej wydajności.

Czym w ogóle są hydraty metanu?

Klatraty metanu (zwane inaczej hydratami metanu czy też potocznie „płonącym lodem”, „wodnym lodem” lub „lodem metanowym”) są to cząsteczki metanu zamknięte w cząsteczkach wody tworząc w ten sposób krystaliczną formę wody i metanu. Nazywa się je potocznie płonącym lodem, gdyż z wyglądu przypominają bryłki lodu, ale są bardzo łatwopalne, gdyż metan ulega zapaleniu, zaś produktem spalania jest woda (chociaż w dotyku przypominają podobno styropian). Ze względu na swój duży potencjał energetyczny być może w przyszłości będą mogły zostać wykorzystane jako źródło energii. Jednak zjawisko to jest bardzo rzadkie i występuje na dnie oceanu, gdzie nie ma dostępu do słońca, a ilość życia jest znikoma. Klatraty metanu są stabilne w warunkach wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury (do +18ºC o ile towarzyszy temu wysokie ciśnienie, ale im niższa temperatura, tym mniejsze ciśnienie jest wymagane do zachowania stabilności takich cząsteczek), dlatego najczęściej można je znaleźć w stokach oceanicznych pod warstwą osadów, skąd ulatują charakterystyczne bąbelki, ale warto tutaj zaznaczyć, że są w stanie powstawać tylko do pewnej głębokości pod takimi osadami, gdyż im głębiej, tym bardziej wzrasta temperatura. Dla zainteresowanych warto podkreślić, że 1 m³ hydratów metanu po rozłożeniu na wodę i metan daje 0.8 m³ wody i 170 m³ metanu.

Do powstania klatratów metanu niezbędny jest udział bakterii, które podczas fermentacji beztlenowej produkują metan, który gromadzony pod warstwą osadów w odpowiednio niskiej temperaturze i przy wysokim ciśnieniu łączy się z cząsteczkami wody wewnątrz których zostaje zamknięty niczym w klatce. W ten sposób przez tysiące lat dochodziło do nagromadzenia się wielu takich bąbelków, które zalegały pod osadami (a sprzyjało też temu ochładzanie się temperatury na Ziemi, co tworzyło dobre warunki do tworzenia się hydratów metanu). Szacuje się, że ilość metanu w oceanicznych złożach (zarówno w formie hydratów, jak i nagromadzonych pod nimi bąbli metanowych) mogą wynosić nawet 2000-10000 miliardów ton (co oznacza, że złoża te mogą być znacznie większe, niż gazu ziemnego). Pomimo podobieństwa do kominów hydrotermalnych, klatraty metanu nie są gorące, dlatego miejsca, w których dochodzi do ich destabilizacji i są uwalniane nazywamy zimnymi wyciekami.

Skąd bierze się metan w oceanach?

Niezbędnym elementem do powstania płonącego lodu jest metan, którego głównym źródłem są zamieszkujące oceany organizmy żywe – począwszy od koralowców i gąbek, przez wszelakie ryby i skorupiaki, a na ssakach kończąc. Zapewne co najmniej niektórzy z Was kojarzą moją dzidkę o utylizacji wybuchających wielorybów, w których układzie pokarmowym nawet przez kilka dni po śmierci metan rozpycha wnętrzności, przez co taki wieloryb rośnie jak balon, zanim wybuchnie, co czyni go niebezpieczną, tykającą bombą wyrzuconą na wybrzeże, co zagraża lokalnemu ekosystemowi (o smrodzie nie wspominając). Największa tego typu afera miała miejsce w 1970 roku w Oregonie we Florencji w USA, kiedy to zastanawiając się, jak usunąć ciało martwego osobnika z plaży postanowiono wybrać teoretycznie najszybszą i najprostszą metodę, jaką jest wysadzenie go przy pomocy materiałów wybuchowych dostarczonych przez U.S. Navy. Chyba nie trzeba przypominać, że cała akcja zakończyła się katastrofą ekologiczną w tamtym rejonie, a rozrzut kawałków zwłok wieloryba wraz z zalegającymi resztkami pokarmu oraz efektów ubocznych procesu trawienia rozrzuciło w dosyć dużym promieniu.

Tak samo martwe osobniki, które nie zostają zjedzone i opadają na dno sprawiają, że w procesie rozkładu z ich ciał wydostaje się metan. Ale tworzenie klatratów metanu jest dosyć rzadkim zjawiskiem, w którym oprócz odpowiednio niskiej temperatury oraz wysokiego ciśnienia niezbędny jest również udział specjalnych mikroorganizmów, które żywią się związkami chemicznymi – w tym przede wszystkim metanem. Są to jednokomórkowe mikroby chemosyntetyczne, które przekształcają substancje chemiczne w energię. Ciała martwych organizmów wielokomórkowych, które opadają na dno mórz i oceanów rozkładają się właśnie dzięki udziałowi tych mikroorganizmów, co powoduje gromadzenie się metanu w wodzie. Nagromadzone cząsteczki metanu w okolicach stoków oceanicznych pod warstwą osadów lub innych zimnych miejscach uwalniane są do słupa wody, po czym przedostają się na głębokość od 600 m p.p.m. do 1500 m p.p.m., gdzie są najbardziej sprzyjające warunki do tego, aby cząsteczki wody i metanu łączyły się ze sobą tworząc w ten sposób klatraty metanu.

Metan, który wchodzi w skład hydratów metanu jest produkowany właśnie przez bakterie odpowiedzialne za rozkład organizmów żywych na dnach oceanów. Szacuje się, że wspomniane cząsteczki mogły gromadzić się w złożach miliony lat, a teraz ulegają stopniowemu uwalnianiu, ale o tym nieco dalej. Jako ciekawostkę warto wspomnieć, że w 1997 roku w Zatoce Meksykańskiej po raz pierwszy naukowcy z NOAA (ang. National Oceanic and Atmospheric Administration) odkryli, że w okolicach złóż hydratów metanu pomimo ich stopniowej destabilizacji i uwalnianiu się gazu do wody, oprócz bakterii występować mogą również organizmy wielokomórkowe, które świetnie sobie radzą w takim środowisku. Pierwszym odkrytym tego typu gatunkiem jest Hesiocaeca methanicola, którego potocznie nazywa się również lodowym robakiem, gdyż może poruszać się po lodzie metanowym bez doznania jakiegokolwiek uszczerbku.

Hydraty metanu i kwestia ich stabilności

Aktualnie nagromadzone pod dnem oceanicznym hydraty metanu są dosyć stabilne, jednak pod wpływem rosnącej temperatury mogłyby ulec destabilizacji, co doprowadziłoby z kolei do opuszczania dna oceanu i przedostania się do atmosfery metanu, który jest z kolei 20 razy silniejszym gazem cieplarnianym, niż dwutlenek węgla, co wynika z tego, że pozostaje znacznie krócej w atmosferze pochłaniając znacznie więcej energii słonecznej, niż CO² (ponadto wycieki metanu mogą powodować eksplozje). Najwięcej klatratów metanu zgromadzonych jest w płytko położonych złożach nieopodal Arktyki, gdzie wraz z topnieniem lodowców wzrost temperatury może następować dosyć szybko (zgodnie z szacunkami naukowców jest to czas wahający się od 100 do 1000 lat). Warto tutaj również wspomnieć, że na wzrost temperatury mają miejsce również takie zjawiska, jak wybuchy podwodnych wulkanów (zwłaszcza tych położonych w tzw. Pacyficznym Pierścieniu Ognia), czego dobrym przykładem jest chociażby erupcja Hunga Tonga na Oceanie Spokojnym, która miała miejsce na początku 2023 roku i spowodowała większe podniesienie temperatury powietrza, niż dwutlenek węgla przedostający się do atmosfery w wyniku działalności człowieka przez ostatnie kilka lat. Nie bez znaczenia pozostaje również spreading i subdukcja dna oceanicznego, które mogą spowodować powolne odsłanianie złóż hydratów metanu i szybsze uwalnianie się do wód oceanicznych, a co za tym idzie – utleniania wody w głębinach.

Warto jednak podkreślić, że duże pokłady klatratów metanu mogą formować się niezależnie od tego, czy temperatura Ziemi zmieni się o kilka stopni w jedną czy drugą stronę. Tutaj zdecydowanie bardziej kluczowe znaczenie mają długoterminowe zmiany temperatury na dnie oceanicznym nieopodal znajdujących się złóż. Dlatego najpierw zacząłby uwalniać się metan ze złóż arktycznych, gdyż te są położone najpłycej z jak dotąd odkrytych. Wraz ze wzrostem temperatury złoża hydratów metanu zaczną ulegać destabilizacji, zaś uwolnione cząsteczki metanu zaczną przedostawać się do wód oceanicznych. Należy jednak zaznaczyć, że nie od razu dotrą do atmosfery. Pozostaną jeszcze jakiś czas w wodzie, a wydzielający się z lodu metanowego gaz zacznie odtleniać pomału wodę. Zajdzie wtedy następująca reakcja chemiczna: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O.

Należy podkreślić, że w jego utlenianiu będą także brać udział bakterie, dla których metan jest źródłem energii – szacuje się, że pochłaniają one obecnie ok. 90% metanu, który jest uwalniany z klatratów metanu do wód oceanicznych. Jednak nasilenie się uwalniania metanu z hydratów będzie oznaczało, że bakterie te nie nadążą go pochłaniać, co przyczyni się do nasilenia procesu odtleniania głębin oceanów. Będzie to sprzyjało rozwojowi bakterii siarkowych, co może spowodować wymieranie życia w głębinach oceanu. Jeśli nastąpi wzrost temperatury przy dnie oceanicznym, złoża lodu metanowego zaczną się bardzo szybko ogrzewać. Warto tutaj zaznaczyć, że miejsca, w których występują złoża hydratów metanu posiadają bardzo dużo pęknięć oraz szczelin, przez które może ulatniać się metan w postaci charakterystycznych bąbelków. Powstające szczeliny po uwolnieniu się metanu mogą spowodować, że ciepło łatwiej dotrze w głąb złoża powodując jego szybsze ogrzewanie się. Podczas nasilenia się uciekających bąbelków metanu może dojść do obniżenia ciśnienia w złożach klatratów metanu, co może zaowocować gwałtowną destabilizacją cząsteczek i szybszym uwalnianiu gazu. Naukowcy szacują, że gwałtowna destabilizacja może powodować również przesunięcie skał ze stoku kontynentalnego, co na większą skalę może wywoływać nawet fale tsunami. Jako ciekawostkę warto dodać, że gwałtowne uwolnienie metanu do powietrza z takiego złoża przy uzyskaniu stężenia równego ok. 15% może spowodować wybuch, który mógłby być silniejszy nawet od bomby wodorowej, jak Car Bomba. Szacuje się, że wybuch większego złoża mógłby osiągnąć nawet siłę 100 gigaton TNT (skalę wybuchu bomb jądrowych wspominałam w jednej ze swoich dzidek o testach atomowych).

Odkrycie hydratów metanu i polowanie na bąbelki

Pierwsze złoża metanu na dnie oceanicznym w Antarktyce odkryto w 2011 roku nieopodal Cinder Cones nieopodal amerykańskiej stacji naukowo-badawczej McMurdo na Morzu Rossa i od tego czasu zaczęto odnajdywać coraz to nowe wycieki gazu z dna morskiego w tej okolicy. Odkryte złoże ma głębokość 10 m i jest pokryte białymi matami mikrobiologicznymi o długości 70 m. Zaobserwowano je dzięki wyciekowi niewielkich bąbelków metanu, które opuszczały dno morskie w kierunku powierzchni, a wraz z nimi wyrzucane były niewielkie kawałki lodu metanowego. Proste pomiary kontrolne zostały wykonane w latach: 2011, 2013 i 2014. Nurkowie, którzy dokonali odkrycia wrócili w to miejsce jeszcze w 2016 roku w celu szczegółowego zbadania złoża, zanim rozpoczęli prace laboratoryjne nad odkrytym złożem.

To właśnie tutaj dokonano odkrycia w postaci bakterii, które żywiły się metanem zmniejszając jego emisję do atmosfery. W wyniku badań przeprowadzanych od 2016 roku odkryto również, że wspomniane mikroby ewoluują, co może w przyszłości być istotne dla radzenia sobie z ulatniającym się z klatratów metanu gazem. Następnych odkryć dokonano niedaleko ESAS (ang. East Siberian Arctic Shelf - Wschodniosyberyjskiego Szelfu Arktycznego). Warto również wspomnieć, że aż ok. 250 pęknięć i szczelin w złożach metanu uwalnia gaz z dna morskiego do Oceanu Arktycznego. W miesiącach letnich prowadzi to do zwiększonego stężenia metanu w oceanie. Jednak bardzo niewiele gazów klimatycznych unoszących się przez morze dociera do atmosfery ze względu na wspomniane bakterie pożerające aż ok. 90% wszystkich cząsteczek metanu.

Niedawne badania dna oceanicznego w pobliżu  Zachodniego Wybrzeża Stanów Zjednoczonych zaowocowały również odkryciem tysięcy zimnych wycieków ze złóż klatratów metanu na Oceanie Pacyficznym. Odcinek na którym dokonano odkrycia ciągnie się prawie od okolic San Francisco po Seattle. NOAA przeprowadza tutaj regularne badania. Nurkowie zbierają bąbelki metanu i małe kawałki lodu metanowego w celu pobierania próbek do badań, gdyż miejsce to jest znacznie łatwiej dostępne, niż okolice McMurdo. Ostatnie miejsce, w którym zaobserwowano złoża metanu znajdują się w osławionym Trójkącie Bermudzkim, jednak ze względu na charakter tego miejsca badanie złóż jest utrudnione. Możliwe, że postęp technologii do badania dna oceanicznego niebawem umożliwi bezzałogowe i dokładniejsze zbadanie również tego miejsca. Później zaczęto znajdować ich niewielkie złoża w różnych częściach globu (zwłaszcza na półkuli południowej), jak chociażby na Morzu Południowochińskim czy w Zatoce Meksykańskiej, gdzie ze względu na to, że złoża są nieduże, wydobycie klatratów nie stanowi takiego zagrożenia, jak w przypadku większych.

Hydraty metanu a Trójkąt Bermudzki

Przez wiele lat zagadką pozostawały tajemnicze zniknięcia w obrębie Trójkąta Bermudzkiego. Naukowcy starali się ustalić przyczynę tajemniczych zniknięć statków i samolotów. Dopiero po latach jako jedną z najbardziej prawdopodobnych przyczyn wskazano metan, który destabilizował się właśnie w bardzo szybkim tempie ze złoża klatratu metanu znajdującego się na głębokości od 300 m p.p.m. aż do ok. 2000 m p.p.m. (jest to bardzo duże złoże nawiasem mówiąc). Ze względu na to, że część tego złoża położona jest na niedużej głębokości, hydraty metanu szybko się destabilizują powodując gwałtowne uwolnienie gazu, który przemieszcza się bardzo szybko na powierzchnię wywołując róże fale i wiry, a nawet może dochodzić do niewielkich erupcji, które mogą spowodować katastrofy lotnicze. Rozluźnienie szczelin powstałych w takich złożach mogą powodować również trzęsienia ziemi występujące w obrębie Trójkąta Diabła. Metan w postaci gazowej unosi się na powierzchni wody w postaci wielu maleńkich bąbelków, przez co gęstość mieszaniny gaz-woda powstałej tym sposobem jest znacznie mniejsza, niż gęstość wody morskiej. Ze względu na mniejszą gęstość takiej mieszaniny następuje bardzo szybkie zatopienie okrętu przepływającego nieopodal złoża i opada on pod powierzchnię morza w zaledwie kilka chwil liczonych dosłownie w minutach. Warto także zaznaczyć, że nagłe uwolnienie metanu w tym obszarze może być także odpowiedzialne za powstawanie gigantycznych fal w tym obszarze, które również mogą wpływać na zatopienie statku.

Lód metanowy jako innowacyjne źródło energii?

Ze względu na to, że hydraty metanu posiadają krystaliczną formę i są znacznie bardziej wydajne, niż CO², niektóry naukowcy spekulują, że może w przyszłości stać się alternatywnym źródłem energii, jednak za tym pomysłem stoi również sporo wątpliwości. Jedną z nich jest to, że metan jest gazem, który znacznie łatwiej ulega zapaleniu i eksplozji, niż dwutlenek węgla, co z pewnością czyni ten pomysł bardziej ryzykownym. Powoduje również znacznie szybsze ogrzewanie się temperatury w atmosferze, a także przy uzyskaniu stężenia wynoszącego ok. 15% może spowodować eksplozję o niesamowitej sile. Problemem jest również stabilność klatratów, którym trzeba by było zapewnić odpowiednie warunki, aby nie ulegały zbyt szybkiemu ogrzewaniu. Jednak argumentem za jest bardzo duża ilość złóż hydratów metanu na dnie morskim, tylko wymagałoby to opracowania efektywnej metody wydobywania ich w większych ilościach oraz odpowiedniego przechowywania.

Dodatkowa literatura dla zainteresowanych:

Hydraty metanu:
1.https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/deepeast01/background/fire/fire.html
2.https://www.nature.com/articles/s41467-020-17289-z
3.https://www.whoi.edu/press-room/news-release/mysterious-methane-in-the-ocean/
4.https://www.whoi.edu/news-insights/content/what-happens-to-natural-gas-in-the-ocean/
5.https://ios.ujk.edu.pl/wydawnictwa/rs30/arabajczyk.pdf
6.https://ziemianarozdrozu.pl/hydraty-metanu/
7.https://oceanexplorer.noaa.gov/edu/learning/11_energy/activities/methane.html#activity
8.https://scienceinpoland.pap.pl/aktualnosci/news%2C83708%2Coceaniczne-dno-emituje-grozny-dla-klimatu-metan.html
9.https://oceantoday.noaa.gov/methane-seepsofthe-deepocean/
10.https://www.csmonitor.com/Science/2015/1017/Climate-change-Why-methane-gas-is-leaking-from-the-ocean-floor
11.https://exignorant.wordpress.com/2019/06/06/nowa-przyczyna-rozpadu-hydratow-metanu-w-arktyce/
12.https://www.arabiaweather.com/en/content/the-phenomenon-of-frozen-bubbles-that-appear-under-water-amazing-but-dangerous
13.https://www.severe-weather.eu/global-weather/siberia-massive-craters-frozen-ground-permafrost-methane-gas-explosion-rrc/
14.https://www.noaa.gov/news-release/increase-in-atmospheric-methane-set-another-record-during-2021

Złoża metanu:
15.https://earth.org/first-active-leak-of-sea-bed-methane-has-been-discovered-in-antarctica/
16.https://www.gospodarkamorska.pl/pierwszy-aktywny-wyciek-metanu-z-dna-morskiego-odkryto-na-antarktydzie-52297
17.https://klimatziemi.pl/grozny-wyciek-metanu-mcmurdo-wschodniej-antarktydzie/
18.https://phys.org/news/2020-07-leak-sea-bed-methane-antarctica.html
19.https://www.salon.com/2020/07/24/a-methane-leak-in-antarctica-provides-new-insight-into-how-methane-eating-microbes-evolve/
20.https://www.sciencedaily.com/releases/2008/12/081217203407.htm#google_vignettehttps://www.sciencedaily.com/releases/2008/12/081217203407.htm#google_vignette
21.https://www.nature.com/articles/ngeo2007
22.https://phys.org/news/2016-05-arctic-ocean-methane-atmosphere.html
23.https://scienceinpoland.pap.pl/aktualnosci/news%2C83708%2Coceaniczne-dno-emituje-grozny-dla-klimatu-metan.html
24.https://schmidtocean.org/cruise/hunting-bubbles-understanding-plumes-of-seafloor-methane/
25.https://oceanexplorer.noaa.gov/news/oer-updates/2021/mapping-seeps-west-coast*html
26.https://oceanexplorer.noaa.gov/ex10years/stories/methane.html
27.https://www.nature.com/articles/s41467-020-17289-z
28.https://lnu.se/en/meet-linnaeus-university/current/news/2020/massive-release-of-methane-gas-from-the-seafloor-linked-to-global-warming-discovered-for-the-first-time-in-the-southern-hemisphere/

Metan z dna morskiego jako źródło energii:
29.https://ecoportal.com.pl/hydraty-metanu-i-ich-potencjal-jako-energetyczny-surowiec-przyszlosci/
30.https://www.teraz-srodowisko.pl/aktualnosci/pan-hydraty-metanu-efekt-cieplarniany-Maciej-Bojanowski-10520.html
31.https://trendywenergetyce.pl/hydraty-metanu-gazowe-eldorado-czy-metanowy-pistolet

Wybuch wieloryba w Oregonie we Florencji:
32.https://www.oregonencyclopedia.org/articles/florence_whale_explosion/

Klatraty metanu w Trójkącie Bermudzkim:
33.https://www.national-geographic.pl/artykul/zagadka-trojkata-bermudzkiego-rozwiazana-przyczyna-moga-byc-wybuchy-metanu
34.https://londynek.net/czytelnia/article?jdnews_id=4589446
35.https://ciekawostki.online/ciekawostki/723/o-trojkacie-bermudzkim/

Dzidki, rzekome wyspy (z ang. phantom island) to takie, które z początku były wynikiem odkryć podczas wypraw przez morza, zaznaczane przez kartografów na mapach, opisywane, a nawet niekiedy badane… a później w tajemniczy sposób okazywało się, że takie wyspy znikały i nie były po nich śladu. Niekiedy potrafiły pojawiać się ponownie i znowu znikać. Istnienie niektórych z nich zostało nawet zweryfikowane, ale nie dotyczy to wszystkich – dlatego istnienie niektórych było potwierdzone, a inne uchodziły jedynie za fikcję lub pomyłkę, ale wiadome było jedno – niezależnie od tego, czy istniały faktycznie czy też nie, wszystkie znikały w niewyjaśnionych okolicznościach, niekiedy pojawiając się na nowo. Stąd powstawało wokół nich wiele różnych legend, które były przekazywane następnie dalej w opowieściach oraz znikały na nowych poprawkach… żeby z czasem znowu zostać zaznaczone. Jakie były przyczyny znikania i ponownego pojawiania się rzekomych wysp? Czy były jedynie fikcją czy też istniały naprawdę? I jakie naukowe wyjaśnienia powstały na ich temat, na jakie rodzaje je podzielono? Czy takie wyspy były rzadkością? Wokół wszystkich tych wysp powstały niesamowite legendy, morskie opowieści czy niektóre nawet zostały uznane za zjawiska wymagające dokładnego zbadania, które możliwe było dopiero przy wykorzystaniu nowoczesnego sprzętu do badania zmian zachodzących w strukturze dna morskiego.

Skąd wzięło się zjawisko rzekomych wysp?

Rzekoma wyspa to określenie przydzielane wyspie, która była umieszczana na mapach przez pewien czas, ale później okazywało się, że fizycznie jej tam teraz nie ma, dlatego jej istnienie poddano w wątpliwość i sprawiło to, że zachodziła konieczność aktualizacji mapy, na której już jej nie było. Większość wysp tego typu pochodzi z raportów pierwszych żeglarzy eksplorujących nowe regiony i są często wynikiem błędów nawigacyjnych, błędnych obserwacji, niezweryfikowanych informacji lub celowego sfabrykowania, ale były również i takie, które zatonęły w wyniku podniesienia się poziomu wody lub znikły w wyniku innych zjawisk zachodzących w przyrodzie (na przykład tzw. wyspy piaskowe). Podejrzewa się nawet, że niektóre z nich mogły być fragmentem waleni czy kawałkami gór lodowych widzianymi z dużej odległości, a jeszcze inne mirażami. Niektóre pozostawały na mapach przez wieki, zanim okazało się, że tak naprawdę nie istnieją. Rzekoma wyspa to taka, o której twierdzi się, że istniała współcześnie, ale później odkryto, że w ogóle nie ma po niej śladu lub okazało się, że nie jest to wyspa, a kawałek kontynentu, który został błędnie zbadany.

Rzekome wyspy a błędy kartograficzne

Niektóre rzekome wyspy powstały w wyniku nieprawidłowego ustawienia rzeczywistych wysp lub innych błędów kartograficznych. Wyspa Pepys była błędną identyfikacją Falklandów. Półwysep Banks w Nowej Zelandii pojawia się na niektórych wczesnych mapach jako wyspa, ale później odkryto, że przyłączony do kontynentu. Z ciekawą sytuacją mamy również do czynienia w przypadku Wyspy Kalifornijskiej. Twierdzono, że jest to wyspa oddzielona od Ameryki Północnej przez cieśninę, jednak z czasem okazało się, że w rzeczywistości nie była to cieśnina, a Zatoka Kalifornijska, ale na mapach z XVII i XVIII wieku była przedstawiana jako wyspa. Dopiero z początkiem XIX wieku poprawiono ten błąd kartograficzny.

Wyspa Phelipeaux, pozorna kopia wyspy Royale w Jeziorze Górnym, pojawiała się na mapach odkrywców przez wiele lat, a nawet służyła jako punkt orientacyjny dla granicy między Stanami Zjednoczonymi a terytorium, które miało stać się Kanadą. Jednak przed późniejszą eksploracją terenów współczesnej Kanady ustalono, że wyspa nie istnieje. Sandy Island pojawiła się na mapach Morza Koralowego od końca XIX wieku, między wyspami Chesterfield a Nereus Reef w pobliżu Nowej Kaledonii, ale w latach 70. XX wieku również okazało się, że nie istnieje. Jednak nadal była uwzględniana w zestawach danych mapowania na początku XXI wieku, aż do ponownego potwierdzenia, że naprawdę nie istnieje podczas ekspedycji w 2012 roku.

Rzekome wyspy a zjawiska przyrodnicze

Inne rzekome wyspy to błędna identyfikacja łamaczy, gór lodowych, brzegów mgły, pumeksowych tratw z podwodnych wulkanów lub złudzeń optycznych. Zaobserwowana na Morzu Weddella w 1823 roku, ale nigdy więcej nie widziana, Nowa Południowa Grenlandia mogła być wynikiem doskonałego mirażu. Niektóre, takie jak wyspa Thompsona czy Bermeja, mogły być prawdziwymi wyspami zniszczonymi następnie przez wybuchy wulkanów, trzęsienia ziemi, osuwiska podwodne lub nisko położone tereny, takie jak ławice piasku, które nie znajdują się już nad wodą. Pactolus Bank, odwiedzony przez Sir Francisa Drake'a (jedna z ikon Złotego Wieku Piractwa) w 1578 roku mogła być z kolei wyspą piaskową.

Wyspa Świętego Brendana – Jedna z pierwszych rzekomych wysp

Około 530 roku irlandzki mnich Brendan i jego zwolennicy wyruszyli za Atlantyk, aby ewangelizować nieucywilizowaną ludność i wskazywać im drogę do Raju. Przez siedem lat mieszkali na wyspie z ciepłym klimatem, bujną przyrodą i rzekomo zamieszkałą przez pogodnych tubylców, których nauczali. Zlokalizowana była rzekomo na zachód od Wysp Kanaryjskich. Co ciekawe, wyspa na mapach pojawiła się dopiero 300 lat po śmierci mnicha – w średniowieczu, gdzie znalazła miejsce na najsłynniejszej mapie portolanskiej dla żeglarzy zwanej „Hereford Mappa Mundi”. Następnie Wyspa Świętego Brendana pojawiła się również na siedemnastowiecznych mapach „Mercatora” i „Ortelius”, a także na mapie „De Lisle” wydanej w 1707 roku. Dopiero u schyłku XVIII wieku przeprowadzono kilka kolejnych wypraw, podczas których udowodniono, że wyspa nie istnieje. Jedni zakładają, że mógł być to błąd kartograficzny, gdzie źle określono położenie wyspy i pomylono ją z inną. Jeszcze inni uważają z kolei, że wyspa od dawna była wymyślona ze względu na to, że naniesiono ją na mapy dopiero 300 lat po śmierci duchownego.

Sprawa wyspy Bermeja i teoria spiskowa o bombie wodorowej

Dosyć ciekawym przypadkiem jest sprawa niewielkiej wysepki Bermeja rzekomo znajdującej się w Zatoce Meksykańskiej, której położenie określono na 22°33′N 91°22′W. Po raz pierwszy pojawiła się na mapie sporządzonej przez Alonsa de Santa Cruz w 1539 roku i trafiała na mapy aż do początków XX wieku. Dopiero podczas prowadzenia negocjacji pomiędzy USA i Meksykiem przy wytyczaniu granic morskich ze względu na znajdujące się w Zatoce Meksykańskiej złoża ropy ponownie poruszano sprawę wyspy Bermeja… jednak kiedy w 1997 roku meksykański statek badawczy udał się w celu odszukania wyspy, która widniała na mapie jeszcze z 1921 roku, okazało się, że nie mogą jej odszukać. Również kartografowie ze Stanów Zjednoczonych podczas jednej z ekspedycji doszli do wniosku, że takiej wyspy w rzeczywistości nie ma. Zaczęto spekulować, czy kiedykolwiek naprawdę istniała. Meksyk ponowił swoją ekspedycję prowadzoną przez Narodowy Uniwersytet Autonomiczny Meksyku w 2009 roku, ale nie znaleziono żadnego lądu. W tym roku USA uzyskało monopol na wydobycie ropy w zatoce.

Wokół całej sprawy pojawiła się teoria spiskowa jakoby wyspę wysadzono przy pomocy bomby wodorowej, gdyż ze względu na znajdujące się nieopodal złoża ropy Meksyk znajdowałby się w bardzo korzystnej sytuacji podczas określania granic i większość złóż należałaby w tym wypadku do tego kraju, stałby się on bogaty. Tymczasem przy braku wyspy na mapach, znajdująca się tam ropa należy wyłącznie do Stanów Zjednoczonych, gdyż sama wyspa była wpisana jako przynależąca do Meksyku. Żądano nawet kilkukrotnej interpretacji dna morskiego w celu zbadania, co mogło być przyczyną zniknięcia wyspy, jednak… badanie dna morskiego zostało przeprowadzone przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych, zaś w raporcie znalazła się informacja, że wyspa najwidoczniej nigdy nie istniała. Ze względu na to, że naukowcy z Meksyku nie dysponowali odpowiednią technologią do przeprowadzenia badań we własnym zakresie, byli zdani jedynie na zespół z USA. Teoria spiskowa o celowym usunięciu wyspy nadal się utrzymała, a stosunki obu krajów pogorszyły się, gdyż Stany Zjednoczone mają monopol na wydobycie ropy w Zatoce Meksykańskiej.

Jako ciekawostkę warto dodać, że nieopodal miejsca, w którym miała znajdować się rzekoma wyspa Bermeja, zaledwie rok po uzyskaniu przez USA monopolu na wydobycie ropy w Zatoce Meksykańskiej, doszło do największej katastrofy ekologicznej w historii Stanów Zjednoczonych. W dniu 20 kwietnia 2010 roku doszło do wybuchu platformy wiertniczej Deerpater Horizon (należąca do koncernu BP), który spowodował wyciek ogromnej ilości ropy naftowej z odwiertu do wód zatoki (ponadto sam podwodny wybuch wywołał zjawisko tak zwane „oko ognia”). Konieczne było szybkie wykonanie otworu ratunkowego, który miał pomóc w stłumieniu pożaru spowodowanego eksplozją. Cała katastrowa ze względu na toksyczność ropy i deficyt tlenowy odbiła się niekorzystnie nie tylko na gospodarce południowej części USA, ale i północnego Meksyku. Zabezpieczenie szybu naftowego trwało około 3 miesięcy, zaś w wielu rejonach zatoki całkowicie zakazano połowu ryb. Przy okazji – jak dotąd był to największy wyciek w historii ludzkości. Jak nie trudno się domyśleć, cała sytuacja tylko nasiliła napięcie pomiędzy Stanami a Meksykiem.

Sandy Island – Rzekoma wyspa odkryta przez Jamesa Cooka

Po raz pierwszy Sandy Island została zamieszczona na mapie przez kapitana Jamesa Cooka w 1776 roku. W jego dziennikach pokładowych znajdują się opisy piaszczystej wyspy znajdującej się u wschodniego wybrzeża Australii. Jest to dosyć ciekawe zjawisko, gdyż ta rzekoma wyspa okresowo pojawiała się i znikała przez około 200 lat od jej odkrycia, zaś jej pierwsze właściwe współrzędne zostały zarejestrowane dopiero przez statek wielorybniczy, który przepływał nieopodal niej w 1876 roku. Dopiero w XX wieku zaczęto poddawać wątpliwości, co do istnienia wyspy ze względu na to, że raz znikała, a raz się pojawiała, dlatego na mapach zaczęto stosować oznaczenie „ED” (lokalizacja wątpliwego istnienia). Pomimo tego, że wśród kartografów opinie były mocno podzielone, Sandy Island (znajdująca się nieopodal Nowej Kaledonii) nadal była widoczna na Google Maps, przez co wiele żeglarzy wymijało oznaczony obszar. Dopiero w 2000 roku entuzjaści postanowili znaleźć Sandy Island, ale nie odnotowano jej istnienia, co spowodowało, że zaczęto usuwać ją z map i uznano za mistyfikację. Obszar poddano ponownie ekspertyzie w 2012 roku. Załoga oceanografów pod dowództwem kapitana Freda Steina i pomocy geologa morskiego Marii Seton dokonali wnikliwej analizy obszaru w miejscu, gdzie Sandy Island była oznaczona na Google Maps, ale okazało się, że nic nie ma ani nad wodą ani też pod poziomem morza, przez co została oficjalnie uznana za nieodkrytą, a następnie usunięta z Google Maps. Istnieją podejrzenia, że sama wyspa mogła być albo usypaną przez silne fale wysepką piaskową, która z czasem była niszczona wraz z odpływem albo… mógł być to fragment rafy koralowej, który został pomylony z wyspą podczas odpływu.

Elizabeth Island – Rzekoma wyspa odkryta przez Francisa Drake’a

Od 1577 do 1580 roku angielski korsarz Sir Francis Drake odbył wyprawę dookoła świata, dzięki czemu jako pierwszy Anglik przepłynął przez Cieśninę Magellana. Przechodząc przez ten obszar, aby dostać się na Pacyfik, on i jego ludzie zostali złapani przez burzę. Znaleźli schronienie na nieznanej dotąd wyspie na 4 dni w Cieśninie Magellana – według relacji, było na niej słodkowodne jezioro, sporo drzew, ziół oraz krzewów owocowych. Po odzyskaniu sił nazwali wyspę na cześć angielskiej królowej - Elizabeth Island, a znajdujący się na niej port, w którym zacumowali - Port Sir Francis Drake. Kilka dokumentów historycznych, w tym od kapelana ekspedycji i kolegi Drake'a, Richarda Hawkinsa, mówi o wyspie i jej szczegółach. Mapy pokazywały jej lokalizację do 1747 roku. Kolejne wyprawy nigdy nie dotarły na wyspę i wielu zaczęło wątpić w jej istnienie. Po sprawdzeniu jej położenia, okazało się, że nie istnieje. Jeden z historyków w swojej książce wysnuł teorię, jakoby Elizabeth Island miała zniknąć w wyniku erupcji wulkanu, gdyż z notatek Francisa Drake’a wynikało, że miała ona cechy charakterystyczne dla wysp wulkanicznych, a także na tym obszarze obecne były erupcje i trzęsienia ziemi. Dlatego jedna z teorii zakłada, że mogła ona zniknąć w wyniku erupcji nawet rok po odpłynięciu Drake’a.

Rzekoma wyspa Frisland – Ląd prosto z listów

W 1558 roku Wenecjanin Nicolo Zeno opublikował mapę i listy pochodzące od dwóch jego przodków, którzy około 1400 roku żeglowali po północnym Atlantyku. Podczas swojej podróży mieli natknąć się na nieznaną dotąd wyspę, którą nazwali Frisland – to właśnie z niej jeden z nich miał wysyłać wspomniane listy. Na sporządzonej mapie Frisland znajdował się mniej więcej w połowie drogi między północno-wschodnim krańcem Szkocji a Norwegią. Listy zostały uznane za wątpliwe, kiedy zostały opublikowane po raz pierwszy, ale to nie powstrzymało kartografów przed dodaniem tej rzekomej wyspy do sporządzanych przez nich map we wskazanym przez Nicolo Zeno miejsca lub bardziej na zachód – niemalże aż do granic Ameryki Północnej. Co ciekawe, niektóre z map zawierają nawet nazwane zatoki, pasma górskie oraz miasta, ale nie ma o tych nazwach wzmianek w listach przodków Zeno.

Buss – Rzekoma wyspa pomiędzy Azją a Europą

Od rozpoczęcia w 1576 roku poszukiwań północno-zachodniego przejścia z Europy do Azji sprawiły, że po kilku nieudanych próbach poprzedników wyzwania podjął się Martin Frobisher, który posiadał flotę statków, którą zabrał na ekspedycję – to właśnie podczas jej trwania jako pierwszy zaobserwował ląd, który po powrocie naniósł na mapy. Drugą osobą, która potwierdziła istnienie wyspy był kapitan Shepard, który dołączył do drugiej wyprawy Frobishera. W trakcie jej trwania, jeden z jego statków typu buss o nazwie „Emmanuel” przepłynął obok rzekomej wyspy, którą dowodzący okrętem kapitan opisał w swoim dzienniku pokładowym jako posiadającą żyzną glebę i posiadającą rozległe lasy. Ponieważ kapitan Shepard nie był dobry w wymyślaniu nazw, ochrzcił odkryty ląd „Buss”. Podczas podróży powrotnej próbował odnaleźć wyspę, ale nigdzie jej nie było. Jednak zamieszczono ją na mapie i głoszono teorię, że musiała najwidoczniej zatonąć pod falami w ciągu ostatnich lat. Co ciekawe, ten błąd kartograficzny był powielany aż do XIX wieku, kiedy to w końcu kartografowie ostatecznie usunęli wyspę z map i uznali ją za rzekomą. Istnieje również przypuszczenie, że ze względu na to, że kilka wieków temu były problemy z określeniem dokładniej długości geograficznej, istnieje szansa, że Frobisher i Shepard widzieli różne miejsca, które uważali za takie same. Mogło być tak, że były one po prostu wyspami, które zostały już naniesione na mapy. Inna teoria głosiła, że rzekoma wyspa Buss ma niezwykłą zdolność ukrywania się pod falami, a podczas bezwietrznej pogody wynurzała się spod morskiej tafli. Jednak bardziej prawdopodobna okazała się pierwsza z teorii, ponieważ poszukiwania prowadzone w XX wieku na podstawie podanych koordynatów nie wykazały żadnych śladów po wspomnianej wyspie.

Rzekome wyspy: Nimrod, Szmaragdowa i Dougherty a miraże

W latach dwudziestych XIX wieku brytyjscy odkrywcy płynący statkiem „Emerald” (po angielsku „Szmaragd”) zaobserwowali wyspę na południe od innej wyspy – Macquarie - położonej pomiędzy Nową Zelandią a Antarktydą. Kapitan William Elliot zanotował w swoim dzienniku pokładowym, że odkryty ląd (nazwany na cześć statku, którym płynęli) był mały i górzysty. Jednak dalsze poszukiwania przeprowadzone w 1828 roku przez kapitana Johna Kinga Davisa na pokładzie statku „Nimrod” ponownie nie wykazały istnienia wspomnianego lądu… za to kapitan wraz z załogą natknął się na wyspę niedaleko Cape Horn na południowy wschód od Nowej Zelandii. Naniósł ją na mapę i nazwał na cześć swojego statku wyspą Nimrod. Była ona położona pomiędzy rzekomą Wyspą Szmaragdową (której istnienie obalił) a niedługo później odkrytą Dougherty. W 1840 roku, kolejna ekspedycja z USA miała na celu dokładniej zbadać istnienie Wyspy Szmaragdowej, jednak nie było po niej żadnego śladu. W 1841 roku wielorybnik James Stewart przepływający pomiędzy Cape Horn a Nową Zelandią dokonał odkrycia wyspy całej pokrytej śniegiem, którą nazwał Dougherty, której istnienie mieli potwierdzić potem kapitan Keates (w 1860 roku) oraz kapitan Stannard (w 1886 roku). Następnie w 1890 roku Wyspa Szmaragdowa została podobno zauważona ponownie – tym razem przez kapitana odwiedzającego Port Chalmers w Nowej Zelandii, co sprawiło, że postanowiono ponowić badania w celu uwierzytelnienia istnienia wspomnianego lądu.

W 1831 roku angielski odkrywca John Biscoe, znany ze swojej wyprawy na Ocean Południowy (która miała miejsce w latach 1830-1833) próbował znaleźć nieuchwytną grupę wysp – jednak bezskutecznie. Później australijski odkrywca John King Davis rozpoczął własną ekspedycję po tym, jak zakończył swoją służbę jako główny oficer w Ekspedycji Antarktycznej Ernesta Shackletona, która odbyła się w latach 1908-1909 -  jednak również jemu nie udało się znaleźć żadnej ze wspomnianych wysp. Ostatnią próbę potwierdzenia ich istnienia podjął Norweg Lars Christensen w 1930 roku, ale i jemu nie udało się potwierdzić ich istnienia. Dopiero w latach 90. naukowcy wysnuli teorię, że w tych obszarach występowało często zjawisko mirażu górnego, które ma miejsce w tych rejonach (to tutaj niekiedy obserwowano tzw. widmowe statki) i widziane wyspy mogły być efektem złudzenia optycznego związanego z załamaniem światła w warstwach powietrza rozchodzącego się następnie po linii krzywej i odbijające się od innych obiektów znajdujących się na morzu. Od 1940 przestano umieszczać na mapach wyspę Nimrod i niewiele później również Dougherty. Warto tutaj wspomnieć, że pomimo pomyłek kartograficznych, Wyspa Szmaragdowa pojawiała się na mapach i atlasach aż do 1987 roku (jednak do tego roku była stopniowo usuwana).

Phélypeaux i Pontchartrain – Rzekome wyspy Ameryki Północnej

Jezioro Górne będące drugim co do wielkości słodkowodnym zbiornikiem na świecie jest wysunięte mocno na północ, przez co od wieków stanowiło obiekt sporny pomiędzy USA a Kanadą. W 1783 roku po raz pierwszy postanowiono uzgodnić granicę przebiegającą przez wspomniane jezioro należące do kompleksu Wielkich Jezior Ameryki Północnej. Granicę trzeba było wytyczyć, aby mógł wejść w życie traktat paryski pomiędzy Stanami Zjednoczonymi a Wielką Brytanią. Zakładano wtedy, że na środku jeziora istniały dwie duże wyspy (Phélypeaux i Pontchartrain), które pojawiały się na mapach i były używane w negocjacjach traktatowych. Jeśli granica miała przebiegać na północ od wspomnianych wysp, byłaby zgodna z tą wytyczoną na lądzie. Wyspy zostały nazwane w latach dwudziestych XVIII wieku na cześć Louisa Phélypeaux i francuskiego sekretarza marynarki wojennej - hrabiego de Pontchartrain. Jedna z teorii zakłada, że francuscy oficerowie uważali, że dodanie ich do oficjalnych map wystarczająco pochlebi hrabiemu i nadal będzie kierował fundusze na eksplorację. Co ciekawe, dopiero w latach dwudziestych XIX wieku stwierdzono, że takich wysp nie ma – odkryto to podczas transakcji zakupu stanu Luizjana przez Stany Zjednoczone od Francji, która miała miejsce w 1803 roku (wbrew warunkom z traktatu San Ildefonso, który został podpisany w 1800 roku przez Francję i Hiszpanię).

Mityczne i antyczne rzekome wyspy

Niektóre rzekome mogły być czysto mityczne, na przykład Wyspa Demonów w pobliżu Nowej Fundlandii, która mogła być oparta na lokalnych legendach o nawiedzonej wyspie czy mityczna wyspa Thule, Antillia, Hy-Brasil, Wyspa Świętego Brendana, Cyanida, Buss, Frisland, Czarna Skała (Rupes Nigra) i wiele innych. Jedną ze słynniejszych mitycznych wysp jest z pewnością Atlantyda (jednak nie będę jej tutaj opisywać, gdyż została jej poświęcona oddzielna dzidka). Czasami wiązały się one ściśle z wierzeniami, zaś inne mogły pochodzić ze starożytności i w wyniku niewyjaśnionych okoliczności zniknęły czy też były najzwyczajniej w świecie błędami kartograficznymi. Co ciekawe, niektóre z nich okazywały się celowym zabiegiem stosowanym przez kartografów, aby zniechęcić innych do podrabiania map i łatwiej schwytać plagiatorów. Po namierzeniu takiego oszusta w obieg puszczano wersję mapy bez rzekomej wyspy.

Antyczna, rzekoma wyspa Thule

Około 325 roku p.n.e. grecki żeglarz Pyteasz opuścił swój macierzysty port Massalia (dzisiejsza Marsylia), popłynął na Atlantyk i skierował się na północ. Był pierwszym klasycznym pisarzem, który opisał Wielką Brytanię, którą nazwał Brytanią lub Pritannią, a wyspę na północ od niej nazwał Thule. Została ona opisana w książkach dopiero ok. 100 roku n.e. Po przetłumaczeniu książki przez florenckich uczonych w 1410 roku, Thule regularnie pojawiała się jako duża wyspa na północ od Wielkiej Brytanii na mapach aż do XVII wieku, kiedy podczas jednej z ekspedycji odkryto, że w wyznaczonym miejscu nie znajduje się żadna wyspa. Wieki później różni odkrywcy czy kartografowie snuli przypuszczenia, że mogły być to równie dobrze Szetlandy, Islandia czy Skandynawia albo wyspa tak naprawdę nigdy nie istniała lub była błędem kartograficznym popełnionym przez Pyteasza.

Wątpliwe istnienie wyspy Cyanida

Z kolei wyspa Cyanida miała znajdować się u wybrzeży Tracji na Morzu Czarnym. Pojawiała się na mapach w czasach starożytnych, zwłaszcza w Geografii Ptolemeusza i wersji tej księgi autorstwa Mikołaja Germana z 1467 roku, ale później została usunięta z map z niewyjaśnionych powodów. Bułgarski geomorfolog, Dinyo Kanev, wysnuł teorię, że mogła zostać zniszczona lub zatonąć przez trzęsienia ziemi i erozję pod koniec XV lub na początku XVI wieku, opierając się na dowodach geologicznych znajdujących się na wybrzeżu Morza Czarnego.

Wyspy Hy-Brasil i Mayda – Mit pełną gębą?

Kolejna mityczna wyspa Hy-Brasil po raz pierwszy pojawia się na mapach w XIV wieku pod różnymi nazwami wywodzącymi się z irlandzkiej etymologii (nie należy mylić tej nazwy z Brazylią). Inne nazwy wspomnianej wyspy to: „Bracile”, „Illa de Brasil” i „Brasil Rock”. Podobno ta rzekoma wyspa była położona kilkaset kilometrów na zachód od Irlandii. Według opisów była zawsze gęstą mgłą i ukazywała się obserwatorom tylko raz na siedem lat. Była przedstawiona jako okrągła wyspa z rzeką przepływającą przez całą jej długość. Przypisywano jej zdolność zanikania i ponownego pojawiania się. Jednak przez brak potwierdzenia na jej istnienie, wyspę zaczęto wycofywać z map około 1873 roku. Warto jednak dodać, że płycizna Porcupine Bank jest położona bardzo blisko dawnej pozycji Hy-Brasil, dlatego też część badaczy podejrzewa, że zniknęła ona w wyniku działania pływów, fal i erozji, ale mogła istnieć naprawdę. Jednak aktualne badania dna morskiego nie wykazały do tej pory, że taka wyspa miałaby istnieć, gdyż pozostałyby jakieś ślady w postaci formacji skalnych, dzięki którym można by było potwierdzić jej istnienie.

Co ciekawe, na południe od niej miała znajdować się inna rzekoma wyspa – Mayda, która według jednej z teorii miała być pomyłką kartograficzną, w wyniku której skopiowano Hy-Brasil, ale podano inne współrzędne, dlatego powstały dwie siostrzane wyspy (Mayda była klonem). Co ciekawe, klon rzekomej wyspy był nanoszony na mapy począwszy od XV wieku przez prawie 500 lat.

Wyspa Demonów – Legenda o piekle na ziemi

Wyspa Demonów po raz pierwszy pojawiła się u wybrzeży Nowej Fundlandii w 1508 roku i była często mylona z położoną na Oceanie Atlantyckim wyspą Satanazes  (po portugalsku jej nazwa oznacza „diabły”). Przedstawiono ją z napisem „Ista ixolla dixemo satanazes”, co oznacza „To jest wyspa zwana diabłami”. Według map portolańskich (czyli map nawigacyjnych) z 1424 roku, wyspa Satanazes była lokalizowana na zachód od Portugalii i na północ od innej rzekomej wyspy zwanej Antillią. Była nanoszona na mapy od początku XVI wieku aż do schyłku XVII wieku.

Legenda głosi, że kobieta imieniem Margurite de La Rocque płynęła do Nowej Francji (francuskiej kolonii w Ameryce Północnej - obecnie znanej jako Quebec w Kanadzie) i zaszła w ciążę z marynarzem w 1542 roku. Została porzucona na tak zwanej Wyspie Demonów, aby za karę żyć z diabłami i dzikimi bestiami zamieszkującymi ten obszar. Dwa lata później została uratowana przez rybaków i wywieziona do Francji, gdzie historia stała się popularna, a nawet została wspomniana w wierszach XIX-wiecznego poety George'a Martina. Jedna z teorii głosi, że tak naprawdę wyspa, na której utknęła de La Rocque, była częścią wyspy Quirpon na Morzu Labradorskim, u wybrzeży Kanady.

Mityczna wyspa Antillia – Kraina czystego chrześcijaństwa

W średniowieczu, kiedy islam zyskiwał na potędze i Chrześcijanie toczyli liczne święte wojny z Muzułmanami pojawiła się wieść o wyspie Antilli na Atlantyku, gdzie chrześcijaństwo pozostaje czyste i nie ma na nią wpływu żadna inna religia (czy to nie zabawne, że miała być położona tuż obok Wyspy Demonów, gdzie grasowały diabły i dzikie bestie?). Według legendy, kiedy muzułmanie najechali Półwysep Iberyjski w 711 roku n.e., grupa biskupów zabrała swoje wojska i popłynęła na Atlantyk, gdzie znalazła wyspę i tam się osiedlili tworząc raj dla chrześcijan. Nazywali ją Antillia lub Wyspą Siedmiu Miast. Była to chrześcijańska utopia, w której ludzie byli błogosławieni, podobnie jak natura. Z początku była legendą, ale później zaczęto umieszczać ją na mapach. W XV wieku była już powszechnie umieszczana przez kartografów na środku Atlantyku, w połowie drogi między Europą a Azją. Odkrycie i sporządzenie mapy amerykańskiego wybrzeża nie przekreśliło całkowicie idei Antillii. Nawet mapy Krzysztofa Kolumba z jego słynnej podróży w 1492 roku zawierały jej lokalizację. Dopiero kilka lat po podróży Krzysztofa Kolumba ostateczny kres legendy o istnieniu wyspy położył Pedro Mártir de Anghiera i zaczęto usuwać ją pomału z map.

Dodatkowa literatura dla zainteresowanych:

Rzekome wyspy:
1.https://www.researchgate.net/publication/339483343_Ex-Isles_Islands_that_Disappeared
2.https://www.tawernaskipperow.pl/czytelnia/ciekawostki/jak-zgubic-wyspe%253F/8871
3.https://www.tawernaskipperow.pl/czytelnia/ciekawostki/mityczne-i-zmyslone-najslynniejsze-nieistniejace-wyspy/6474
4.https://histmag.org/Pomylki-kartograficzne-wyspy-ktorych-nie-bylo-Galeria-18113
5.https://www.geographyrealm.com/map-myth-bermeja-island/
6.https://mexiconewsdaily.com/opinion/vanished-isle-in-gulf-of-mexico/
7.https://boingboing.net/2020/02/06/bermeja-the-island-that-vanis.html
8.https://mexicodailypost.com/2022/04/22/what-really-happened-to-the-yucatan-island-that-mysteriously-disappeared/
9.https://www.iflscience.com/the-phantom-islands-that-appear-to-have-vanished-into-the-ocean-68431
10.https://explorersweb.com/exploration-mysteries-phantom-islands/
11.https://listverse.com/2013/02/26/10-phantom-islands/
12.https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2528296/Mystery-phantom-islands-solved-Lands-disappeared-ancient-maps-explained-mistakes-mirages-myths.html
13.https://www.thevintagenews.com/2016/10/03/list-various-phantom-islands-recorded-throughout-history-2/?chrome=1
14.https://brewminate.com/roman-era-map-shows-large-now-sunken-island-off-black-sea-coast/
15.https://www.bbc.com/news/world-asia-20442487
16.http://andrewpekler.com/phantom-islands/
17.https://amu.edu.pl/dla-mediow/prasowka/wielkopolska-naukowcy-znalezli-pozostalosci-wyspy,-ktora-juz-nie-istnieje.-w-pradziejach-bywali-na-niej-ludzie-polskie-radio-24

Eksplozja Deepwater Horizon:
18.https://energetyka24.com/ropa/najwieksza-katastrofa-ekologiczna-historii-usa-politycy-ryzykuja-powtorke-z-deepwater-horizon-komentarz
19.https://swiatoze.pl/zaplonal-ocean-w-zatoce-meksykanskiej-pekniecie-podwodnego-gazociagu/
20.https://www.national-geographic.pl/traveler/artykul/gleboki-dylemat-zatoka-meksykanska
21.http://www.990px.pl/index.php/2010/05/12/wyciek-ropy-w-zatoce-meksykanskiej/

Miraże:
22.https://polarpedia.eu/pl/miraz-gorny/
23.https://sites.google.com/site/zjawiskaoptycznewprzyrodzie/home/miraz-gorny
24.https://glossary.ametsoc.org/wiki/Superior_mirage
25.https://www.katowice.eu/edukacja/SiteAssets/dla-mieszka%C5%84ca/ucz-si%C4%99/miejski-bank-dobrych-praktyk/zagadnienia-dla-nauczycieli-szk%C3%B3%C5%82/fizyka/Powstawanie%20mira%C5%BCy.pdf

Dzidki, rzekome wyspy (z ang. phantom island) to takie, które z początku były wynikiem odkryć podczas wypraw przez morza, zaznaczane przez kartografów na mapach, opisywane, a nawet niekiedy badane… a później w tajemniczy sposób okazywało się, że takie wyspy znikały i nie były po nich śladu. Niekiedy potrafiły pojawiać się ponownie i znowu znikać. Istnienie niektórych z nich zostało nawet zweryfikowane, ale nie dotyczy to wszystkich – dlatego istnienie niektórych było potwierdzone, a inne uchodziły jedynie za fikcję lub pomyłkę, ale wiadome było jedno – niezależnie od tego, czy istniały faktycznie czy też nie, wszystkie znikały w niewyjaśnionych okolicznościach, niekiedy pojawiając się na nowo. Stąd powstawało wokół nich wiele różnych legend, które były przekazywane następnie dalej w opowieściach oraz znikały na nowych poprawkach… żeby z czasem znowu zostać zaznaczone. Jakie były przyczyny znikania i ponownego pojawiania się rzekomych wysp? Czy były jedynie fikcją czy też istniały naprawdę? I jakie naukowe wyjaśnienia powstały na ich temat, na jakie rodzaje je podzielono? Czy takie wyspy były rzadkością? Wokół wszystkich tych wysp powstały niesamowite legendy, morskie opowieści czy niektóre nawet zostały uznane za zjawiska wymagające dokładnego zbadania, które możliwe było dopiero przy wykorzystaniu nowoczesnego sprzętu do badania zmian zachodzących w strukturze dna morskiego.

Skąd wzięło się zjawisko rzekomych wysp?

Rzekoma wyspa to określenie przydzielane wyspie, która była umieszczana na mapach przez pewien czas, ale później okazywało się, że fizycznie jej tam teraz nie ma, dlatego jej istnienie poddano w wątpliwość i sprawiło to, że zachodziła konieczność aktualizacji mapy, na której już jej nie było. Większość wysp tego typu pochodzi z raportów pierwszych żeglarzy eksplorujących nowe regiony i są często wynikiem błędów nawigacyjnych, błędnych obserwacji, niezweryfikowanych informacji lub celowego sfabrykowania, ale były również i takie, które zatonęły w wyniku podniesienia się poziomu wody lub znikły w wyniku innych zjawisk zachodzących w przyrodzie (na przykład tzw. wyspy piaskowe). Podejrzewa się nawet, że niektóre z nich mogły być fragmentem waleni czy kawałkami gór lodowych widzianymi z dużej odległości, a jeszcze inne mirażami. Niektóre pozostawały na mapach przez wieki, zanim okazało się, że tak naprawdę nie istnieją. Rzekoma wyspa to taka, o której twierdzi się, że istniała współcześnie, ale później odkryto, że w ogóle nie ma po niej śladu lub okazało się, że nie jest to wyspa, a kawałek kontynentu, który został błędnie zbadany.

Rzekome wyspy a błędy kartograficzne

Niektóre rzekome wyspy powstały w wyniku nieprawidłowego ustawienia rzeczywistych wysp lub innych błędów kartograficznych. Wyspa Pepys była błędną identyfikacją Falklandów. Półwysep Banks w Nowej Zelandii pojawia się na niektórych wczesnych mapach jako wyspa, ale później odkryto, że przyłączony do kontynentu. Z ciekawą sytuacją mamy również do czynienia w przypadku Wyspy Kalifornijskiej. Twierdzono, że jest to wyspa oddzielona od Ameryki Północnej przez cieśninę, jednak z czasem okazało się, że w rzeczywistości nie była to cieśnina, a Zatoka Kalifornijska, ale na mapach z XVII i XVIII wieku była przedstawiana jako wyspa. Dopiero z początkiem XIX wieku poprawiono ten błąd kartograficzny.

Wyspa Phelipeaux, pozorna kopia wyspy Royale w Lake Superior, pojawiała się na mapach odkrywców przez wiele lat, a nawet służyła jako punkt orientacyjny dla granicy między Stanami Zjednoczonymi a terytorium, które miało stać się Kanadą. Jednak przed późniejszą eksploracją terenów współczesnej Kanady ustalono, że wyspa nie istnieje. Sandy Island pojawiła się na mapach Morza Koralowego od końca XIX wieku, między wyspami Chesterfield a Nereus Reef w pobliżu Nowej Kaledonii, ale w latach 70. XX wieku również okazało się, że nie istnieje. Jednak nadal była uwzględniana w zestawach danych mapowania na początku XXI wieku, aż do ponownego potwierdzenia, że naprawdę nie istnieje podczas ekspedycji w 2012 roku.

Rzekome wyspy a zjawiska przyrodnicze

Inne rzekome wyspy to błędna identyfikacja łamaczy, gór lodowych, brzegów mgły, pumeksowych tratw z podwodnych wulkanów lub złudzeń optycznych. Zaobserwowana na Morzu Weddella w 1823 roku, ale nigdy więcej nie widziana, Nowa Południowa Grenlandia mogła być wynikiem doskonałego mirażu. Niektóre, takie jak wyspa Thompsona czy Bermeja, mogły być prawdziwymi wyspami zniszczonymi następnie przez wybuchy wulkanów, trzęsienia ziemi, osuwiska podwodne lub nisko położone tereny, takie jak ławice piasku, które nie znajdują się już nad wodą. Pactolus Bank, odwiedzony przez Sir Francisa Drake'a (jedna z ikon Złotego Wieku Piractwa) w 1578 roku mogła być z kolei wyspą piaskową.

Sprawa wyspy Bermeja i teoria spiskowa o bombie wodorowej

Dosyć ciekawym przypadkiem jest sprawa niewielkiej wysepki Bermeja rzekomo znajdującej się w Zatoce Meksykańskiej, której położenie określono na 22°33′N 91°22′W. Po raz pierwszy pojawiła się na mapie sporządzonej przez Alonsa de Santa Cruz w 1539 roku i trafiała na mapy aż do początków XX wieku. Dopiero podczas prowadzenia negocjacji pomiędzy USA i Meksykiem przy wytyczaniu granic morskich ze względu na znajdujące się w Zatoce Meksykańskiej złoża ropy ponownie poruszano sprawę wyspy Bermeja… jednak kiedy w 1997 roku meksykański statek badawczy udał się w celu odszukania wyspy, która widniała na mapie jeszcze z 1921 roku, okazało się, że nie mogą jej odszukać. Również kartografowie ze Stanów Zjednoczonych podczas jednej z ekspedycji doszli do wniosku, że takiej wyspy w rzeczywistości nie ma. Zaczęto spekulować, czy kiedykolwiek naprawdę istniała. Meksyk ponowił swoją ekspedycję prowadzoną przez Narodowy Uniwersytet Autonomiczny Meksyku w 2009 roku, ale nie znaleziono żadnego lądu. W tym roku USA uzyskało monopol na wydobycie ropy w zatoce.

Wokół całej sprawy pojawiła się teoria spiskowa jakoby wyspę wysadzono przy pomocy bomby wodorowej, gdyż ze względu na znajdujące się nieopodal złoża ropy Meksyk znajdowałby się w bardzo korzystnej sytuacji podczas określania granic i większość złóż należałaby w tym wypadku do tego kraju, stałby się on bogaty. Tymczasem przy braku wyspy na mapach, znajdująca się tam ropa należy wyłącznie do Stanów Zjednoczonych, gdyż sama wyspa była wpisana jako przynależąca do Meksyku. Żądano nawet kilkukrotnej interpretacji dna morskiego w celu zbadania, co mogło być przyczyną zniknięcia wyspy, jednak… badanie dna morskiego zostało przeprowadzone przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych, zaś w raporcie znalazła się informacja, że wyspa najwidoczniej nigdy nie istniała. Ze względu na to, że naukowcy z Meksyku nie dysponowali odpowiednią technologią do przeprowadzenia badań we własnym zakresie, byli zdani jedynie na zespół z USA. Teoria spiskowa o celowym usunięciu wyspy nadal się utrzymała, a stosunki obu krajów pogorszyły się, gdyż Stany Zjednoczone mają monopol na wydobycie ropy w Zatoce Meksykańskiej.

Jako ciekawostkę warto dodać, że nieopodal miejsca, w którym miała znajdować się rzekoma wyspa Bermeja, zaledwie rok po uzyskaniu przez USA monopolu na wydobycie ropy w Zatoce Meksykańskiej, doszło do największej katastrofy ekologicznej w historii Stanów Zjednoczonych. W dniu 20 kwietnia 2010 roku doszło do wybuchu platformy wiertniczej Deerpater Horizon (należąca do koncernu BP), który spowodował wyciek ogromnej ilości ropy naftowej z odwiertu do wód zatoki (ponadto sam podwodny wybuch wywołał zjawisko tak zwane „oko ognia”). Konieczne było szybkie wykonanie otworu ratunkowego, który miał pomóc w stłumieniu pożaru spowodowanego eksplozją. Cała katastrowa ze względu na toksyczność ropy i deficyt tlenowy odbiła się niekorzystnie nie tylko na gospodarce południowej części USA, ale i północnego Meksyku. Zabezpieczenie szybu naftowego trwało około 3 miesięcy, zaś w wielu rejonach zatoki całkowicie zakazano połowu ryb. Przy okazji – jak dotąd był to największy wyciek w historii ludzkości. Jak nie trudno się domyśleć, cała sytuacja tylko nasiliła napięcie pomiędzy Stanami a Meksykiem.

Sandy Island – Rzekoma wyspa odkryta przez Jamesa Cooka

Po raz pierwszy Sandy Island została zamieszczona na mapie przez kapitana Jamesa Cooka w 1776 roku. W jego dziennikach pokładowych znajdują się opisy piaszczystej wyspy znajdującej się u wschodniego wybrzeża Australii. Jest to dosyć ciekawe zjawisko, gdyż ta rzekoma wyspa okresowo pojawiała się i znikała przez około 200 lat od jej odkrycia, zaś jej pierwsze właściwe współrzędne zostały zarejestrowane dopiero przez statek wielorybniczy, który przepływał nieopodal niej w 1876 roku. Dopiero w XX wieku zaczęto poddawać wątpliwości, co do istnienia wyspy ze względu na to, że raz znikała, a raz się pojawiała, dlatego na mapach zaczęto stosować oznaczenie „ED” (lokalizacja wątpliwego istnienia). Pomimo tego, że wśród kartografów opinie były mocno podzielone, Sandy Island (znajdująca się nieopodal Nowej Kaledonii) nadal była widoczna na Google Maps, przez co wiele żeglarzy wymijało oznaczony obszar. Dopiero w 2000 roku entuzjaści postanowili znaleźć Sandy Island, ale nie odnotowano jej istnienia, co spowodowało, że zaczęto usuwać ją z map i uznano za mistyfikację. Obszar poddano ponownie ekspertyzie w 2012 roku. Załoga oceanografów pod dowództwem kapitana Freda Steina i pomocy geologa morskiego Marii Seton dokonali wnikliwej analizy obszaru w miejscu, gdzie Sandy Island była oznaczona na Google Maps, ale okazało się, że nic nie ma ani nad wodą ani też pod poziomem morza, przez co została oficjalnie uznana za nieodkrytą, a następnie usunięta z Google Maps. Istnieją podejrzenia, że sama wyspa mogła być albo usypaną przez silne fale wysepką piaskową, która z czasem była niszczona wraz z odpływem albo… mógł być to fragment rafy koralowej, który został pomylony z wyspą podczas odpływu.

Rzekome Wyspy Nimrod, Szmaragdowe i Dougherty a miraże

W 1828 roku kapitan Eilbeck na pokładzie swojego statku „Nimrod” po raz pierwszy zauważył grupę kilku wysp, które leżały one na południowy wschód od Nowej Zelandii i nazwał je Wyspami Nimrod oraz naniósł na mapę. Były położone pomiędzy Wyspami Szmaragdowymi a Wyspami Dougherty, które również okazały się być rzekomymi wyspami, których istnienie zostało zanegowane w XX wieku. Angielski odkrywca John Biscoe, znany ze swojej wyprawy na Ocean Południowy w latach 1830-1833, próbował znaleźć nieuchwytną grupę wysp w 1831 roku. Prawie 80 lat później australijski odkrywca John King Davis rozpoczął własną ekspedycję po tym, jak zakończył swoją służbę jako główny oficer w Ekspedycji Antarktycznej Ernesta Shackletona, która odbyła się w latach 1908-1909, jednak również jemu nie udało się znaleźć żadnej ze wspomnianych trzech grup wysp. Ostatnią próbę potwierdzenia ich istnienia podjął Norweg Lars Christensen w 1930 roku, ale i jemu nie udało się potwierdzić ich istnienia. Od 1940 przestano umieszczać na mapach Wyspy Nimrod i niewiele później również Wyspy Szmaragdowe oraz Wyspy Dougherty. Dopiero w latach 90. naukowcy wysnuli teorię, że w tych obszarach występowało często zjawisko mirażu górnego, które ma miejsce w tych rejonach (to tutaj niekiedy obserwowano tzw. widmowe statki) i widziane wyspy mogły być efektem złudzenia optycznego związanego z załamaniem światła w warstwach powietrza rozchodzącego się następnie po linii krzywej i odbijające się od innych obiektów znajdujących się na morzu.

Mityczne i antyczne rzekome wyspy

Niektóre rzekome mogły być czysto mityczne, na przykład Wyspa Demonów w pobliżu Nowej Fundlandii, która mogła być oparta na lokalnych legendach o nawiedzonej wyspie czy mityczna wyspa Thule, Antillia, Hy-Brasil, Wyspa Świętego Brendana, Cyanida, Buss, Frisland, Elizabeth Island (wyspa „odkryta” Przez Francisa Drake’a – jednego z korsarzy znanych ze Złotego Wieku Piractwa) i wiele innych. Jedną ze słynniejszych mitycznych wysp jest z pewnością Atlantyda (jednak nie będę jej tutaj opisywać, gdyż została jej poświęcona oddzielna dzidka). Czasami wiązały się one ściśle z wierzeniami, zaś inne mogły pochodzić ze starożytności i w wyniku niewyjaśnionych okoliczności zniknęły czy też były najzwyczajniej w świecie błędami kartograficznymi. Co ciekawe, niektóre z nich okazywały się celowym zabiegiem stosowanym przez kartografów, aby zniechęcić innych do podrabiania map i łatwiej schwytać plagiatorów. Po namierzeniu takiego oszusta w obieg puszczano wersję mapy bez rzekomej wyspy.

Antyczna, rzekoma wyspa Thule

Około 325 roku p.n.e. grecki żeglarz Pyteasz opuścił swój macierzysty port Massalia (dzisiejsza Marsylia), popłynął na Atlantyk i skierował się na północ. Był pierwszym klasycznym pisarzem, który opisał Wielką Brytanię, którą nazwał Brytanią lub Pritannią, a wyspę na północ od niej nazwał Thule. Została ona opisana w książkach dopiero ok. 100 roku n.e. Po przetłumaczeniu książki przez florenckich uczonych w 1410 roku, Thule regularnie pojawiała się jako duża wyspa na północ od Wielkiej Brytanii na mapach aż do XVII wieku, kiedy podczas jednej z ekspedycji odkryto, że w wyznaczonym miejscu nie znajduje się żadna wyspa. Wieki później różni odkrywcy czy kartografowie snuli przypuszczenia, że mogły być to równie dobrze Szetlandy, Islandia czy Skandynawia albo wyspa tak naprawdę nigdy nie istniała lub była błędem kartograficznym popełnionym przez Pyteasza.

Wątpliwe istnienie wyspy Cyanida

Z kolei wyspa Cyanida miała znajdować się u wybrzeży Tracji na Morzu Czarnym. Pojawiała się na mapach w czasach starożytnych, zwłaszcza w Geografii Ptolemeusza i wersji tej księgi autorstwa Mikołaja Germana z 1467 roku, ale później została usunięta z map z niewyjaśnionych powodów. Bułgarski geomorfolog, Dinyo Kanev, wysnuł teorię, że mogła zostać zniszczona lub zatonąć przez trzęsienia ziemi i erozję pod koniec XV lub na początku XVI wieku, opierając się na dowodach geologicznych znajdujących się na wybrzeżu Morza Czarnego.

Wyspa Hy-Brasil – Mit pełną gębą?

Kolejna mityczna wyspa Hy-Brasil po raz pierwszy pojawia się na mapach w XIV wieku pod różnymi nazwami wywodzącymi się z irlandzkiej etymologii (nie należy mylić tej nazwy z Brazylią). Inne nazwy wspomnianej wyspy to: „Bracile”, „Illa de Brasil” i „Brasil Rock”. Podobno ta rzekoma wyspa była położona kilkaset kilometrów na zachód od Irlandii. Według opisów była zawsze gęstą mgłą i ukazywała się obserwatorom tylko raz na siedem lat. Była przedstawiona jako okrągła wyspa z rzeką przepływającą przez całą jej długość. Przypisywano jej zdolność zanikania i ponownego pojawiania się. Jednak przez brak potwierdzenia na jej istnienie, wyspę zaczęto wycofywać z map około 1873 roku. Warto jednak dodać, że płycizna Porcupine Bank jest położona bardzo blisko dawnej pozycji Hy-Brasil, dlatego też część badaczy podejrzewa, że zniknęła ona w wyniku działania pływów, fal i erozji, ale mogła istnieć naprawdę. Jednak aktualne badania dna morskiego nie wykazały do tej pory, że taka wyspa miałaby istnieć, do tego około XV wieku, gdyż pozostałyby jakieś ślady w postaci formacji skalnych, dzięki którym można by było potwierdzić jej istnienie.

Mityczna wyspa Antillia – Kraina czystego chrześcijaństwa

W średniowieczu, kiedy islam zyskiwał na potędze i Chrześcijanie toczyli liczne święte wojny z Muzułmanami pojawiła się wieść o wyspie Antilli na Atlantyku, gdzie chrześcijaństwo pozostaje czyste i nie ma na nią wpływu żadna inna religia. Według legendy, kiedy muzułmanie najechali Półwysep Iberyjski w 711 roku n.e., grupa biskupów zabrała swoje wojska i popłynęła na Atlantyk, gdzie znalazła wyspę i tam się osiedlili tworząc raj dla chrześcijan. Nazywali ją Antillia lub Wyspą Siedmiu Miast. Była to chrześcijańska utopia, w której ludzie byli błogosławieni, podobnie jak natura. Z początku była legendą, ale później zaczęto umieszczać ją na mapach. W XV wieku była już powszechnie umieszczana przez kartografów na środku Atlantyku, w połowie drogi między Europą a Azją. Odkrycie i sporządzenie mapy amerykańskiego wybrzeża nie przekreśliło całkowicie idei Antillii. Nawet mapy Krzysztofa Kolumba z jego słynnej podróży w 1492 roku zawierały jej lokalizację. Dopiero kilka lat po podróży Krzysztofa Kolumba ostateczny kres legendy o istnieniu wyspy położył Pedro Mártir de Anghiera i zaczęto usuwać ją pomału z map.

Dodatkowa literatura dla zainteresowanych:

Rzekome wyspy:
1.https://www.researchgate.net/publication/339483343_Ex-Isles_Islands_that_Disappeared
2.https://www.tawernaskipperow.pl/czytelnia/ciekawostki/mityczne-i-zmyslone-najslynniejsze-nieistniejace-wyspy/6474
3.https://histmag.org/Pomylki-kartograficzne-wyspy-ktorych-nie-bylo-Galeria-18113
4.https://www.geographyrealm.com/map-myth-bermeja-island/
5.https://mexiconewsdaily.com/opinion/vanished-isle-in-gulf-of-mexico/
6.https://boingboing.net/2020/02/06/bermeja-the-island-that-vanis.html
7.https://mexicodailypost.com/2022/04/22/what-really-happened-to-the-yucatan-island-that-mysteriously-disappeared/
8.https://www.iflscience.com/the-phantom-islands-that-appear-to-have-vanished-into-the-ocean-68431
9.https://explorersweb.com/exploration-mysteries-phantom-islands/
10.https://listverse.com/2013/02/26/10-phantom-islands/
11.https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2528296/Mystery-phantom-islands-solved-Lands-disappeared-ancient-maps-explained-mistakes-mirages-myths.html
12.https://www.thevintagenews.com/2016/10/03/list-various-phantom-islands-recorded-throughout-history-2/?chrome=1
13.https://brewminate.com/roman-era-map-shows-large-now-sunken-island-off-black-sea-coast/
14.https://www.bbc.com/news/world-asia-20442487
15.http://andrewpekler.com/phantom-islands/
16.https://amu.edu.pl/dla-mediow/prasowka/wielkopolska-naukowcy-znalezli-pozostalosci-wyspy,-ktora-juz-nie-istnieje.-w-pradziejach-bywali-na-niej-ludzie-polskie-radio-24

Eksplozja Deepwater Horizon:
17.https://energetyka24.com/ropa/najwieksza-katastrofa-ekologiczna-historii-usa-politycy-ryzykuja-powtorke-z-deepwater-horizon-komentarz
18.https://swiatoze.pl/zaplonal-ocean-w-zatoce-meksykanskiej-pekniecie-podwodnego-gazociagu/
19.https://www.national-geographic.pl/traveler/artykul/gleboki-dylemat-zatoka-meksykanska
20.http://www.990px.pl/index.php/2010/05/12/wyciek-ropy-w-zatoce-meksykanskiej/

Miraże:
21.https://polarpedia.eu/pl/miraz-gorny/
22.https://sites.google.com/site/zjawiskaoptycznewprzyrodzie/home/miraz-gorny
23.https://glossary.ametsoc.org/wiki/Superior_mirage
24.https://www.katowice.eu/edukacja/SiteAssets/dla-mieszka%C5%84ca/ucz-si%C4%99/miejski-bank-dobrych-praktyk/zagadnienia-dla-nauczycieli-szk%C3%B3%C5%82/fizyka/Powstawanie%20mira%C5%BCy.pdf

Dzidki, zapewne wielu z Was słyszało już, że najdalej oddalonym od lądu miejsc na oceanie jest Punkt Nemo. Położony jest na południowej części Oceanu Spokojnego, a najbliższa odległość do lądu wynosi aż 2688 km. Został nazwany na część jednego z głównych bohaterów książki fantastyczno-naukowej autorstwa Julisza Verne „20.000 mil podmorskiej żeglugi” - Kapitana Nemo, który według rękopisów (pierwowzór przed poprawkami wydawniczymi)… miał być Polakiem. Samo imię „Nemo” w łacinie oznacza dosłownie „Nikt”, co ponoć było również nieprzypadkowe w doborze nazwy oceanicznego bieguna niedostępności, gdyż jest on jednym z najbardziej odosobnionych miejsc na oceanie. Sam bohater książki Verne’a był człowiekiem niezwykle charyzmatycznym i wykształconym, genialnym wynalazcą (m.in. wymyślił Nautilusa, który przy pomocy elektrycznego napędu poruszał się z niezwykłą prędkością nie tylko po oceanie, ale również jego głębinach) i miłośnikiem sztuki oraz (jak przystało na prawdziwego wilka morskiego) postanowił, że nigdy nie postawi już stopy na lądzie. Jako jeden ze smaczków warto wspomnieć, że Kapitan Nemo miał w swojej kajucie powieszony portret bohaterów, którzy poświęcili się dla ojczyzny, w tym Tadeusza Kościuszko. W niniejszej dzidce czeka na Was kilka smaczków, jak chociażby sąsiedztwo C’thulhu i Bloopa, badania F.S. Sonne czy co ma do Punktu Nemo The Volvo Ocean Race.

Charakterystyka Punktu Nemo

Punkt Nemo zlokalizowany jest pod współrzędnymi geograficznymi 48°52'6" S i  123°23'6" W. Znajduje się na Oceanie Spokojnym, a najbliższym lądem są oddalone o równe 2688 km od głównej wyspy Pitcarin (terytorium brytyjskie) przynależące do Polinezji i położone pomiędzy Ameryką Południową a Australią na północ od Punktu Nemo. Podobna odległość dzieli go od Motu Nui - niewielkiej wysepki znajdującej się nieopodal Wysp Wielkanocnych położonych na północnym wschodzie od oceanicznego bieguna niedostępności oraz wyspy Maher zlokalizowanej nieopodal Lodowca Szelfowego Rossa i Morza Rossa na Antarktyce. Głębokość w Punkcie Nemo wynosi niemalże 4000 m p.p.m. (dokładnie 13120 stóp, czyli dokładnie 3998.976 m). Samo dotarcie do tego miejsca możliwe jest jedynie łodzią i dopłynięcie do oceanicznego bieguna niedostępności zajmuje trochę ponad 2 tygodnie w jedną stronę. A później jeszcze trzeba wrócić… Znajdującymi się najbliżej Punktu Nemo ludźmi są często astronauci, którzy przebywają na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) - kiedy przelatują bezpośrednio nad tym miejscem, znajdują się w odległości zaledwie około 415 kilometrów, a więc znacznie bliżej, niż jakikolwiek inny człowiek stojący gdzieś na lądzie.

Oceaniczny biegun niedostępności wyznaczono dopiero w 1992 roku (czyli stosunkowo niedawno) i był on trzecim z obliczonych statystycznie biegunów niedostępności (pierwszym był północny biegun niedostępności, a drugim południowy – oba wyznaczone około 1920 roku). Warto tutaj podkreślić, że o ile w przypadku północnego i południowego bieguna niedostępności znaczenie miały takie czynniki, jak chociażby liczba zatok, więc z biegiem lat wyznaczanie ich położenia geograficznego ulegało nieznacznym zmianom, o tyle Punkt Nemo został wyznaczony tylko raz i do tej pory jest zgodność co do miejsca jego położenia (gdyż nie ma żadnych czynników, które utrudniałyby znacząco jego tyczenie). Punkt Nemo wyznaczył statystyk chorwacko-kanadyjskiego pochodzenia, Hrvoje Lukatela.

Czym w ogóle są te całe bieguny niedostępności? – Krótki zarys

Bieguny niedostępności są punktami wyznaczonymi na podstawie matematycznych obliczeń mających na celu ustalenie najbardziej niedostępnych obszarów na kuli ziemskiej. Początkowo wykorzystane były do wyznaczenia jedynie najbardziej niedostępnych punktów na Biegunie Północnym, a niewiele później Biegunie Południowym. Sam termin wprowadził w 1920 roku Vilhjalmur Stefansson w celu określenia najdalej oddalonego od morza punktu na Arktyce. Określenie „biegun niedostępności” został potem zaadaptowany dla ustalenia analogicznego punktu na Antarktydzie, zaś w późniejszych latach do ustalenia Punktu Nemo, czyli odwrotnie – najbardziej oddalonego od lądu punktu na oceanie. Ostatnimi biegunami niedostępności są kontynentalne (jest ich łącznie pięć – dla Eurazji, Afryki, Ameryki Północnej i Południowej oraz Australii). Dopiero w 2007 roku opracowano algorytm umożliwiający precyzyjne wyliczenie współrzędnych biegunów niedostępności. O ile w przypadku Arktyki, Antarktydy i kontynentów sporo uległo zmianie, o tyle przy Punkcie Nemo zmiany były nieznaczne – jedyna istotna dotyczyła zmian poziomu morza. Od 1992 roku nie pojawiły się żadne widoczne wyspy, które stanowiłyby nowe lądy, od których należałoby wyliczyć położenie i ustalić współrzędne geograficzne nowego oceanicznego bieguna niedostępności.

Oceaniczny biegun niedostępności a kosmiczne cmentarzysko

Agencje kosmiczne odkryły, że wyjątkowo odosobnione miejsce, takie jak Punkt Nemo, jest bezpiecznym miejscem do zatapiania odpadów kosmicznych w postaci niezdatnych do użytku satelitów i statków kosmicznych (które nie nadają się do recyclingu i spadają z dużą prędkością). W tym celu są one usuwane z orbity okołoziemskiej pod koniec okresu ich użytkowania. Korzystając z kontrolowanych lądowań, agencje kosmiczne mogą celowo rozbijać wycofane z eksploatacji statki kosmiczne na tym odległym obszarze bez wpływu na ludzi lub ruch morski. Co ciekawe, podobno zaczęły one wykorzystywać Punkt Nemo jako cmentarzysko statków kosmicznych w latach 70. XX wieku, zanim jeszcze nadano mu tą nazwę. Pomimo tego, że satelity, statki i stacje kosmiczne są w większości zbudowane z nietoksycznych metali, takich jak stal nierdzewna, tytan lub aluminium, uważa się, że niektóre substancje radioaktywne i hydrazyna (czyli wysoce toksyczne paliwo rakietowe) przetrwają ponowne wejście i mogą powodować zanieczyszczenie oceanu poprzez wycieki chemiczne, dlatego kontynuowanie tego typu praktyk przez agencje kosmiczne wzbudza wiele kontrowersji.

Wiele mniejszych statków kosmicznych, których okres eksploatacji dobiegł końca, rozpada się i spala, gdy ponownie wchodzą w ziemską atmosferę. Jednak inaczej wygląda sprawa, kiedy te są zbyt duże, aby mogły same się spalić. Dlatego tego typu akcje przeprowadza się nad Punktem Nemo – nie dość, że jest on najbardziej oddalonym od jakiegokolwiek lądu obszarem, to jeszcze znajduje się poza jurysdykcją prawną jakiegokolwiek kraju, więc wszelkie regulacje związane z pozbywaniem się kosmicznych odpadów w tym miejscu po prostu nie obowiązują. Agencje kosmiczne podejmują takie decyzje nie tylko ze względu, żeby zapobiec kolizji niezdatnych do użycia statków czy satelitów z innymi, działającymi obiektami znajdującymi się na niskiej orbicie okołoziemskiej (co w przypadku załogowych statków kosmicznych czy stacji pomaga uniknąć potencjalnej śmierci załogi), ale również zyskuje się pewność, że po opadnięciu i zatopieniu w Punkcie Nemo kosmiczne odpady nie uderzą w miejsca, gdzie znajdują się ludzie, ani żadne istotne obiekty.

Warto podkreślić, że w latach 1971-2016 już ponad 263 statki kosmiczne zostały wysłane do Punktu Nemo, w tym rosyjska stacja kosmiczna Mir (1986-2001), sześć stacji z pierwszego rosyjskiego programu stacji kosmicznej Salut (1971-1986) oraz pozostałości stacji kosmicznej NASA Skylab (1973 -1979). Inne odpady kosmiczne zatopione na oceanicznym biegunie niedostępności obejmują statki należące do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i Japońskiej Agencji Badań Kosmicznych (JAXA), około 140 rosyjskich pojazdów zaopatrzeniowych oraz rakietę SpaceX należącej do agencji kosmicznej założonej przez multimiliardera, Elona Muska. Szacuje się, że Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) rozbije się w Punkcie Nemo po przejściu na emeryturę wypadającą pomiędzy 2028 a 2030 rokiem. Jednakże, ponieważ statek kosmiczny rozpada się podczas uderzenia, jego szczątki mogą być rozrzucone nawet na obszarze o promieniu nawet 1600 km od wspomnianego oceanicznego bieguna niedostępności.

Badania F.S. Sonne na Niebieskiej Pustyni Południowego Pacyfiku

Co ciekawe, od grudnia 2015 roku do stycznia 2016 roku, niemiecka łódź badawcza F.S. „Sonne” pod kierownictwem z Instytutu Mikrobiologii Morza im. Maxa Plancka przepłynęła około 7000 km (z Chile do Nowej Zelandii), w tym nieopodal wielkiego wiru wodnego SPG znajdującego się na terenie tak zwanej Niebieskiej Pustyni Południowego Pacyfiku, na której właśnie umiejscowiony jest między innymi Punkt Nemo. Podczas prowadzonych badań zebrali oni materiał, który wykazał, że na głębokości od 20 m do 5000 m w różnych punktach pomiarowych wykryto proste organizmy żywe – nawet niedaleko kosmicznego cmentarzyska. Jednak pobrane próbki nieopodal samego Punktu Nemo, gdzie zrzucana jest największa ilość kosmicznych odpadów wykazała, że jest to skrajnie jałowy obszar oceanu, czyli ultraoligotroficzny (więcej organizmów żywych odnotowano już w okolicach głębi Challengera w Rowie Mariańskim). Chociaż teren oceanicznego bieguna niedostępności jest ubogi w organizmy żywe, to są one dostosowane do panujących tam ekstremalnych warunków fizykochemicznych, a sam plankton występuje dopiero na głębokości ok. 100 m, co sprawia wrażenie, że woda w tym miejscu wydaje się wyjątkowo niebieska, co sprawia, że ocean jest tu jednym z najbardziej przejrzystych na Ziemi, co – chcąc nie chcąc – jest zasługą tego, że życie w tym miejscu jest mocno ograniczone, nie ma zwierząt czy roślin, które produkowałyby tutaj bioodpady.

Punkt Nemo i The Volvo Ocean Race – Ciekawostka dla miłośników motoryzacji

W latach 2017-2018 The Volvo Ocean Race przeprowadziło badania w obszarze znajdującym się nieopodal Punktu Nemo w ramach projektu naukowego finansowanego przez firmę Volvo Cars, które miały na celu zrzucenie dużej ilości boj zrzucanych przez dwa zespoły (AkzoNobel i Turn The Tide on Plastic), które miały zbierać dane dotyczące składu wody i badać między innymi ilość znajdującego się w niej mikroplastiku. Miało to na celu przedstawienie jakości wody w oceanie na obszarze toru jachtów wyścigowych na odcinku przebiegającym nieopodal Punktu Nemo, która jest jedną z trudniejszych i dłuższych, dlatego udział mogą wziąć jedynie doświadczeni zawodnicy (aktualnie nieopodal tego punktu znajduje się tor 3 wyścigu na 2023 rok). Wszystkie dane miały być ogólnodostępne dla ośrodków badawczych z różnych krajów.

Punkt Nemo jako dom C’thulhu i Bloopa

Kiedy pisarz H. P. Lovecraft po raz pierwszy przedstawił czytelnikom w „Zewie Cthulhu” z 1926 roku postać Wielkiego Przedwiecznego zwanego C’thulhu. W jego dziele legowiskiem potwora było zaginione miasto R’yleh zlokalizowane na południowym Pacyfiku, którego współrzędne geograficzne autor określił jako 47°9’S 126°43’W. Tutaj warto zaznaczyć, że sama książka została wydana w 1926 roku, zaś Punkt Nemo został wytyczony w 1992 roku przez Hrvoje Lukatelę, zaś jego współrzędne niemalże pokrywają się z podwodnym miastem R’yleh spod pióra mistrza grozy. Ale to nie koniec atrakcji! Otóż nieopodal obydwu tych miejsc w sierpniu 1997 roku (5 lat po wytyczeniu Punktu Nemo i 71 lat po wydaniu „Zewu C’thulhu”) NOAA zarejestrowało jeden z sześciu niezidentyfikowanych podwodnych dźwięków w głębinach oceanu nazwanych Bloop. Co ciekawe, powtórzył się on w tym samym miejscu jeszcze kilkukrotnie na przestrzeni lat, dlatego fani powieści grozy Lovecrafta szybko wysnuli teorię, że mogą to być dźwięki wydawane przez C’thulhu i niosące się aż z R’yleh, gdzie spoczywa uśpione na dnie monstrum. Sam dźwięk Bloop przypomina charakterystyczne bulgotanie, stąd właśnie taką nadano mu nazwę. Jego współrzędne geograficzne National Oceanic and Atmospheric Administration określiło w przybliżeniu na 50°S 100°W. Z czasem za najbardziej prawdopodobną tezę uznano, że ów dźwięk mogą powodować osuwające się duże kawałki lodowców (więcej informacji o Bloopie znajduje się w dzidkach o Bloopie, sonarach i akustyce oceanu oraz hydrofonach).

Dodatkowa literatura dla zainteresowanych:

1.https://oceanservice.noaa.gov/facts/nemo.html
2.https://www.tawernaskipperow.pl/czytelnia/ciekawostki/gdzie-jest-nemo-i-wcale-nie-chodzi-o-rybke/7004
3.https://nauka.rocks/point-nemo/
4.https://www.tawernaskipperow.pl/czytelnia/ciekawostki/kapitan-nemo-byl-polakiem/6512
5.https://www.national-geographic.pl/artykul/oceaniczny-biegun-niedostepnosci-niebieska-pustynia-w-sercu-poludniowego-pacyfiku
6.https://allthatsinteresting.com/point-nemo
7.https://interestingengineering.com/science/point-nemo-farthest-point-land
8.https://archive.theoceanrace.com/en/news/11338_8-facts-about-Point-Nemo.html
9.https://www.atlasobscura.com/places/point-nemo
10.http://wszechocean.blogspot.com/2020/10/punkt-nemo-i-jego-tajemnice-1.html
11.https://edu-arctic.pl/artykuly/biegunowy-zawrot-glowy-czyli-o-biegunach-znanych-i-nieznanych
12.https://www.national-geographic.pl/artykul/punkt-nemo-na-oceanie-spokojnym-to-wyjatkowe-cmentarzysko-statkow-kosmicznych-i-satelitow
13.https://travelerscoffee.ru/pl/seedlings/kladbishche-kosmicheskih-korablei-kuda-padaet-ves-kosmicheskii-musor-s/
14.https://whatnext.pl/podwodne-cmentarzysko-statkow-kosmicznych/
15.https://www.theguardian.com/environment/shortcuts/2018/may/18/point-nemo-is-the-most-remote-oceanic-spot-yet-its-still-awash-with-plastic
16.https://www.redbull.com/pl-pl/punkt-nemo-oceaniczny-biegun-niedostepnosci
17.https://www.theoceanrace.com/en/route/leg-3
18.https://archive.theoceanrace.com/
19.https://pl.frwiki.wiki/wiki/Point_Nemo
20.https://globalquiz.org/pl/pytanie/punktem-nemo-okre%C5%9Bla-si%C4%99/
21.https://oceanservice.noaa.gov/facts/bloop.html
22.https://latitude.to/articles-by-country/general/1604/bloop
23.https://www.yourtango.com/2023361742/how-i-formed-love-hate-relationship-failure-using-these-perspectives
24.https://www.britannica.com/topic/Captain-Nemo
25.https://lovecraft.fandom.com/wiki/R%27lyeh
26.https://deep-sea-hunter.fandom.com/wiki/R%27lyeh

Dzidki, dno oceaniczne nie pozostaje takie samo i akurat nie ma to za wiele wspólnego z działalnością człowieka (chociaż np. podczas podwodnych testów atomowych w okolicach Atolu Bikini i Atolu Enewetak zostało bardzo mocno wyeksploatowane, powstały ogromne kratery położone blisko siebie, podobnie było w przypadku testów na morzu w okolicach Polinezji Francuskiej). Dno oceaniczne podlega procesom spreadingu i subdukcji, które są ściśle powiązane z teorią tektoniki płyt. Chociaż wydawać by się mogło, że to nudne procesy, jest zupełnie inaczej – odpowiedzialne są nie tylko za powstawanie grzbietów i rowów oceanicznych, ale również erupcje wulkanów, trzęsienia ziemi i wywoływane przez nie tsunami, a także są ściśle powiązane z powstaniem Pacyficznego Pierścienia Ognia, który jest jednym z cudów natury, a także ekspansję dna oceanicznego, czyli rozrastanie się oceanów (zwłaszcza w okolicy Grzbietu Śródatlantyckiego, gdzie mamy do czynienia ze sferami spreadingu, ale po obu jego stronach w okolicach północno-zachodniej Afryki i wschodniego wybrzeża Ameryki Północnej nie ma sfer subdukcji, do których spychana byłaby stara skorupa ziemska, co powoduje rozrastanie się Oceanu Atlantyckiego). Co ciekawe, zjawiska spreadingu i subdukcji związane są również z anomaliami magnetycznymi Ziemi, a nawet wpływa na rozdzielanie się Afryki na dwa subkontynenty.

Spreading dna oceanicznego – Krótka charakterystyka

Teoria ekspansji dna oceanicznego (inaczej spreadingu) została wysunięta przez amerykańskiego geofizyka Harry'ego H. Hessa w 1960 roku w oparciu o teorię tektoniki płyt. Jest to proces geologiczny, w którym duże, dolne płyty ziemskiej litosfery (zwane płytami tektonicznymi oceanicznymi) rozdzielają się od siebie. Ekspansja dna morskiego i inne procesy aktywności tektonicznej są wynikiem konwekcji płaszcza, czyli powolnego, wirującego ruchu płaszcza Ziemi. Prądy konwekcyjne (półplastyczne ruchy zachodzące w płaszczu Ziemi) przenoszą ciepło z dolnego płaszcza i rdzenia do litosfery – dla porównania proces przenoszenia materiałów litosfery z powrotem do płaszcza nazywany jest subdukcją. Rozrastanie się dna morskiego zachodzi na rozbieżnych granicach płyt tektonicznych. Ponieważ powoli oddalają się od siebie, ciepło z prądów konwekcyjnych płaszcza sprawia, że skorupa jest bardziej plastyczna i mniej gęsta. Mniej gęsty materiał unosi się, często tworząc górę lub wyniesiony obszar dna morskiego. W pewnym momencie skorupa w miejscu powstania wzniesienia pęka, przez co gorąca magma wypełnia te pęknięcia rozlewając się na skorupę ziemską. Następnie jest ona chłodzona przez lodowatą wodę morską tworząc skałę magmową, czyli bazalt, który staje się nową częścią skorupy ziemskiej – tak powstają między innymi grzbiety oceaniczne, które powstają w tak zwanej sferze spreadingu, czyli inaczej ekspansji dna oceanicznego.

Według teorii rozrastania się dna morskiego wysnuto wnioski, że wysokie grzbiety oceaniczne to efekt aż milionów lat powtarzania się tego procesu w jednym miejscu. Ze względu na to, że w takich obszarach dno morskie nie niszczeje, tylko ma tendencję do rozrastania się, nazywa się je sferami spreadingu. Dla przykładu, Grzbiet Wschodniego Pacyfiku to region tak zwanego Pierścienia Ognia (w dzidce o podwodnych wulkanach wspomniałam, że jest to taki obszar, na którym znajduje się bardzo dużo aktywnych podwodnych wulkanów, skąd wzięła się nazwa), w którym dno morskie rozprzestrzenia się najszybciej, a jednocześnie nieopodal niego zlokalizowana jest strefa subdukcji. Znajduje się w miejscu, w którym oddziela się Płyta Pacyfiku, Płyta Kokosowa (to jedna z najmniejszych płyt tektonicznych), Płyta Nazca, Płyta Północnoamerykańska i Płyta Antarktyczna.

Subdukcja dna morskiego – Krótka charakterystyka

Subdukcja dna morskiego ma miejsce wtedy, kiedy fragment jednej płyty oceanicznej (zwanej również dolną – jest rodzaj płyt tektonicznych, na których nie ma osadzonej skorupy kontynentalnej) wsuwa się pod inną płytę tego samego typu bądź kontynentalną (czyli płytę tektoniczną górną). Ciągnięte są one pod gęstą i schłodzoną skorupę płaszcza ziemi, która się zapada, co jest przyczyną naprężenia i ruchu materii w płaszczu, co z kolei wywołuje strumień konwekcyjny wypychający w górę gorętsze i lżejsze skały, a wraz z nimi magmę (proces spreadingu nie może więc istnieć bez procesu subdukcji). Najczęściej subdukcja powoduje wsunięcie się jednej płyty oceanicznej pod drugą bądź oceanicznej pod kontynentalną, ale z rzadka zdarza się również, że to kontynentalna wsuwa się pod płytę tektoniczną dolną – niezależnie od przypadku subdukcja powoduje podwodne trzęsienia ziemi, czego efektem są tsunami – ogromne, niszczycielskie fale. Tutaj warto zaznaczyć, że tsunami wywoływane są również podczas erupcji podwodnych wulkanów – na przykład w okolicach wspomnianego wcześniej Pierścienia Ognia.

Sferami subdukcji dna morskiego są między innymi rowy oceaniczne, za którymi najczęściej powstają łuki wyspowe lub wulkaniczne łańcuchy górskie. Największymi rowami oceanicznymi są: Mariański (10911 m p.p.m. – dla zainteresowanych, szerzej o Głębi Challengera i Rowie Mariańskim pisałam w dzidce o batyskafach), Izu Ogasawara (10640 m p.p.m.), Filipiński (10540 m p.p.m.), Kurylsko-Kamczacki (10542 m p.p.m.), Kermadec (10047 m p.p.m.) czy Tonga (10882 m p.p.m.) znajdujący się w niedalekiej odległości od podwodnego wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, którego erupcja rozpoczęła się jeszcze w grudniu 2021 roku, zaś punkt kumulacyjny osiągnęła 15 stycznia 2022 roku, który szacuje się aż na 5-6 na skali Indeksu Aktywności Wulkanicznej.

Wybuch Hunga Tonga- Hunga Ha’apai

Największą zarejestrowaną dotąd erupcją jest wybuch wulkanu Hunga Tonga- Hunga Ha’apai na Oceanie Spokojnym, którego eksplozja została zarejestrowana nawet przez satelity kosmiczne NASA 15 stycznia 2022 roku, a efekty jego wybuchu ogrzeją klimat przez najbliższe lata znacznie bardziej, niż działania podejmowane przez całą ludzkość w przeciągu jednego roku. Do stratosfery trafiły ogromne ilości pary wodnej, która jest gazem cieplarnianym, co spowoduje ocieplenie klimatu przez kilka najbliższych lat powodując zaburzenia ocieplania i ochładzania atmosfery (erupcja spowodowała uwolnienie aż 50 milionów ton pary wodnej, przez co w zaledwie 3 dni od erupcji wilgotność atmosfery wzrosła aż o 5% jedynie za sprawą tego pojedynczego wybuchu). Eksplozja Hunga Tonga- Hunga Ha’apai była również tak wielka, że pomimo dosyć głęboko osadzonego wulkanu, było go można obserwować na powierzchni – słupy gazów wyrzucanych przez ten podwodny wulkan sięgnęły aż 28 km wysokości. Zazwyczaj, gdy dochodzi do masywnej erupcji do atmosfery trafia przede wszystkim dwutlenek siarki oraz ogromne ilości pyłu wulkanicznego. Cząstki obu mają tendencję do obniżania temperatury na powierzchni Ziemi, bowiem gdy trafią do stratosfery, pozostają tam na długie miesiące i odbijają sporą część padającego na Ziemię promieniowania słonecznego z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Warto również zaznaczyć, że w wyniku erupcji Hunga Tonga powstała całkiem nowa wyspa, zaś wielu ludzi na znajdujących się nieopodal wyspach zatruło się wydzielanymi przez wulkan gazami.

Pacyficzny Pierścień Ognia – Tektonika płyt a aktywność wulkaniczna

Pacyficzny Pierścień Ognia to obszar wzmożonej aktywności wulkanicznej obejmujący długość 40089 km², na których rozmieszczonych jest około 75% wszystkich aktywnych wulkanów na świecie. Obszar ten charakteryzuje się również wzmożoną aktywnością sejsmiczną - szacuje się, że blisko 90% wszystkich trzęsień ziemi na całym świecie występuje właśnie w tym regionie. Chociaż w jego nazwie jest słowo „pierścień”, swoim kształtem bardziej przypomina podkowę, której ogromny obszar rozciąga się od południowego krańca Ameryki Południowej do Nowej Zelandii i przechodzi przez Amerykę Północną, Cieśninę Beringa i Japonię, zaś kończy się na Antarktydzie. Warto również zaznaczyć, że to właśnie w tym obszarze znajdują się najgłębsze rowy oceaniczne na świecie, jak chociażby Mariański, Tonga, Kermadec, Filipiński, Izu Ogasawara czy Kurylsko-Kamczacki, których głębokość przekracza 10000 m p.p.m.

Pacyficzny Pierścień Ognia jest to przede wszystkim niestabilny region z powodu zachodzących tutaj licznych procesów subdukcji oraz spreadingu dna oceanicznego, co sprzyja również nie tylko powstawaniu nowych, podwodnych wulkanów, ale również ich częstych erupcji, a także towarzyszącym obu tym zjawiskom geologicznym trzęsieniom ziemi i tsunami, dlatego zamieszkałe wyspy znajdujące się w tym obszarze są szczególnie podatne na efekty wywoływane przez często występujące klęski żywiołowe. Warto tutaj zaznaczyć, że obszar Pierścienia Ognia położony jest na ogromnych płytach dolnych (oceanicznych) skorupy ziemskiej, które są połączone ze sobą niczym delikatnie zazębiające się fragmenty układanki, którą ktoś źle powycinał i są zbyt luźno połączone, co sprawia, że są to bardzo niestabilne sfery spreadingu i subdukcji. Płyty te czasami zderzają się ze sobą albo oddalają się czy nawet przesuwają obok siebie. To właśnie te geologicznie aktywne strefy w tym obszarze odpowiedzialne są za zwiększenie aktywności tektonicznej i związane z nimi naturalne kataklizmy. Poza mieszkańcami wysp znajdującymi się w Pacyficznym Pierścieniu Ognia, innymi krajami, jakie są narażone na większy wpływ klęsk żywiołowych związanych z tym obszarem są: zachodnie wybrzeże Stanów Zjednoczonych, Wyspy Salomona, Japonia, Chile, Papua-Nowa Gwinea, Filipiny, Rosja, Meksyk, Kanada, Peru, Gwatemala, Indonezja, Tajwan, Nowa Zelandia i Antarktyda.

Warto tutaj zaznaczyć, że to właśnie w tej sferze miało miejsce najwięcej śmiercionośnych i niszczycielskich kataklizmów pochodzenia naturalnego w całej historii świata – w szczególności trzęsień ziemi i tsunami, ale też regularnie wybuchają tutaj wulkany. Jednym z najbardziej niszczycielskich tsunami, które spowodowało ogromne straty w ludziach i dobrach materialnych było trzęsienie ziemi i towarzyszące mu tsunami na Oceanie Indyjskim, które miały miejsce w 2004 roku. Zginęło ponad 200000 osób, a obszary, które w dużej mierze zostały dotknięte, obejmowały Tajlandię, Malezję, Indonezję, Mjanmę, Indie, Sri Lankę, Bangladesz, Jemen, Republikę Południowej Afryki, Somalię, Malediwy, Madagaskar, Kenię, Tanzanię i Seszele. Niektóre inne niszczycielskie trzęsienia ziemi, które miały miejsce w regionie Pacyficznego Pierścienia Ognia to między innymi: trzęsienie ziemi w Chile w 1960 roku i później w 2010 roku, na Alasce w 1964 roku oraz trzęsienie ziemi w Japonii w 2011 roku. Tymczasem największe współczesne erupcje wulkanów, które spowodowały w tym regionie ogromne straty to: Mount Tambora w 1815 roku, Krakatau w 1883 roku, Novarupta w 1912 roku, Mount Saint Helens w 1980 roku, Mount Ruiz w 1985 roku i Mount Pinatubo w 1991 roku, a także Hunga Tonga-Hunga Ha’apai w 2022 roku.

Ekspansja dna oceanicznego a pole magnetyczne Ziemi

Prowadzone badania nad szybkością ekspansji dna oceanicznego (inaczej spreadingu) opiera się także na analizie liniowych anomalii magnetycznych występujących na dnie oceanu (w tym zwłaszcza w okolicach największej z nich, czyli Anomalii Południowoatlantyckiej, którą opisałam szerzej w innej dzidce). Warto tutaj zaznaczyć, że przyczyna powstawania anomalii magnetycznych nie jest jeszcze naukowcom do końca znana, ale prawdopodobnie jest pozostałościami po zmianie biegunów magnetycznych Ziemi, które miały miejsce miliony lat temu, a także mają one związek z pasami radiacyjnymi Van Allena (nazwanych na cześć amerykańskiego astronoma Jamesa Alfreda Van Allena, który przy pomocy licznika Geigera-Müllera umieszczonego na pokładzie sztucznego satelity o nazwie Explorer 1 odkrył je w 1958 roku). Naukowcy analizując szerokość pasów radiacyjnych Van Allena starają się oszacować szybkość, z którą w danym okresie powstała nowa litosfera.

Chociaż może to się wydawać niepozorne, podczas analizy procesów spreadingu i subdukcji dna morskiego, ogromne znaczenie odgrywa również analiza geologiczna – dla jednych to zwykłe skałki, a dla innych historia Ziemi i procesów zachodzących w jej poszczególnych warstwach. Tutaj dla przykładu warto wspomnieć o młodych skałach bazaltowych powstających w wyniku procesu spreadingu, które mogą mieć powiązanie również z przesuwaniem się biegunów magnetycznych Ziemi oraz anomaliami magnetycznymi. Mają one właściwości paramagnetyczne i magnesuje się w ziemskim polu magnetycznym. Co ciekawe, na dnie oceanu nieopodal obszarów, na których wykryto anomalie magnetyczne, można zaobserwować przeplatające się pasy skał namagnesowanych zgodnie z obecnymi biegunami magnetycznymi Ziemi, a także namagnesowanych przeciwnie.

Analiza zjawiska spreadingu dna morskiego i obszarów jego występowania jest również istotna podczas sporządzania map pasów magnetycznych Ziemi, których dane są na bieżąco uzupełniane (również o nowa złoża młodych skał bazaltowych). Co ciekawe, zbieraniem takich informacji zajmują się nie tylko okręty oceanograficzne, ale również wojenne. Aktualizacja danych pozwala na zwiększenie rozdzielczości map magnetycznych do nawet jednego miliona lat wstecz. To właśnie na tak szczegółowym obrazie można zaobserwować zmianę dynamiki ekspansji dna oceanicznego. Obecnie używane mapy magnetyczne Ziemi zostały stworzone na podstawie projektu Charlesa DeMets z Uniwersytetu w Wisconsin oraz Sergey’a Merkuryev’a z Petersburskiego Uniwersytetu Państwowego. Warto wspomnieć, że zdaniem samego Charlesa DeMetsa spowolnienie rozrostu dna morskiego mogło nastąpić około 12 czy 13 mln lat temu w obszarze Oceanu Pacyficznego i ok. 7 mln lat temu na pozostałych oceanach.

Co ciekawe, paleomagnetyzm doprowadził do odrodzenia hipotezy dryfu kontynentów i jej przekształcenia w teorie rozprzestrzeniania się dna morskiego i tektoniki płyt. Regiony, które posiadają unikalny zapis ziemskiego pola magnetycznego, leżą wzdłuż grzbietów śródoceanicznych, gdzie rozciąga się dno morskie. Badając skały paleomagnetyczne po obu stronach grzbietów oceanicznych, stwierdzono, że naprzemienne magnetyczne paski skał zostały odwrócone, tak że jeden pasek miał normalną polaryzację, a drugi odwróconą. Dlatego skały paleomagnetyczne (zwłaszcza bazaltowe) po obu stronach grzbietów oceanicznych dostarczają najważniejszych dowodów na koncepcję rozprzestrzeniania się dna morskiego. Zapisy pola magnetycznego dostarczają również informacji o położeniu płyt tektonicznych w przeszłości oraz o wielkiej wędrówce kontynentów.

Grzbiety oceaniczne są granicami, na których płyty tektoniczne odsuwają się od siebie, przez co w pewnym momencie może powstać szczelina lub otwór wentylacyjny między płytami, która pozwoliła magmie unieść się do góry i stwardnieć w długi, wąski pas skał po obu stronach otworu wentylacyjnego. Wznosząca się magma przyjmuje biegunowość pola geomagnetycznego Ziemi zanim zastygnie na skorupie oceanicznej. Podczas gdy prądy konwencjonalne rozsuwają płyty oceaniczne, zestalony pas skał oddala się od otworu wentylacyjnego lub grzbietu oceanicznego, a nowy zajmuje jego miejsce kilka milionów lat później, kiedy pole magnetyczne zostało odwrócone. Proces ten powtarza się co miliony lat dając początek serii wąskich równoległych pasm skalnych po obu stronach grzbietu i naprzemiennemu wzorowi pasków magnetycznych na dnie morskim. Stwierdzono, że skały po obu stronach grzbietów oceanicznych są położone w równej odległości od grzbietu i posiadają podobieństwa pod względem składu, wieku i orientacji magnetycznej. Skały bliższe grzbietom oceanicznym mają normalną polaryzację i są najmłodsze. Dowiedziono również, że wiek skał bazaltowych rośnie wraz z oddalaniem się od grzbietów. Skały skorupy oceanicznej w pobliżu grzbietów są znacznie młodsze, niż skały skorupy kontynentalnej, co jest istotną wskazówką odnośnie postępującego procesu spreadingu i subdukcji.

Spowolnienie ekspansji dna oceanicznego i możliwe konsekwencje

Warto również wspomnieć o spowolnieniu procesu spreadingu dna oceanicznego. Na podstawie analizy geologicznej i geofizycznej grzbietów oceanicznych zmiany tempa ekspansji dna morskiego zaobserwowano aż u 15 z 16 grzbietów, co oznacza, że jest to zjawisko na skalę globalną. Kierujący projektem badawczym geofizyk Colleen Dalton z Uniwersytetu Brown uważa, że na podstawie analizy skał w okolicach grzbietów oceanicznych i analizie dynamiki płyt tektonicznych, zmiany tempa zaczęły zachodzić już nawet w późnym Miocenie (najstarsza epoka neogenu, którego trwanie szacuje się na od 23,03 mln do 5,333 mln lat temu), co według Clinta Conrada z Uniwersytetu w Oslo wyraźnie odbiło się na klimacie i z końcem wspomnianej epoki mogło spowodować formowanie się nowych grzbietów oceanicznych i zwiększeniem produkcji CO2 do atmosfery (mowa tutaj oczywiście o wspomnianych wcześniej otworach wentylacyjnych i erupcjach wulkanu, które powodują wydobywanie się magmy i ocieplanie klimatu znacznie bardziej, niż przy jakiejkolwiek działalności człowieka – tutaj wystarczy wspomnieć o ociepleniu wywołanym przez erupcję wulkanu Hunga Tonga- Hunga Ha’apai, który może spowodować większe ocieplenie klimatu w najbliższych latach, niż wszystkie kraje razem wzięte).

Rozdzielanie się Afryki na dwa kontynenty

Płyty tektoniczne Somalii i Nubii powoli się od siebie oddalają, podczas gdy płyta arabska wciąż się oddala. Szacuje się, że może to być poniekąd spowodowane procesami spreadingu i subdukcji w pobliżu wspomnianych płyt. Powstała w wyniku tego kontynentalna szczelina (ryft kontynentalny wschodnioafrykański) według ostatnich badań opublikowanych w czasopiśmie Geophysical Research Letters, położona jest w pobliżu geologicznie aktywnego regionu i zaczęła prawdopodobnie powstawać już miliony lat temu w wyniku zwiększonej aktywności tektonicznej w oceanie – prawdopodobnie w okolicach Pacyficznego Pierścienia Ognia. Linie uskoków w okolicy ryftu kontynentalnego afrykańskiego (rozciągającego się już na długość ok. 2200 km od zachodniej części Somalii, przez Tanzanię i aż do Mozambiku) rozszerzają się co roku o mniej więcej 7 mm, co oznacza, że Afryka będąca obecnie drugim co do powierzchni kontynentem na Ziemi, ostatecznie podzieli się na dwa subkontynenty tworząc między nimi nowy basen oceaniczny (czyli powstanie nowy ocean, do którego napłynie woda z Morza Czerwonego i Zatoki Adeńskiej). Warto wspomnieć, że o ile ryft kontynentalny afrykański co roku rozszerza się o ok. 7 mm, to pogłębia się aż o około 2 cm. Szacuje się, że nastąpi to za ok. 5 do 10 mln lat – wtedy kraje bez dostępu do morza, takie jak Rwanda, Uganda, Burundi, Demokratyczna Republika Konga, Malawi i Zambia znalazłyby się z linią brzegową, a tym samym zbudowałyby porty, które bezpośrednio łączyłyby je z resztą świata. Kenia, Tanzania i Etiopia miałyby po dwa terytoria położone na obu subkontynentach.

Dodatkowa literatura dla zainteresowanych:

Spreading i subdukcja:
1.https://polarpedia.eu/pl/ekspansja-dna-oceanicznego-spreading/
2.https://matura100procent.pl/strefa-spredingu-i-subdukcji/
3.https://pl.alegsaonline.com/art/88291
4.https://geojournals.pgi.gov.pl/pg/article/viewFile/22290/15727
5.https://www.pmel.noaa.gov/eoi/nemo/explorer/concepts/spreading.html
6.https://www.nature.com/articles/s41598-023-28364-y
7.https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014TC003644
8.https://www.worldatlas.com/oceans/seafloor-spreading.html
9.https://www.science.org/content/article/slowdown-plate-tectonics-may-have-led-earth-s-ice-sheets
10.https://astronet.pl/uklad-sloneczny/nagle-spowolnienie-ekspansji-dna-oceanicznego-i-jego-konsekwencje/
11.https://ewolucjamyslenia.pl/ekspansja-dna-oceanicznego-spowalnia-o-czym-to-swiadczy/
12.https://www.pmfias.com/see-floor-spreading-paleomagnetism-convectional-current-theory-tectonics/
13.https://eartheclipse.com/science/geology/theory-and-evidence-of-seafloor-spreading.html
14.https://www.downtoearth.org.in/news/science-technology/churn-under-sea-can-increase-in-seafloor-spreading-speed-up-global-warming-84880
15.https://courses.lumenlearning.com/suny-geophysical/chapter/sea-floor-spreading/
16.https://www.studyiq.com/articles/seafloor-spreading-theory/
17.https://www.britannica.com/science/seafloor-spreading
18.https://www.britannica.com/science/plate-tectonics/Seafloor-spreading
19.https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/sea-floor-spreading
20.https://education.nationalgeographic.org/resource/seafloor-spreading/
21.https://www.geoengineer.org/news/finding-a-missing-tectonic-plate
22.https://www.drishtiias.com/daily-updates/daily-news-analysis/seafloor-spreading

Pacyficzny Pierścień Ognia:
23.https://geografia.gozych.edu.pl/pacyficzny-pierscien-ognia/
24.https://smartbee.club/aktywnosc-wulkaniczna/
25.https://zywaplaneta.pl/pacyficzny-pierscien-ognia-wulkanizm/
26.https://science.howstuffworks.com/environmental/earth/geology/ring-of-fire.htm
27.https://www.mapsofworld.com/answers/geography/pacific-ring-of-fire/

Skala aktywności wulkanicznej:
28.https://www.nps.gov/subjects/volcanoes/volcanic-explosivity-index.htm
29.http://ete.cet.edu/gcc/?/volcanoes_explosivity/
30.https://geology.com/stories/13/volcanic-explosivity-index/

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai:
31.https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=243040
32.https://przystaneknauka.us.edu.pl/artykul/najwieksza-erupcja-podwodna-w-historii
33.https://www.whoi.edu/know-your-ocean/ocean-topics/how-the-ocean-works/seafloor-below/volcanoes/
34.https://www.ocean.washington.edu/story/Underwater_volcano_eruption_captured_by_seafloor_observatory
35.https://divers24.pl/22335-polinezja-wybuch-podwodnego-wulkanu-stworzyl-nowa-wyspe/
36.https://www.gospodarkamorska.pl/rybolowstwo-ekologia-tak-wyglada-wybuch-podwodnego-wulkanu-zaglada-na-przestrzeni-25-km-wideo-23760

Rowy oceaniczne:
37.https://www.naukowiec.org/tablice/geografia/najglebsze-rowy-oceaniczne_784.html
38.https://radary.info/rowy-oceaniczne/
39.https://zpe.gov.pl/pdf/PCKIabpt6
40.https://pl-static.z-dn.net/files/d12/6a0190b08c87825e6ad3d84220b8d43c.pdf
41.https://www.meteorologiaenred.com/pl/fosas-oceanicas.html

Tsunami:
42.https://www.sms-tsunami-warning.com/pages/seaquakes-tsunamis
43.http://tsunami.org/what-causes-a-tsunami/
44.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012825222001386
45.https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-0348-8679-6_5
46.https://www.weather.gov/jetstream/gen_earth
47.https://geology.com/articles/tsunami-geology.shtml

Rozdzielanie Afryki na dwa kontynenty:
48.https://www.downtoearth.org.in/news/africa/the-great-rift-africa-s-splitting-plates-could-give-birth-to-a-new-ocean-but-with-consequences-88274
49.https://www.iflscience.com/africa-is-splitting-into-two-continents-and-may-open-a-vast-new-ocean-67848
50.http://www.amit-sengupta.com/is-africa-splitting-into-two-continents-geology-geography-upsc-ias-cds-nda-ssccgl/
51.https://www.discovermagazine.com/planet-earth/will-we-have-a-new-ocean-in-africa
52.https://www.worldatlas.com/geography/is-africa-splitting-into-two-continents.html
53.https://arunachalobserver.org/2022/12/17/a-new-ocean-is-forming-in-africa-may-cause-continental-split-ii/

Dzidki, czy wiecie, że najwcześniejsze zarejestrowane metody pomiaru głębokości polegały na zastosowaniu linii obciążonych? Wykazały to badania archeologiczne z Egiptu (znaleziska szacuje się na okres ok. 1000 w. p. n. e). Metodę tą stosowano jedynie do pomiaru głębokości akwenu przez całe wieki (najczęściej jezior, rzek i wybrzeża). Uległo to zmianie dopiero w XIX wieku przez ekspedycję brytyjską korwetą żaglowo-parową H.M.S. Challenger, która miała miejsce w latach 1872-1875 i była znana pod nazwą „Mountains in the Sea”. Pierwsza wyprawa oceanograficzna trwała aż 1000 dni – w tym czasie statek przemierzył 68 000 mil (czyli około 127 600 km). Pomiaru już nie dokonywano ręcznie, lecz przy pomocy wciągarki, dzięki której możliwe było wykonywanie pomiaru znacznie większych głębokości w krótszym czasie. Jednak minusem była jedna głębokość mierzona tylko w jednym punkcie w tym samym czasie, dlatego metoda ta była dosyć powolna. Podczas całej ekspedycji zebrano dane aż z 362 stacji oceanograficznych (dokonano wtedy nie tylko pomiaru głębokości, ale również temperatury, stanu chemicznego wody, osadów głębinowych w kontekście badań sejsmograficznych, prądów morskich, a nawet pierwszego w historii opisu dźwięków oceanicznych wydawanych przez delfiny butlonose). Całe badania zostały spisane aż w 50 tomach, których liczba stron sięgała prawie 30 tys. stron.

H.M.S. Challenger – Charakterystyka korwety

Zbudowana w stoczni Woolwich Dockyard, nieopodal Londynu dziewiętnastowieczna korweta parowo-żaglowa typu Pearl biorąc udział w pierwszej ekspedycji oceanograficznej miała odmienić na zawsze historię świata. Budowę rozpoczęto 31 marca 1855 roku, 3 października położono stępki (czyli oś konstrukcyjna statku), zaś cała konstrukcja wyniosła 76272 funty. Wodowanie nastąpiło dopiero 5 lutego 1858 roku. Od 10 września 1858 H.M.S. Challenger wstąpił do służby Royal Navy. Pomimo niewielkich rozmiarów, okręt ten posiadał wyporność 2137 (tak, nie przywidziało Wam się, Dzidki – to ta liczba) długich ton. Jej długość całkowita wynosiła 68,7 m (w tym równo 61 m pokładu działowego posiadającego uzbrojenie w postaci 20 armat 10-calowych oraz 1 armatę 20-calową), zaś jej szerokość wynosiła 12,3 m, zanurzenie rufy – 5,7 m, zaś dziobu – 5,3 m. Kadłub korwety wykonany został z drewna.

Posiadała napęd w postaci ożaglowania (fregaty), 1 śruby okrętowej (jest to pomysł bazujący na śrubie Archimedesa, jeśli kogoś to interesuje) oraz silnika parowego o mocy 1450 ihp (w 1826 została ujawniona zasada działania indykatora, kreślącego wykres ciśnienia w cylindrze. Indykator był używany do celów diagnostycznych, przede wszystkim do kontroli pracy rozrządu, ale pozwalał też na dosyć prosty pomiar rzeczywistej mocy oddawanej w silniku przez parę. W czasie prób odbiorczych zbierano wykresy dla wszystkich cylindrów, potem całkowano numerycznie - ręcznie, później z użyciem planimetru, co dawało pracę wykonaną w cyklu i dzielono przez obroty maszyny w jednostce czasu. Tak obliczoną moc nazywano indykowaną. Ze względu na duże mechaniczne straty w cylindrach i ślizgowych łożyskach silnika moc indykowana była dla dobrze utrzymanego silnika ok. 15-20% większa od mocy dostępnej w punkcie wyprowadzenia napędu). Przy pomocy silnika parowego H.M.S. Challenger osiągał prędkość 10,7 węzła. W latach 1872-1876 okręt brał udział w pierwszej wyprawie oceanograficznej w historii dookoła świata, czyli „Mountains in the Sea”, na której odegrał niezwykle istotną rolę. Niedługo po jej zakończeniu, w 1978 został wycofany ze służby w Royal Navy. Zezłomowanie miało miejsce dopiero w 1921 roku.

Przemiana korwety marynarki wojennej w okręt oceanograficzny

W 1870 roku dr Charles Wyville Thomson zasugerował, aby Towarzystwo Królewskie w Londynie poprosiło rząd brytyjski o wykorzystanie jednego z jego statków na dłuższy rejs badawczy. Rząd zgodził się, żeby H.M.S. Challenger został zmodyfikowany do prowadzenia badań oceanicznych. Amunicję i 15 dział usunięto ze statku i zastąpiono laboratoriami, pracowniami badawczymi i magazynami. H.M.S. Challenger przez większość czasu używał żagli zamiast silnika parowego, aby umożliwić częste postoje podczas zbierania danych. Silnik parowy był używany tylko podczas operacji pogłębiania do pobierania próbek z głębin dna oceanu, jak chociażby w pobliżu Głębi Challengera w Rowie Mariańskim (nazwanego na część pierwszego okrętu oceanograficznego dokonującego pomiaru w najgłębszym rowie oceanicznym na świecie).

Załoga ekspedycji „Mountains in the Sea”

Załoga statku składały się z sześciu pracowników cywilnych i naukowych, na czele których stał dr C. Wyville Thomson. Zawierał również 21 oficerów marynarki wojennej, w tym kapitana George'a Naresa (zastąpionego przez kapitana Franka Thomsona w 1875 roku), a także około 216 pozostałych członków. Kiedy rejs zakończył się w 1876 roku, na statku pozostało tylko 144 członków załogi. Siedem osób zmarło, pięć wyjechało, gdy zrobił to kapitan Nares, 26 zostało w szpitalach lub nie było w stanie kontynuować podróży, a kilka zdezerterowało w różnych portach.

Ekspedycja dookoła świata - „Mountains in the Sea”

Rejs H.M.S. Challenger, który odbył się w latach 70. XIX wieku, trwał aż 1000 dni i został sfinansowany przez towarzystwo naukowe Royal Society of London. W trakcie jego trwania brytyjska korweta pokonała ponad 68 000 mil morskich (ok. 127 600 km). Wielu uważa ją za pierwszą prawdziwą ekspedycję oceanograficzną, ponieważ dostarczyła wielu informacji o środowisku morskim. Załoga pokładu zidentyfikowała wiele nowych organizmów morskich (nieznanych dotąd nauce, których próbki przywieziono zakonserwowane w słoikach) i obejmowały dane z 362 stacji oceanograficznych na temat temperatury, prądów morskich, składu chemicznego wody i osadów dna oceanicznego – w tym w kontekście badań sejsmograficznych, a nawet pierwszego w historii opisu dźwięków wydawanych przez morską faunę). Załoga HMS Challenger napotkała wiele wyzwań, gdy próbowała określić temperaturę wody. Najczęściej używanym termometrem na statku był termometr rtęciowy Miller-Casella, który był mały, trudny do odczytania i podatny na wpływ ciśnienia. Challenger miał również termometr piezoelektryczny (ciśnieniowy) i termometr oporowy. Ale oba te instrumenty były dość nowe, a naukowcy mieli z nimi niewielkie doświadczenie.

Podczas trwania ekspedycji „Mountains in the Sea” dnia 23 marca 1875 roku zmierzono głębokość w Głębi Challengera znajdującej się w Rowie Mariańskim (nazwanej tak na cześć pierwszego statku oceanograficznego H.M.S. Challenger z pokładu którego po raz pierwszy dokonano pomiaru w tym miejscu). Była ona oklreślana przy pomocy narzędzia pomiarowego zwanego ołowianką, które polegało na opuszczeniu ołowianego ciężarka przyczepionego do liny, na której znajdowały się zaznaczone wartości liczone w sążniach (w żegludze morskiej stosowano sążeń anglosaski zwany fathomem, 1 fm = 1,8288 m). Głębokość w tym miejscu wyniosła 4475 sążni, czyli około 8184 m, jednak po powtórnej analizie w 1912 roku John Murray będący jednym z członków ekspedycji w swojej książce „The Depths of the Ocean” poprawił dane pomiarowe głębokości na 5266 sążni, czyli ok. 9636 m. Dopiero w 1951 roku ustalono bardzo bliską aktualnym danym głębokość Głębi Challengera przy pomocy statku oceanograficznego „Challenger” (innego, ale o tej samej nazwie), która wykazała, że głębokość w tym miejscu wynosi jednak 5960 sążni, czyli około 10900m (dzisiaj dzięki badaniom z batyskafu Trieste z 23 stycznia 1960 roku przeprowadzonego przez Jaquesa Piccarda i Donalda Walsha wiemy, że dokładna głębokość tego punktu to 10994 m).

Dane zebrane podczas ekspedycji opublikowano aż w 50 tomach liczących sobie aż 29500 stron. Dokładne opracowanie wyników z wyprawy zajęło 23 lata, zaś same tomy spisywano łącznie przez 15 lat (od 1880 roku do 1895 roku). Specjaliści z wielu dyscyplin naukowych przestudiowali zbiory i dane oraz pomogli w opracowaniu raportów. Bogate opisy flory, fauny i kultur odwiedzanych ziem zawierały również raporty spisane przez członków wyprawy. Badania zostały wzbogacone o fotografie wraz z ilustracjami wykonanymi przez uzdolnionego artystycznie zoologa, Ernsta Haeckela. Jako ciekawostkę warto nadmienić, że miejsca pomiaru dokonywane podczas ekspedycji opisane w publikacjach naniesiono na mapę dna oceanicznego dopiero w 2003 roku.

Dodatkowa literatura dla zainteresowanych:

H.M.S. Challenger:
1.https://you.stonybrook.edu/marinebio/explorations/the-challenger/
2.https://divediscover.whoi.edu/history-of-oceanography/the-challenger-expedition/
3.https://www.wikiwand.com/pl/HMS_Challenger_(1858)
4.https://wynalazki.andrej.edu.pl/wynalazki/35-si/588-sruba-okretowa
5.https://fow.pl/forum/viewtopic.php?t=6121
6.http://www.santisimatrinidad.jun.pl/printview.php?t=274&start=0&sid=9c31bfc76640e4da6cc56cb1961931ce

Załoga H.M.S. Challenger:
7.https://www.britannica.com/biography/C-Wyville-Thomson
8.https://www.britannica.com/biography/John-Murray

Ekspedycja „Mountain in the Sea”:
9.https://www.graptolite.net/Facta_Nautica/corvettes/Challenger.html
10.https://www.graptolite.net/Facta_Palaeontologica/laboratorium.html
11.https://www.bbc.com/travel/article/20200719-hms-challenger-the-voyage-that-birthed-oceanography
12.https://www.challenger-society.org.uk/History_of_the_Challenger_Expedition
13.https://www.rmg.co.uk/stories/topics/hms-challenger-expedition-oceanography-trailblazer
14.https://www.britannica.com/event/Challenger-Expedition
15.https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/03mountains/welcome.html
16.https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/03mountains/background/challenger/challenger.html
17.https://www.discovermagazine.com/planet-earth/hms-challenger-humanitys-first-real-glimpse-of-the-deep-oceans
18.https://interactiveoceans.washington.edu/hms-challenger/
19.https://hydropolis.pl/eksploracja-glebin-oceanicznych/
20.https://www.wikiwand.com/pl/G%C5%82%C4%99bia_Challengera
21.http://www.seasky.org/ocean-exploration/ocean-timeline-1951-1970.html
22.https://www.britannica.com/topic/Royal-Society

Badania z ekspedycji H.M.S. Challenger:
23.https://biostor.org/reference/127803
24.https://biostor.org/reference/59709
25.https://archimer.ifremer.fr/doc/1885/publication-4749.pdf
26.https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rspa.1954.0079
27.https://foraminifera.eu/brady.php
28.https://biostor.org/reference/194065
29.https://books.google.pl/books?id=grYrAwAAQBAJ&pg=PT247&lpg=PT247&dq=hms+challenger&source=bl&ots=cwAwTFY1rq&sig=ACfU3U2CAxu5GpG4DQr4c1O6jUzHgIHlLw&hl=pl&sa=X&ved=2ahUKEwjh9s-aqN38AhWVhf0HHbrlDLQ4KBDoAXoECBkQAw#v=onepage&q=hms%20challenger&f=false
30.https://www.purpleculture.net/the-report-on-the-scientific-results-of-the-voyage-of-hms-challenger-vol52-p-27694/
31.https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/sazen;3972833.html
32.https://rammhmschallenger.wordpress.com/

Dzidki, podwodne wulkany różnią się od powierzchniowych tym, że znajdują się przede wszystkich w morzu lub oceanie (wulkany w jeziorach traktowane są więc jako powierzchniowe), a także tworzą się w zatopionych w skorupie ziemskiej szczelinach wulkanicznych, z których tryska magma. Od powierzchniowych rozróżnia je również wielkość słupa wody (koncepcja kolumny wodnej jest to koncepcja takich warstw wody znajdujących się pomiędzy dnem a powierzchnią, które zróżnicowane są pod względem gęstości wody), pod którym się znajdują. Warto podkreślić, że większość wulkanów znajduje się na dnie morskim, podczas gry na powierzchni ilość ta jest znacznie mniejsza. Według danych NASA jest ok. 1,5 miliona podwodnych wulkanów, w tym ok. 75000 wznoszących się na około 1000 m n.p.m., podczas gdy aktywnych naziemnych jest ok. 1500. Ponadto wulkany podwodne są znacznie wyższe, niż te, które spotyka się na powierzchni. Należy wspomnieć, że podwodne wulkany powstają nie tylko w okolicach szczelin pomiędzy płytami tektonicznymi, ale również w okolicach tzw. plam gorąca, czyli stref o anormalnie wysokiej temperaturze w górnej części płaszcza Ziemi. Są to obszary charakteryzujące się niedużym zasięgiem. Doprowadzają do przetopienia skorupy Ziemi i generują ogniska magmy, przez co powstaje nowy wulkan podwodny.

Wulkany podwodne – Skala zjawiska

Największą aktywność wulkaniczną rejestruje się w pobliżu tak zwanego Pierścienia Ognia na Oceanie Pacyficznym – jest to obszar o długości ok. 40000 km złożony z pasa rowów oceanicznych i łuków wyspowych, który otacza niemalże cały Ocean Spokojny. Szacuje się, że Pierścień Ognia tworzy w przybliżeniu blisko 450 wulkanów, co sprawia również, że to właśnie w tym obszarze najczęściej rejestruje się trzęsienia ziemi. Z kolei za największy z zarejestrowanych dotąd wulkanów podwodnych uważa się Tamu, który znajduje się w północno-zachodniej części Pacyfiku i posiada średnicę aż 650 km, co sprawia, że swoją wielkością niemalże dorównuje znajdującemu się na Marsie Olympus Mons, co czyni go zarazem największym wulkanem na Ziemi (zarówno pośród podwodnych, jak i naziemnych). Jako ciekawostkę warto wspomnieć, że znacznie więcej aktywnych wulkanów znajduje się pod wodą, a wydzielana podczas erupcji ilość energii jest tak duża, że szacunkowo mogłaby zasilać cały rok domy w USA i Meksyku. Ponadto podwodne wulkany wybuchają na tyle często czy tworzą nowe wyspy w miejscach wysokiej aktywności wulkanicznej, że projekt mapowania dna oceanicznego Seabead 2030 będzie musiał stale dokonywać aktualizacji przy pomocy specjalnych, podwodnych dronów, gdyż dla człowieka będzie to zbyt niebezpieczne.

Wybuch Hunga Tonga

Największą zarejestrowaną dotąd erupcją jest wybuch Hunga Tonga na Oceanie Spokojnym, którego eksplozja została zarejestrowana nawet przez satelity kosmiczne NASA, a efekty jego wybuchu ogrzeją klimat przez najbliższe lata znacznie bardziej, niż działania podejmowane przez całą ludzkość w przeciągu jednego roku. Do stratosfery trafiły ogromne ilości pary wodnej, która jest gazem cieplarnianym, co spowoduje ocieplenie klimatu przez kilka najbliższych lat powodując zaburzenia ocieplania i ochładzania atmosfery (erupcja spowodowała uwolnienie aż 50 milionów ton pary wodnej, przez co w zaledwie 3 dni od erupcji wilgotność atmosfery wzrosła aż o 5% jedynie za sprawą tego pojedynczego wybuchu).

Eksplozja Hunga Tonga była również tak wielka, że pomimo dosyć głęboko osadzonego wulkanu, było go można obserwować na powierzchni – słupy gazów wyrzucanych przez ten podwodny wulkan sięgnęły aż 28 km wysokości. Zazwyczaj, gdy dochodzi do masywnej erupcji do atmosfery trafia przede wszystkim dwutlenek siarki oraz ogromne ilości pyłu wulkanicznego. Cząstki obu mają tendencję do obniżania temperatury na powierzchni Ziemi, bowiem gdy trafią do stratosfery, pozostają tam na długie miesiące i odbijają sporą część padającego na Ziemię promieniowania słonecznego z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Warto również zaznaczyć, że w wyniku erupcji Hunga Tonga powstała całkiem nowa wyspa, zaś wielu ludzi na znajdujących się nieopodal wyspach zatruło się wydzielanymi przez wulkan gazami.

Jakie czynniki mają wpływ na erupcję podwodnych wulkanów?

Najwięcej podwodnych wulkanów ulokowanych jest w obszarach zwiększonej aktywności tektonicznej (czyli w miejscach subdukcji płyt tektonicznych) oraz w okolicy grzbietów oceanicznych (w tych miejscach płyty tektoniczne się rozsuwają, więc wypływająca spod powierzchni lawa wypełnia luki pomiędzy płytami tworząc kolejne fragmenty grzbietów oceanicznych). Te dwa obszary charakteryzują się największą aktywnością wulkaniczną. Warto zaznaczyć, że podwodne wulkany znajdujące się w płytkiej wodzie mogą wyrzucać materiał w powietrze podczas erupcji. Co ciekawe, do erupcji podwodnych wulkanów dochodzi znacznie częściej, niż naziemnych ze względu na większą bliskość do źródeł magmy – działają podobnie, jak zawory ciśnieniowe, gdyż co jakiś czas uwalniają ciepło o stopioną skałę spod powierzchni Ziemi. Na erupcję podwodnych wulkanów wpływ mają takie czynniki, jak: skład chemiczny magmy, zawartość wody, ciśnienie wewnętrzne oraz inne dotąd niezbadane przez sejsmologów cechy mogą wpływać na gwałtowność erupcji podwodnego wulkanu. Sygnatury chemiczne w schłodzonej lawie mogą również opisywać skład wnętrza Ziemi w czasie erupcji, co może pomóc geologom zrozumieć wewnętrzne funkcjonowanie Ziemi i odległą przeszłość.

Co ciekawe, im większy jest słup wody w przypadku erupcji podwodnych wulkanów, tym bardziej zmienia się charakterystyka wybuchu. Wyższe przewodnictwo cieplne wody przekształci magmę w szkło znacznie szybciej, niż podczas erupcji ziemi, zaś ciśnienie pod wodą może osiągnąć ponad 250-krotność ciśnienia standardowego ograniczając tym samym znacząco zjawisko bulgotania wybuchowego i reakcję między magmą a wodą morską. Ponadto po zetknięciu z wodą, magma niemalże natychmiastowo zmienia się w warstwę stałą, która zwana jest niekiedy lawą poduszkową. Ponadto erupcje podwodnych wulkanów są trudne do zlokalizowania przez hydrofony (stąd na przykład mimo rejonów wysokiej aktywności wulkanicznej nadal nie ma potwierdzającej teorii w sprawie niezidentyfikowanego dźwięku Upsweep, który po raz pierwszy zarejestrowano w 1991 roku i charakteryzuje się pewną sezonowością – dwa razy do roku).

Pozytywny wpływ erupcji wulkanicznych

Oprócz dobrze znanej siły niszczenia, wulkany są również znaczącym generatorem nowej skorupy planetarnej, a także kanałem dla pierwiastków śladowych i innych materiałów, które wracają na powierzchnię z wnętrza planety. Ponadto tworzą grzbiety oceaniczne w miejscach, gdzie płyty tektoniczne Ziemi rozsuwają się, a także działają jak swoistego rodzaju termoregulator, dzięki któremu nadmiar ciepła pod powierzchnią planety znajduje ujście, co sprzyja utrzymywaniu na niej warunków odpowiednich do życia. Dodatkowo przyczyniają się do powstawania nowych wysp na oceanach – czasami jedna potężna erupcja większego podwodnego wulkanu może w zaledwie jedną dobę utworzyć całą wyspę. Magma, która ma stały dostęp do wody, znacznie szybciej ulega zastygnięciu, niż w przypadku wulkanów naziemnych.

Zagrożenia wynikające z erupcji podwodnych wulkanów

Nieoczekiwane eksplozje podwodnych wulkanów mogą spowodować ogromne straty w oceanicznej faunie i florze, a także przyczynić się do osunięć ziemi w okolicach grzbietów oceanicznych. Ponadto wydostające się z ich kraterów gazy mogą być trujące dla organizmów żywych i mieć niekorzystny wpływ na atmosferę. W przypadku wybuchu większych wulkanów powodują uwolnienie bardzo wysokiej temperatury, która może spowodować nagłe ogrzanie atmosfery i wody. Również częste wybuchy mniejszych wulkanów czy ich skupisk znajdujących się w obszarach o niższej temperaturze (np. wulkany na Antarktydzie) mogą przyczynić się do znacznego ogrzewania atmosfery, a nawet mieć wpływ na powolne topnienie lodowców znajdujących się całe kilometry od miejsca erupcji, co może powodować znaczne zakłócenie klimatów. Ponadto wybuchy są tak głośne, że mogą zdezorientować stworzenia morskie nawigujące przy pomocy fal dźwiękowych, co z kolei powoduje dezorganizację ich wędrówek czy wzbudza niepokój zakłócając ich normalny tryb życia. Dodatkowo to właśnie erupcje podwodnych wulkanów wywołują takie klęski żywiołowe, jak tsunami, a silniejsze nawet trzęsienie ziemi. Zwiększają również zawartość dwutlenku węgla i siarki w wodzie. Ponadto gaz wulkaniczny zawiera między innymi metan, którego stężenie znacznie większe jest w wulkanach podwodnych, zaś jego ulatnianie się ze szczelin może powodować zatonięcia statków (co jest bardzo prawdopodobną przyczyną ich zaginięć w obrębie Trójkąta Bermudzkiego).

Sharcano – Wybuch wulkanu zamieszkałego przez rekiny

Omawiając podwodne wulkany, warto również wspomnieć o wulkanie Kavachi, znanym potocznie jako Sharcano, czyli podwodnym wulkanie znajdującym się nieopodal Wysp Salomona, który zasłynął z tego, że wnętrze jego krateru zamieszkiwała duża ilość rekinów różnych gatunków ze względu na panującą tam temperaturę wody. Zamieszkują go dwa gatunku rekinów: żarłacze jedwabiste i rekiny młoty. Wulkan ten jest jednym z aktywniejszych w tamtym rejonie i już nie raz eksplodował. Wybuchy były na tyle silne, że bez problemu zostały zarejestrowane przez NASA. Niestety do tej pory nie wiadomo, co dzieje się z rekinami znajdującymi się wewnątrz krateru lub przed jego wybuchem, ale prowadzone są badania w tym kierunku.

Dodatkowe źródła dla zainteresowanych:

1.https://www.national-geographic.pl/artykul/podwodne-wulkany-jak-powstaja-i-gdzie-wystepuja
2.http://laboratoria.net/naturecom/19306.html
3.https://www.focus.pl/artykul/najwieksza-podwodna-erupcja-jaka-zarejestrowano-stworzyla-nowy-wulkan-na-dnie-oceanu
4.https://radaryonline.pl/czy-istnieja-podwodne-wulkany/
5.https://przystaneknauka.us.edu.pl/artykul/najwieksza-erupcja-podwodna-w-historii
6.https://www.whoi.edu/know-your-ocean/ocean-topics/how-the-ocean-works/seafloor-below/volcanoes/
7.https://ocean.si.edu/holding-tank/vents-volcanoes/underwater-volcanic-eruption
8.https://www.dw.com/en/how-does-an-underwater-volcano-form/a-60453856
9.https://theconversation.com/underwater-volcanoes-how-ocean-colour-changes-can-signal-an-imminent-eruption-175408
10.https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/submarine-volcano
11.https://www.ocean.washington.edu/story/Underwater_volcano_eruption_captured_by_seafloor_observatory
12.https://pl.frwiki.wiki/wiki/Volcan_sous-marin
13.https://pl.frwiki.wiki/wiki/Colonne_d%27eau
14.https://www.wired.co.uk/article/mapping-the-biggest-ocean-floor-volcanic-eruption
15.https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/erupcja-wulkanu-tonga-wplynela-takze-na-kosmos
16.https://divers24.pl/22335-polinezja-wybuch-podwodnego-wulkanu-stworzyl-nowa-wyspe/
17.https://www.chip.pl/2022/01/podwodny-wulkan-wyspa-pacyfik
18.https://www.gospodarkamorska.pl/rybolowstwo-ekologia-tak-wyglada-wybuch-podwodnego-wulkanu-zaglada-na-przestrzeni-25-km-wideo-23760
19.https://oiot.pl/erupcja-podwodnego-wulkanu-tonga-moze-ogrzac-ziemie/
20.https://www.nature.com/articles/d41586-022-01544-y
21.https://spidersweb.pl/2022/09/erupcja-wulkanu-tonga-ogrzewanie-klimatu.html
22.https://spidersweb.pl/2022/05/wybuch-wulkanu-na-tonga-to-najsilniejsza-eksplozja.html
23.https://www.science.org/content/article/massive-undersea-eruption-filled-atmosphere-water
24.https://www.reuters.com/business/environment/tongan-volcano-eruption-unleashed-highest-plume-record-2022-11-03/
25.https://www.space.com/sharkcano-undersea-volcano-satellite-image
26.https://people.com/human-interest/sharkcano-active-pacific-ocean-volcano-where-sharks-live-in-acidic-water-erupts-nasa/

Dzidki, chociaż na logikę istnienie podwodnych rzek czy wodospadów przeczy samo sobie, to jednak jest to możliwe. Co ciekawe, podwodną rzekę można znaleźć w Meksyku i… Morzu Czarnym. Wyobraźcie sobie, że zanurzacie się ze sprzętem do nurkowania, patrzycie w dół i nie dowierzacie własnym oczom – macie wrażenie, jakby pod wodą, blisko dna płynęła rzeka. Co ciekawe, nie jest to iluzja. A teraz inna sytuacja: lecicie helikopterem nieopodal Mauritiusu, zerkacie w dół i nawet wśród osób bez lęku wysokości pojawia się prawdziwy niepokój: na dole rozpościera się wodospad tak ogromny, że gdybyście do niego wpadli, mogłoby to skończyć się śmiercią – tak, jakby nie dość, że znajduje się pod wodą, wpadał w odmęty oceanu, na niewyobrażalne dla was wysokości… po czym dowiadujecie się, że to tylko iluzja. Brzmi absurdalnie? Jak w ogóle utworzyły się te zadziwiające cudy natury?

Podwodna rzeka w jaskini Celote Angelita

W Meksyku w jaskini Celote Angelita (co dosłownie oznacza „Małego Anioła”) znajduje się podwodna rzeka – po zanurzeniu do podziemnej studni znajdującej się w jaskini (jej głębokość całkowita wynosi 40 m) na głębokości ok. 29 m da się zauważyć tak jakby płynącą w wodzie rzekę (o głębokości ok. 10 m). Rozdziela je warstwa siarkowodoru o  głębokości około 1 m, który jest też odpowiedzialny za nieprzyjemny zapach zepsutych jaj roznoszący się po jaskini. Warto tutaj podkreślić, że tak nieduża ilość siarkowodoru nie jest niebezpieczna dla nurkujących osób (w przeciwieństwie do wspominanej kiedyś Great Blue Hole, gdzie jest ona bardzo rozległa i była przyczyną śmierci wielu ryb i skorupiaków).

Górną warstwę stanowi woda słodka, zaś sama rzeka składa się wyłącznie z wody słonej, która napłynęła z oceanu. Zjawisko te nazywa się haloklinem i polega na tym, że kiedy w wodzie występują dwie ciecze o dosyć dużej różnicy zasolenia, dochodzi do ich rozdzielenia (woda zawierająca więcej soli ma również większą gęstość, dlatego opada na dno). Ponadto woda o większym zasoleniu nie tylko osadza się na dnie, ale również nie jest wodą stojącą – przemieszcza się.

Podwodna rzeka w Morzu Czarnym

W sierpniu 2010 roku okazało się, że podwodna rzeka w jaskini Celote Angelita w Meksyku nie jest jednak jedynym zjawiskiem tego typu – odkryto kolejne, znacznie większe. Naukowcy z University of Leeds w Wielkiej Brytanii odkryli, że zjawisko haloklinów zachodzi nie tylko w podziemnych studniach, ale również na otwartym morzu. Rzeka rozpościera się na długość prawie 60 km, zaś jej szerokość wynosi ok. 850 m. Ma ona również swoje koryto o głębokości około 35 m, wyraźnie zarysowane brzegi i progi, a nawet… wyraźnie zaznaczony, podwodny wodospad. Płynie z zadziwiającą prędkością 7,5 km/h. Przez zaledwie godzinę przepływa więc przez nią ok. 22.000 m³ wody, co daje wynik aż 10-krotnie większy, niż Ren i 350-krotnie większy, niż Tamiza. Gdyby była rzeką płynącą po powierzchni lądu, plasowałaby się na 6 miejscu.

Warto podkreślić, że woda tworząca podwodną rzekę ma o wiele większe zasolenie, niż w samym Morzu Czarnym – jest ono tak ogromne, że znajdująca się w niej woda płynie z ogromną prędkością. Taki silny strumień powstał, gdy woda o większym zasoleniu z Morza Marmara przepływa przez Cieśninę Bosforu, po czym wlewa się do mniej zasolonego środowiska wodnego Morza Czarnego. Wody nie uległy wymieszaniu ze względu na wspomnianą wcześniej różnicę zasolenia, co wpływa również na gęstość. Woda z Morza Marmara jest bardziej słona i niesie ze sobą mnóstwo osadów, dlatego też nie miesza się z mniej zasoloną z Morza Czarnego, która ją otacza. Ze względu na większe zasolenie, strumień wody z Morza Marmara opada na dno, a poruszając się z ogromną prędkością żłobi swoje łożysko w dnie morza. Zjawisko to zauważył dr Daniel Parsons z University of Leeds, który posiada wieloletnie doświadczenie nie tylko jako oceanograf, ale też ekolog.

Iluzoryczny podwodny wodospad na Mauritusie

Położona niedaleko wyspy Mauritius  iluzja podwodnego wodospadu (widoczna z pokładu samolotu, helikoptera i drona, a nawet z satelity kosmicznego – chociaż przy tym ostatnim nie wzbudza już iluzji optycznej ze względu na dużą odległość od obiektu) stała się znaną atrakcją turystyczną. Przeprowadzone w tych miejscach badania geologiczne wykazały dosyć logiczne wytłumaczenie tajemniczego zjawiska. Wyspa Mauritius znajduje się na oceanicznym, piaszczystym szelfie uformowanym miliony lat temu. Silne prądy podwodne oraz stale erodujący piasek przyczyniły się do powstania wysokiego płaskowyżu w głębinach oceanu nieopodal wyspy. W miejscu stromej krawędzi wzniesienia przylegającej do głębokiego lejka, uformował się specyficzny wzór przywołujący wrażenie rzeczywistego wodospadu, w którym zamiast wody przepływają strumienie piasku i błota sprawiając wrażenie „spadania w dół” krystalicznie czystej wody oceanu. To, co z wysokości wygląda jak prawdziwy wodospad jest w rzeczywistości jedynie piaskiem i mułem wypłukiwanymi przez prądy morskie, które wpadają w odmęty oceanicznego osuwiska.

Prawdziwy podwodny wodospad w Cieśninie Duńskiej

Myśl o podwodnym wodospadzie może wydawać się niemożliwa. Chociaż wodospad nie spada dokładnie z krawędzi klifu lub na otwartej powierzchni, podwodne zjawiska, takie jak podwodne wodospady, naprawdę istnieją. Sęk tkwi w temperaturze wody i przepływających przez nią prądów morskich, a co za tym idzie – dochodzi do zróżnicowania gęstości wody. W Cieśninie Duńskiej znajduje się taki wodospad, który powstał w wyniku drastycznych zmian temperatury. Cieśnina Duńska oddziela wyspiarski kraj Islandię od wyspy Grenlandii. Znana również jako Cieśnina Grenlandzka, łączy Morze Grenlandzkie, część Oceanu Arktycznego, z Morzem Irmingera, które znajduje się na Atlantyku. Cieśnina zawiera różne grzbiety oceaniczne, które zaczynają się na głębokości około 610 m pod powierzchnią oceanu i spadają aż do 3050 m głębokości. Ekstremalnie zimne prądy z Morza Północnego płyną przez cieśninę w kierunku południowym, gdzie napotykają ciepłe wody Morza Irminger. Zimniejsza woda jest gęstsza, niż ciepła woda, dlatego zimne prądy toną lub opadają pod cieplejszą wodą. W obszarach, gdzie dno morskie opada, takich jak katarakty, zimne strumienie szybko spadają z krawędzi tego podwodnego klifu. Ten ruch tworzy podobny do wodospadu przepływ wody w dół, mimo że jest otoczony inną wodą morską.

Prawie 3 500 000 m³ zimnego prądu spada przez krawędź podwodnego wodospadu na sekundę. Dla porównania: przez wodospad Niagara, jeden z cudów natury, a także jeden z najbardziej imponujących wodospadów na świecie pod względem samej objętości, przepływa 2000 razy mniej wody, niż wodospad Cieśniny Duńskiej. Wysokość katarakty wynosi aż 3505 m. Dla porównania, najwyższy wodospad na lądzie znany jest jako Angel Falls w Wenezueli i mierzy zaledwie 979 m wysokości. Oznacza to, że wodospad w Cieśninie Duńskiej jest ponad trzy razy wyższy, niż jakikolwiek wodospad na lądzie. W połączeniu z samą siłą i ilością wody, która co sekundę przepływa przez krawędź tego podwodnego wodospadu sprawia, że wodospad Cieśniny Duńskiej jest nie tylko niezwykłym zjawiskiem naturalnym, ale też największym wodospadem na Ziemi.

Dodatkowe źródła dla zainteresowanych:

Podwodna rzeka:

1.https://www.ripleys.com/weird-news/mysterious-underwater-river/
2.https://www.marineinsight.com/environment/is-there-a-river-under-the-sea/
3.http://www.tawernaskipperow.pl/lokalizacja/podwodna-rzeka/2621
4.https://www.crazynauka.pl/niesamowita-podwodna-rzeka/
5.https://joemonster.org/art/24270
6.https://www.hydro-international.com/content/news/undersea-river-discovery
7.https://www.ecologycenter.us/green-living/scientists-discover-massive-underwater-rivers-in-the-black-sea.html
8.https://omega7geo.wordpress.com/2013/12/17/how-were-underwater-lakes-and-rivers-formed/
9.https://mirplaneta.com/en/kakie-reki-vpadayut-v-chernoe-more/
10.https://howafrica.com/facts-about-the-undersea-river-in-the-black-sea/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=facts-about-the-undersea-river-in-the-black-sea
11.https://www.bbc.com/future/article/20170706-the-mystery-of-the-massive-deep-sea-rivers
12.https://www.polskieradio.pl/23/266/Artykul/254134,Rzeka-na-dnie-morza

Podwodne wodospady:

13.https://www.gismeteo.pl/news/klimat/17325-naukowcy-odkryli-tajemnice-wodospadow-gleboko-w-oceanie/
14.https://www.worldatlas.com/falls/where-is-the-world-s-largest-waterfall.html
15.https://faqreviews.net/answer/re-is-the-worlds-largest-waterfall-underwater/
16.https://www.howitworksdaily.com/where-is-the-worlds-tallest-waterfall/
17.https://nauka.rocks/podwodny-wodospad/
18.https://bigthink.com/starts-with-a-bang/underwater-waterfall-mauritius/
19.https://www.pazola.com/blog/podwodny-wodospad-niezwykla-iluzja-stworzona-przez-nature/
20.https://www.tripzilla.com/photo-underwater-waterfall-mauritius/10288

Dzidki, zarówno przy niezidentyfikowanych oceanicznych dźwiękach (Bloop, Upsweep, Julia, Train, Whistle i Slowdown), jak i innych (Bioduck, Rossby Whistle), a także przy mapowaniu dna oceanicznego niejednokrotnie można było przeczytać o systemach SONAR (od ang. SOund Navigation And Ranging – „nawigacja dźwiękowa i pomiar odległości”) wykorzystywanych w mapowaniu dna morskiego. Czym one w ogóle są i jak można je wykorzystać? W jakim celu są wykorzystywane przez NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)? W systemach sonarowych używa się urządzeń zwanych (jakżeby inaczej) sonarami, które służą do nawigacji, detekcji, śledzenia i klasyfikacji zanurzonych obiektów ruchomych i nieruchomych, a także do określania pozycji. Wykorzystują one fale dźwiękowe o różnej długości (krótkich, średnich i długich). Do wspomnianych czynności można wykorzystywać sonary aktywne lub pasywne. Chociaż można stosować je również w innym środowisku, niż wodne - na przykład w powietrzu lub innym środowisku gazowym (w którym wykorzystuje się bardzo szeroki zakres fal dźwiękowych obejmujących od infradźwięków do ultradźwięków), ale zajmiemy się jedynie wykorzystaniem metody sonarowej w akustyce oceanu (w tym również sposobu wykorzystania przez marynarkę wojenną).

Krótka historia sonarów

Pierwsze w historii użycie sonaru pasywnego zawdzięcza się wielkiemu wynalazcy – Leonardo DaVinci, który w 1490 roku opisał, jak przy pomocy tuby można nasłuchiwać odgłosów generowanych przez statki położone w dosyć dalekiej odległości wykorzystując do tego akustykę wody. Kolejne przełomowe wydarzenie miało miejsce w 1822 roku, kiedy to szwajcarski fizyk Daniel Colladen zbadał przy pomocy tak zwanego „podwodnego dzwonu” prędkość dźwięku w wodach jeziora Genewa, co przyczyniło się również w tym samym roku do podejmowania pierwszych prób określania map dna oceanicznego w oparciu o proste metody echa dźwiękowego. W 1877 roku ukazała się przełomowa praca naukowa o zastosowaniu fal dźwiękowych w badaniu oceanu autorstwa Brytyjczyka Lorda Rayleigha „Teoria dźwięku”, w której opisał podstawy fizyczne rozchodzenia się fal dźwiękowych. Kolejne ważne dla pomiaru fal dźwiękowych wydarzenie miało miejsce w 1880 roku, kiedy to Pierre i Jacques Curie (tak, ten pierwszy był mężem Marii Curie-Skłodowskiej, a ten drugi to jego brat - fizyk) odkryli efekt piezoelektryczny w kryształach kwarcu i tytanianu baru, co stanowiło podwaliny do generowania i odbierania fal ultradźwiękowych o częstotliwościach z zakresu milionów cykli na sekundę.

Pierwsze pomysły dotyczące zastosowania sonarów aktywnych pojawiły się w 1912 roku po zatonięciu słynnego Titanica (w celu opracowania systemu, który pomoże statkom lokalizować i omijać góry lodowe znajdujące się często pod taflą oceanu, aby podobne katastrofy nie miały więcej miejsca). Za pierwszego pomysłodawcę projektu sonaru aktywnego uważa się angielskiego meteorologa Lewisa Richardsona, który swój projekt opatentował właśnie w tym roku. Zaledwie parę miesięcy później powstał pierwszy działający, eksperymentalny system SONAR i został zbudowany przez kanadyjskiego fizyka Reginalda Fessendena dla amerykańskiej Submarine Signal Company. Z kolei w 1913 roku patent na dosyć podobne urządzenie sonaru aktywnego, jak w przypadku projektu Richardsona, uzyskał niemiecki fizyk Alexander Behm. A jeśli chodzi o pierwsze próby zastosowania sonarów aktywnych, podjęto je już w 1914 roku – odbyły się one z pokładu kutra rybackiego „Miami”, który był własnością straży przybrzeżnej USA. Do komunikacji z zanurzonym okrętem podwodnym, określenia głębokości morza oraz do nawigacji oddalonej o 3000 m góry lodowej zastosowano oscylator Fessendena, jednak okazało się, że jego rozdzielczość jest zbyt mała do dokładnego określenia kierunku góry lodowej, gdyż urządzenie pracowało na falach dźwiękowych o długości około 3 metrów, zaś długość jego anteny wynosiła zaledwie 1 metr. Jednak wyniki całego eksperymentu były do tego stopnia zadowalające, że wyposażono w owe urządzenie aż 10 brytyjskich okrętów podwodnych.

W 1915 roku francuski fizyk Paul Langevin i rosyjski inżynier Konstantin Czilowski pracujący w paryskim École Municipale de Physique et de Chimie Industrielles zaprojektowali pierwszy sonar z aktywnym elementem elektrostatycznym, zaś w 1917 roku zbudowali oni piezoelektryczny sonar kwarcowy pracujący na częstotliwości 150 kHz, który posiadał tak silną wiązkę, że zagrażała ona życiu ryb, które się na nią natknęły. Uzyskanie kwarcu o odpowiednich parametrach i zbyt wysokie napięcie pracy sprawiły, że sonar nie przyjął się. Dlatego Paul Langevin wykonał ostateczny projekt aktywnego sonaru, który na częstotliwości 40 kHz. Przetestowano je w lutym 1918 roku, jednak o ile okazało się skuteczne w wykrywaniu łodzi podwodnych i okrętów znajdujących się w dużych odległościach, jednak nadal nie potrafiło ono wyznaczyć ich dokładnego położenia i radziło sobie znacznie gorzej, niż pasywny sonar Walsera (zwany również hydrolokatorem).

Warto wspomnieć, że to właśnie w latach 1914-1918 (I Wojna Światowa) nastąpił bardzo dynamiczny rozwój urządzeń sonarowych służących do pomiaru głębokości i odległości w oceanach, a także do nawigowania obiektów znajdujących się pod wodą. Przede wszystkim testowano je z łodzi podwodnych. To właśnie na podstawie badań dotyczących dokonywania pomiarów przy pomocy fal dźwiękowych w cieczach swój początek miało zastosowanie ultrasonografii w medycynie – niedługo po tym powstał pierwszy reflektoskop służący do pomiaru fal mózgowych i NDT do badań nieniszczących. Tak więc kto wie, czy gdyby nie sonary, czy mielibyśmy dzisiaj USG.

W 1916 roku Anglicy rozpoczęli wykonywanie swoich eksperymentów z sonarem przez zespół naukowców nazwany Anti-Submarine Division pod kierownictwem Roberta Boyle'a. Bazując częściowo na badaniach Paula Langevina w 1917 roku zbudowano pierwszy praktyczny sonar. Wszystkie prace nad nim otoczono największą klauzulą tajności w wyniku czego nie wspominano w nich o kwarcu ani ultradźwiękach, które w dokumentacji zastępowano innymi akronimami: ultradźwięki - ASD, quartz – ASDivite. To właśnie z tego wywodzi się nazwa określająca angielski system sonarowy: ASDIC. Co ciekawe, spekulowano, że akronim wywodzi się od nazwy „Allied Submarine Detection Investigation Committee czy Anti-Submarine Detection Investigation Committee”, jednak okazało się, że komitet o takiej nazwie tak naprawdę nigdy nie istniał – mogło to wynikać z najwyższego stopnia utajnienia dokumentacji Boyle’a i jego zespołu.

Dopiero w 1930 roku amerykańscy inżynierowie skonstruowali swoją własną podwodną technologię do wykrywania i rejestrowania dźwięków, nawigacji, detekcji, śledzenia i klasyfikacji zanurzonych obiektów ruchomych i nieruchomych, a także do określania ich pozycji (co bazowało na angielskim systemie ASDIC, który został przekazany USA po wybuchu II Wojny Światowej). Nazwali ten system SONAR (termin zaproponowany przez Fredericka Hunta jako odpowiednika dla systemu RADAR). Dzięki niemu dokonano ważnych odkryć, takich jak istnienie termoklin i ich wpływ na fale dźwiękowe.

Sonary – Charakterystyka ogólna

SONAR to system wykorzystujący fale dźwiękowe do eksploracji oceanu. Naukowcy używają sonarów głównie do opracowywania map morskich, lokalizowania podwodnych zagrożeń dla nawigacji, wyszukiwania i identyfikowania obiektów w słupie wody i na dnie morskim, takich jak wraki statków oraz mapowania samego dna oceanu. Sonar jest używany w oceanografii, ponieważ fale dźwiękowe przemieszczają się w wodzie na większe odległości, niż fale radarowe i świetlne. System SONAR składa się z fizycznych czujników dźwięku zwanych przetwornikami. Naukowcy mogą zdecydować się na użycie pojedynczego przetwornika lub ich grupy (zwanej układem przetworników). Tablicę można przymocować do różnych platform, w tym zdalnie sterowanego pojazdu, autonomicznego pojazdu podwodnego, statku lub platformy (np. holownik lub szybowiec). Istnieją dwa rodzaje sonarów: aktywny i pasywny.

Rodzaje systemów sonarowych

Istnieje kilka różnych typów systemów sonarowych. Przykłady pasywnych systemów sonarowych mogą obejmować pojedynczy hydrofon lub zestaw hydrofonów holowanych za statkiem lub przymocowanych do platformy. Sonar z wieloma wiązkami, skanowaniem bocznym, wiązką dzieloną, profilowaniem poddennym i sonarem z syntetyczną aperturą (otwór ograniczający przestrzeń, przez który przechodzą fale) to przykłady aktywnych systemów sonarowych. Naukowcy wybierają typ sonaru na podstawie celów wyprawy. Niektóre systemy sonarowe mogą obrazować niewielki obszar w bardzo wysokiej rozdzielczości, co jest przydatne w przypadku szczegółów (np. wraki czy ruiny zatopionych obiektów sprzed wieków będących częścią dziedzictwa kulturowego – na przykład zatopione miasta czy posągi). Badacze mogą chcieć też zastosować system sonaru o niższej rozdzielczości, ale mogący mapować znacznie większy obszar, taki jak góra podwodna, rowy oceaniczne lub inny obiekt geologiczny, co jest przydatne chociażby w sporządzaniu map dna morskiego.

Sonar aktywny

Przy aktywnym sonarze układ przetworników emituje sygnał akustyczny lub impuls dźwiękowy do wody. Jeśli obiekt znajduje się na ścieżce impulsu dźwiękowego, ten odbija się od obiektu i zwraca do układu odbite od niego echo. Jeśli macierz jest wyposażona w możliwość odbioru sygnałów, mierzy ich siłę. Określając czas między emisją impulsu dźwiękowego a jego odbiorem, przetwornik może określić zasięg i orientację obiektu.

Sonar pasywny
Pasywne systemy sonarowe są używane głównie do wykrywania hałasu obiektów morskich (takich jak łodzie podwodne lub statki) oraz zwierząt morskich. W przeciwieństwie do sonaru aktywnego, sonar pasywny nie emituje własnego sygnału, co jest zaletą dla jednostek wojskowych, które nie chcą zostać znalezione lub dla misji naukowych, które koncentrują się na cichym nasłuchiwaniu akustyki oceanu. Zamiast tego, sonar pasywny wykrywa tylko zbliżające się do niego fale dźwiękowe. Pojedynczy pasywny instrument sonarowy nie może mierzyć zasięgu obiektu, chyba że jest używany w połączeniu z innymi pasywnymi urządzeniami odsłuchowymi. Wiele pasywnych urządzeń sonarowych może pozwolić na triangulację źródła dźwięku, biorąc pod uwagę również opóźnienie czasowe dotarcia do nich odbitej fali dźwiękowej.

W jaki sposób działają sonary?

Sonary wysyłają impulsy fal dźwiękowych przenikających przez wodę, po czym uderzają w obiekty (np. dno morskie, ryby, koralowce, roślinność czy łodzie podwodne) i odbijają się z powrotem w kierunku powierzchni, gdzie zostaje zarejestrowany obraz. Urządzenie mierzy, jak długo trwa falowanie dźwięku, uderzenie o obiekt, a następnie odbicie od niego wysłanej fali. Przypomina to nieco zasadę działania echolokacji używanej przez nietoperze czy delfiny. Tak pozyskana informacja umożliwia również oszacowanie głębokości obiektu, od którego odbiła się fala i mierzy moc powracającego impulsu (im twardsze są obiekty, od których odbija się fala dźwiękowa, tym silniejszy impuls powrotny). Po każdym powracającym impulsie wysyłane są kolejne. Ponieważ fale dźwiękowe przemieszczają się z ok. 1,6 km na sekundę w wodzie, echosondy mogą wysyłać wiele impulsów na sekundę. Powracające impulsy dźwiękowe są przekształcane na sygnały elektryczne, a następnie wyświetlane na ekranach pokazując głębokość i twardość dna oraz wszelkie obiekty znajdujące się pod powierzchnią wody. Należy również pamiętać, że sonary skanują przestrzeń w stożkach, a nie liniach.

Warto wspomnieć, że sonary są niezwykle pożyteczne podczas wykrywania wszelkich przeszkód znajdujących się w wodzie – zwłaszcza przez wszelkiego rodzaju łodzie podwodne, okręty, statki czy nawet łodzie albo podwodne drony. Pomagają w określeniu dokładniejszych rozmiarów danej przeszkody oraz jej położenia geograficznego (dotyczy to sonarów stanowiących część systemu hydrograficznego), w tym wysokości, którą wylicza się na podstawie analizy długości cienia akustycznego.

Przy odczytywaniu zapisów z sonarów warto wziąć pod uwagę również zakłócenia powierzchni, które występują we wszystkich urządzeniach tego typu. Przy powierzchni mogą pojawiać się zakłócenia, ponieważ woda blisko powierzchni odbija niektóre fale dźwiękowe wysyłane przez sonary, a odbicia te mogą mieć za dużą prędkość, żeby można je było prawidłowo przetworzyć, dlatego do odczytywania bardziej szczegółowych zapisów pomiaru sonarem (zwłaszcza w marynarce wojennej czy stacjach badawczych) wymagane jest odpowiednie doświadczenie w interpretacji pozyskanych danych. Takie odbicie może mieć wiele przyczyn – od fal na powierzchni wody, przez bąbelki powietrza, przepływające stworzenia, podwodną roślinność czy wiele innych, co może powodować zakłócenia w przypowierzchniowej strefie sonaru (tworzy to swego rodzaju „ślepą strefę”, która uniemożliwia prawidłową identyfikację stworzeń morskich).

Sonary w mapowaniu dna oceanicznego

Głębiny oceanów nadal pozostają najmniej zbadanymi obszarami naszego globu. Do tej pory wiele tajemnic dotyczących oceanów pozostało niewyjaśnionych. Przez wiele lat temat mapowania był traktowany mocno po macoszemu, ale niedawno zapowiedziano, że do 2030 roku ma powstać pełna mapa dna oceanicznego. Co ciekawe, badanie dna morskiego często przeprowadza się przy pomocy sonarów, czyli urządzeń, którymi wykryto tajemnicze dźwięki, jak Bloop, Upsweep, Julia, Slowdown, Whistle i Train. Mapowanie dna morskiego (inaczej obrazowanie dna morskiego) polega na pomiarze głębokości w danym akwenie – wykonywane w nich pomiary batymetryczne prowadzone są różnymi metodami (od technik sonarowych i lidarowych, po boje i wysokościomierze satelitarne).

Do wykonywania map dna morskiego używa się głównie echosond (tzw. metoda sondowania echa), jednak w ostatnich latach nowe technologie rozwinęły się na tyle, że powstały nawet drony i bezzałogowe łodzie podwodne do skanowania dna oceanów. Oczywiście całe mapowanie odbywa się także z udziałem satelitów, które wspomagają monitorowanie dna oceanicznego oraz badają lodowce. Używa się także stałych podwodnych laboratoriów badawczych, hydrofonów oraz dokonuje pomiarów w głębinach przy pomocy batyskafów. Sejsmografy mają wykrywać podziemne próby jądrowe, anteny infradźwiękowe - eksplozje w atmosferze, stacje hydroakustyczne - podwodne testy, zaś zadaniem detektorów gamma jest namierzanie nawet niewielkiego stężenia w powietrzu cząstek radioaktywnych (tutaj warto wspomnieć, że śledziły one między innymi wędrówkę substancji uwolnionych podczas awarii elektrowni Fukushima Daiichi, zaś wcześniej wszczęły alarm po próbach atomowych przeprowadzonych przez Koreę Północną w 2006 oraz 2009 roku). Detektory gamma wykrywają również takie promieniowanie w oceanach.

Trudność w mapowaniu dna morskiego polega na tym, że niemożliwe jest zbadanie większości przy pomocy kamer czy zdjęć satelitarnych. Do tej pory pomiaru dokonywano przy pomocy sonarów i zajmowały się tym głównie naukowcy z NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration – amerykańska agencja zajmująca się między innymi prognozowaniem pogody oraz ostrzeżeniami sztormowymi, a także innych zjawisk zachodzących w oceanach i atmosferze), ESA (European Space Agency – Europejska Agencja Kosmiczna, która przeprowadza monitorowanie dna oceanicznego w oparciu o dane z satelity NASA Jason-1 i z satelity ESA CryoSat-2, którego głównym zadaniem jest badanie lodowców w regionach polarnych) oraz naukowcy z California's Scripps Institution of Oceanography (SIO). Od 2014 roku do programów badania dna oceanicznego przyłączyła się NASA, która wzięła aktywny udział poprzez program NASA Extreme Environment Mission Operations (NEEMO – nazwany tak od najdalej oddalonego od lądu Punktu Nemo).

Echosondy zostały po raz pierwszy użyte do badań oceanograficznych podczas epickiej niemieckiej ekspedycji badającej południowy Atlantyk w połowie lat dwudziestych XX wieku na pokładzie Meteora. Aktualnie echosondowanie pozostaje kluczową metodą stosowaną przez naukowców do tworzenia batymetrycznych map dna morskiego. Przez ostatnie 30 lat naukowcy zajmujący się morzem używali sonaru wielowiązkowego, który może automatycznie tworzyć bardzo szczegółowe mapy konturowe dużych obszarów dna morskiego, gdy statek badawczy porusza się szybko (około 12 węzłów) po powierzchni oceanu. Obecnie istnieje wiele różnych typów sonarów, które pomagają uzyskać dane nie tylko o głębokości, ale także o strukturze dna oceanicznego, a nawet o prądach morskich i życiu w oceanie.

Echosondy jednowiązkowe i wielowiązkowe

Ze statku wysyła się impuls dźwiękowy, na podstawie którego głębokość określa się poprzez podzielenie prędkości dźwięku (około 1500 metrów na sekundę) przez połowę czasu potrzebnego do zarejestrowania echa dna oceanicznego (połowę czasu, ponieważ całkowity obejmował odbicie echa od statku do dna morskiego i z powrotem). Były to wczesne systemy pomiaru głębokości w jednym punkcie, zwykle poniżej stępki statku – nazywano je echosondami jednowiązkowymi. W 1957 roku Marie Tharp i Bruce Charles Heezen stworzyli pierwszą trójwymiarową mapę fizjograficzną basenów oceanicznych. Wykorzystano do tego komputery, które dzięki możliwości dokonywania szybkich obliczeń dużych ilości danych ułatwiły stworzenie tej mapy. Spowodowało to tworzenie wizualizacji dna morskiego metodą cyfrową, gdzie zaczęto je odwzorowywać z dosyć dużą szczegółowością. To właśnie dzięki nim we współpracy z nowopowstałą organizacją NOAA stworzono pierwszą cyfrową mapę dna oceanicznego w 1970 roku na podstawie rejestrowania dźwięków hydroakustycznych (od metod sonarowych i lidarowych po wysokościomierze). Coraz bardziej powszechne było mapowanie batymetryczne wielu wiązek, które od pojedynczych różniły się tym, że dźwięk jest przenoszony poniżej i na boki statku, dzięki czemu było możliwe uzyskanie pełnego obrazu dna oceanicznego, a nie jedynie pojedynczych punktów, jak w przypadku echosond jednowiązkowych. Dodatkowo, uzyskane pomiary były automatycznie rejestrowane na komputerze i przetwarzane w taki sposób, że mogły być zapisane w formie mapy.

System SONAR w rejestracji dźwięków z oceanu

Przy pomocy systemu SONAR wykorzystywanego przez NOAA począwszy od 1991 roku dokonano rejestracji 6 niezidentyfikowanych dotąd dźwięków o bardzo niskiej częstotliwości: Upsweep, Bloop, Julia, Train, Whistle i SlowDown. Niniejszej rejestracji dokonano przy pomocy zdemobilizowanego systemu wojskowego SOSUS (Sound Surveillance System), który jest specjalnym systemem obserwacji akustycznej - dokonuje jej przy pomocy sensorów pasywnych. Urządzenie to potrafi rejestrować dźwięki z wielkich przestrzeni oceanicznych. Początkowo wykorzystywany był do namierzania radzieckich okrętów podwodnych, jednak z czasem zmieniono je w narzędzie pomiarowe do badania dna oceanu wykorzystując zasięg sonarowy. Również w późniejszych latach niezidentyfikowane dźwięki zostały zarejestrowane w ramach Projektu Monitoringu Akustycznego Programu VENTS (The Acoustic Monitoring Project of the VENTS Program), który zaczęto prowadzić od sierpnia 1991 roku przy użyciu sieci Systemu Kontroli Dźwiękowej Amerykańskiej Marynarki Wojennej oraz podwodnych hydroskopów.

Warto podkreślić, że zasięg sonarowego rozpoznania oceanicznego obejmuje mniej niż 1% obszaru dna oceanów, zaś pełne pokrycie ich hydrofonami, do którego niestety jest jeszcze bardzo daleko, pozwoliłoby wyjaśnić liczne zagadki (nie tylko zaginione wraki czy samoloty, ale również niezidentyfikowane dźwięki, których źródło można byłoby wtedy znacznie łatwiej ustalić). Ponadto udałoby się w znacznie większym stopniu eksplorować dno oceaniczne, zgłębić życie wielu gatunków morskich czy zaobserwować inne zjawiska, jak erupcje podwodnych wulkanów czy tarcie płyt tektonicznych.

Niestety system ten ma również poważną wadę, jaką jest wzrost poziomu hałasu w oceanach. Przyczynia się to do dezorientacji zwierząt morskich posługującymi się falami akustycznymi do nawigacji czy komunikacją z innymi osobnikami, co zakłóca ich naturalny cykl życia (nie wspominając już o tym, że technologia sonarowa może spowodować uszkodzenie słuchu). To wszystko sprawia, że chociaż aktualnie jest to najskuteczniejsza metoda pomiarowa, należałoby szukać alternatywnych rozwiązań, które będą równie skuteczne czy nawet lepsze.

Wykorzystanie sonarów przez marynarkę wojenną

Oceany zawsze odgrywały dużą rolę w wojnach. Statki transportowały armie i zaopatrzenie, blokowały porty, oblegały miasta i atakowały wrogie statki, robiąc to samo. Ale wojna secesyjna pomogła wystrzelić nową, ukrytą broń morską, która stała się powszechna w okrętach podwodnych XX wieku. Aby zwalczyć to nowe zagrożenie, przywódcy marynarki wojennej zdali sobie sprawę, że mogą wykrywać okręty podwodne przy pomocy dźwięku przenoszonego przez wodę. Wojsko opracowało również inne narzędzia, które również okazały się przydatne dla oceanografów, takie jak magnetometr, który mierzy pola magnetyczne. Marynarka wojenna używa go do wykrywania dużych metalowych kadłubów okrętów podwodnych (z kolei oceanografowie używają go do poznawania właściwości magnetycznych skał dna morskiego). Ponadto oprócz namierzania wrogich okrętów, statków i łodzi podwodnych, sonary umożliwiają także wykrywanie zatopionych obiektów, takich jak torpedy czy miny morskie wraz z dokładnym określeniem ich lokalizacji, wielkości i głębokości, na jakiej się znajdują, co pomaga w podjęciu odpowiednich działań.

Chociaż często mówi się o wojnach prowadzonych na lądzie, bardzo często podejmowane są różne manewry militarne, testy czy atak na wrogie okręty na terenie mórz i oceanów. System SONAR pomaga w śledzeniu wrogich okrętów, obserwacji podejmowanych przez nie działań czy nawet w dokładnym określaniu odległości, co pomaga na przykład w celnym wystrzeleniu torpedy lub pocisku. Najczęściej podwodne okręty pozostają ukryte w głębinach i starają się podpłynąć do wroga tak blisko, jak tylko się da bez wykrycia aktywnym sonarem, jednak zdarzają się błędy – dlatego tak istotne jest zastosowanie systemu sonarowego również w samoobronie: często ten, kto trafi celniej pociskiem i szybciej zyskuje przewagę (ale najczęściej preferuje się wykonanie ataku z ukrycia wykorzystując nieprzejrzystość oceanów, aby atak nie został wykryty z powietrza przez samoloty czy drony wroga). Brak wynurzenia okrętu i pozostanie w ukryciu w oceanicznych głębinach chroni je również przed wykryciem radarami.

Wykrycie samolotem jest możliwe dzięki specjalnym bojom sonarowym zrzucanym z powietrza do oceanu. Mowa tu oczywiście o AN/SSQ-125 zrzucanych z pokładu śmigłowców MH-60 Seahawk, samolotów P-3 lub P-8 czy wystrzeliwane z okrętów podwodnych, zaczynają rozkładać się uwalniając ukryty w nich nadajnik znajdujący się na powierzchni wody oraz podwodny punkt nasłuchowy zawierający aż 40 hydrofonów w kształcie pięciokątów. Generują one dźwięki poprzez detonację swoich ładunków wybuchowych (w starszych wersjach) albo z generowanej fali akustycznej (w nowszych modelach). Takie informacje trafiają do okrętów i samolotów odpowiedzialnych za przeszukiwanie ogromnych odległości, co pomaga w podejmowaniu szybkiej reakcji na doniesienia o wrogich okrętach podwodnych. Warto wspomnieć, że gdyby nie boje sonarowe, samoloty nie byłyby w stanie skutecznie wykrywać wrogich okrętów z powietrza (tak zaawansowana jest aktualna technologia marynarki wojennej).

Wykorzystanie sonaru do lokalizowania i unicestwiania miny morskiej:

Oryginalny dźwięk z sonaru łodzi podwodnej podczas II Wojny Światowej:

Wykorzystanie sonarów w rybołówstwie i wędkarstwie

System sonarowy używany jest także w rybołówstwie, a także… w wędkarstwie. W obu tych przypadkach ma on za zadanie zlokalizowanie ławic ryb, określenie ich liczebności i odległości, a nawet wielkości ryb, co zwiększa skuteczność połowu. Zazwyczaj wykorzystuje się tutaj sonary przeznaczone do pracy na płytkich wodach (zazwyczaj do 200 m głębokości). Również różnią się one wyglądem od sonarów wojskowych czy wykorzystywanych w badaniach oceanograficznych czy oceanologicznych. Są one również znacznie mniejsze i tańsze. Cenione są zwłaszcza przez pasjonatów, w tym biorących udział w zawodach wędkarskich. Nieco większe modele, niż do użytku personalnego wykorzystuje się w rybołówstwie na kutrach rybackich, co znacząco skraca czas pracy przy jednoczesnym zwiększeniu efektywności połowu.

Dodatkowe źródła dla zainteresowanych:

1.https://oceanexplorer.noaa.gov/technology/sonar/sonar.html
2.https://www.kofama.pl/doc/Opis-Dzia%C5%82ania-Systemu-Sonar.pdf
3.https://deepersonar.com/pl/pl_pl/jak-to-dziala/jak-dziala-sonar
4.https://deepersonar.com/pl/pl_pl/jak-to-dziala/jak-czytac-ekran-echosondy
5.https://www.gospodarkamorska.pl/system-sonarowy-dzialajacy-nad-powierzchnia-wody-55923
6.https://echoson.eu/historia-ultrasonografii/
7.https://divediscover.whoi.edu/archives/tools/sonar-singlebeam.html
8.https://divediscover.whoi.edu/history-of-oceanography/the-oceans-as-battlefield-the-development-of-sonar/
9.https://www.valeport.co.uk/product-news/hydrographic-survey-applications-product-range/?gclid=CjwKCAiAy_CcBhBeEiwAcoMRHH-R-tTM-3hSQArjBmNsJiyku-quJwayfluzntdPBAA2G7CTc0F7ARoCg_MQAvD_BwE
10.https://www.researchgate.net/figure/Passive-and-active-SONAR-for-submarine-detection-Passive-the-submarine-on-the-right_fig12_302546326
11.https://dosits.org/people-and-sound/examine-the-earth/map-the-sea-floor/
12.https://exploration.marinersmuseum.org/object/sonar/
13.https://www.marineinsight.com/tech/11-technologies-that-are-used-to-study-and-understand-oceans/
14.https://me.engin.umich.edu/news-events/news/mining-soundwaves-researchers-unlock-new-data-sonar-signals/
15.https://marinescience23.weebly.com/quest-5-ocean--coasts-multibeam-sonar.html
16.https://www.republicworld.com/world-news/us-news/us-navy-sonar-could-be-behind-increased-whale-beachings-in-pacific-study.html
17.https://www.usgs.gov/media/images/split-beam-ek60-sonar-image-bubbles
18.https://www.chip.pl/2022/01/polowanie-na-okrety-podwodne
19.https://polska-zbrojna.pl/home/articleshow/34953?t=Cel-namierzyc-okret-podwodny
20.https://www.hydro-international.com/content/article/teaming-up-for-multibeam-echo-sounder-and-sonar-solutions
21.https://gdmissionsystems.ca/anti-submarine-warfare/hull-mounted-sonar
22.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1574954121002363
23.https://www.militaryaerospace.com/computers/article/16713903/lockheed-martin-nets-big-contract-to-continue-upgrading-submarine-sonar-signal-processing
24.https://www.boats.com/on-the-water/sonar-smack-down-traditional-fishfinder-vs-down-looking-scanner-imager-vs-chirp/
25.http://escort-technology.com/pl/wielowiazkowy-sonarowy-system-rybacki-wassp/
26.https://wiadomosciwedkarskie.com.pl/artykul/boczny-sonar--interpretacja/651771
27.http://www.gprsystem.pl/pl/metoda-sonarowa,10055

Dzidki, zapewne co najmniej część z Was słyszała o niewielkich statkach podwodnych przeznaczonych do badań głębinowych zwanych batyskafami. Są one wyposażone we własny napęd, co umożliwia im schodzenie na duże głębokości i składa się z dwóch głównych części, które obejmują kabinę załogi oraz zbiorniki balastowe i systemy pływaków, które umożliwiają im zanurzanie oraz wynurzanie się z dużych głębokości oraz wykonywanie manewrów pionowych. Z kolei za manewry poziome odpowiedzialne są silniki elektryczne oraz pędnik, zaś zasilane są dzięki bateriom akumulatorów. To najlepszy znany sposób na dostanie się na duże głębokości – między innymi to właśnie dzięki batyskafom ludzie zeszli na dno słynnego Rowu Mariańskiego oraz wiele innych punktów o dużej głębokości. Co ciekawe, na powierzchni Księżyca stanęło już więcej osób, niż dostało się na dno wspomnianego powyżej rowu oceanicznego (jedynie 3 osoby dokonały zanurzenia zakończonego sukcesem). Oczywiście batyskafów jest tak wiele, że wymienię tylko te najistotniejsze historycznie, które odegrały ogromną rolę w badaniach oceanograficznych czy misjach wojskowych (zwłaszcza, że aktualnie jest również wiele komercyjnych batyskafów zdolnych do nurkowania na niewielkie głębokości – nawet niektórzy prezydenci posiadają własne). Czym dokładnie są batyskafy i… co wspólnego mają z balonami stratosferycznymi?

Przed batyskafami były batysfery

Jeszcze przed wynalezieniem batyskafu do badań głębin oceanu wykorzystywano batysferę, czyli kulistą kapsułę wykonaną z grubej warstwy stali mieszczącej zazwyczaj od 1 do 2 pasażerów. Było to pierwsze na świecie urządzenie służące do dokładnego badania głębin morskich z ludźmi na pokładzie (kiedyś jedyną możliwością było opuszczanie lin z obciążeniem, które pomagały na pomiar głębokości, jak chociażby ze słynnej wyprawy statku H.M.S. Challenger dookoła świata w celu dokonania pierwszych pomiarów dna morskiego w historii). Nie posiadała ona własnego napędu, dlatego też była spuszczana po linie lub na łańcuchu z pokładu statku. Wyposażone były w oświetlenie elektryczne i system telefonicznej komunikacji z załogą statku. Ze względu na brak napędu, nie posiadała możliwości manewrowania – w celu przemieszczenia batysfery należało ją wciągnąć na pokład, przemieścić statek i opuścić raz jeszcze w celu obserwacji dna morskiego. Pierwsza batysfera została skonstruowana w latach 1929-1930 przez biologa Williama Beebe oraz inżyniera Otisa Bartona – miała ona zaledwie 144 cm średnicy i była wyposażona w dwa okna wykonane ze szkła kwarcowego. Twórcy zeszli nią po raz pierwszy na dno dnia 6 czerwca 1930 roku w pobliżu Bermudów opuszczając się na głębokość 240 m – próba zakończyła się sukcesem. Druga miała miejsce 15 sierpnia 1934 roku w tej samej lokalizacji, gdzie została opuszczona na głębokość 923 m, zaś trzecia w 1949 roku na głębokość 1372 m. Odnotowano duże niebezpieczeństwo związane z gwałtownym naprężeniem liny utrzymującej, której pęknięcie skutkowało śmiercią pasażerów, zaś ruchy wahadłowe i obroty opuszczanej batysfery utrudniały obserwację oceanicznych głębin, toteż dosyć szybko zostały wyparte z użytku na rzecz batyskafów.

Fizyk August Piccard i pierwszy batyskaf

Pierwszy batyskaf został opracowany przez Augusta Piccarda, wybitnego szwajcarskiego fizyka, badacza i wynalazcę, który w latach 1946-1948 w Belgii zbudował wraz z zespołem F.N.R.S.-2, czyli pierwszą niedużą łódź podwodną zdolną do głębokiego zanurzenia, zaś jej kabina miała kształt kuli, który został odlany ze stali wysokiej jakości (w późniejszych batyskafach stosowano już kabiny kłute). Musiała wytrzymać ciśnienie wynikające z zanudzenia na dużej głębokości wynoszące max. 120 MPa, czyli 1,20 T/cm². Ze względu na trudności technologiczne oraz dużą wagę, kabiny batyskafów nie są w stanie pomieścić więcej, niż 2-3 osoby zarazem zapewniając im odpowiednie warunki do funkcjonowania. Często buduje się jak najmniejsze, aby zapewnić im odpowiednie zanurzenie. Projekt batyskafu już wtedy zawierał starannie dopracowany system pływaków (których wymiary były znacznie większe, niż kabiny) mających zwiększyć wyporność statku dzięki temu, że były one wypełnione benzyną zapewniającą dodatnią pływalność oraz przeciwdziałać zgnieceniu przez ciśnienie wody (benzyna to ciecz nieściśliwa, dzięki czemu nie powstaje różnica ciśnień pomiędzy pływakami i otaczającą je wodą, przez co ich konstrukcja nie musi być tak masywna, jak kabiny załogi). Z kolei zbiorniki z balastem umożliwiają pozbywanie się balastu bądź benzyny w sposób kontrolowany, dzięki czemu umożliwiają wykonywanie pionowych manewrów. Został wyposażony w oświetlenie, przyrządy kontrolne oraz sprzęt naukowy służący do wykonywania pomiarów na głębokości.

Co ciekawe, pierwszy koncept batyskafu Piccard opracował już w latach 30. XX wieku, jednak na tamte czasy był on nie do zrealizowania z przyczyn technologicznych, jednak wynalazca wykorzystał je do opracowania… pierwszego na świecie balonu stratosferycznego (o nazwie F.N.R.S.-1, przy pomocy którego fizyk osiągnął rekordową wysokość 15785 m), który służył do przeprowadzania badań zjawisk zachodzących w stratosferze i pomiarów promieniowania kosmicznego, których mógł dokonywać na wysokości od 20000 do 40000 m. Dlatego dopiero u schyłku lat 40. XX wieku August Piccard powrócił do pracy nad batyskafem finansowanym przez belgijski Narodowy Fundusz Badań Naukowych, który zakończył się sukcesem. Pierwsze testy przeprowadzone na wodach Wysp Zielonego Przylądka na Oceanie Atlantyckim znajdujących się ok. 450 km na zachód od zachodniego wybrzeża Afryki w1948 roku spowodowały uszkodzenie batyskafu F.N.R.S.-2 (którym wykonano zaledwie kilka próbnych zanurzeń – został uszkodzony pod wpływem ciśnienia, więc jego konstrukcja wymagała modyfikacji), w związku z czym został on naprawiony, przebudowany i przemianowany na F.N.R.S.-3, w którym dwóch francuskich żołnierzy wykonało pierwsze zakończone powodzeniem zanurzenie na głębokość 2100 m wraz z wynurzeniem.

Jako ciekawostkę odnośnie badań Piccarda i konstrukcji F.N.R.S.-1 warto również wspomnieć, że wykonał on przy jego pomocy jeszcze 23 loty stale go ulepszając osiągając rekordową w tamtych czasach wysokość 23000 m, zaś w 1936 roku nawiązał on współpracę z fabryką gumy w Sanoku należącą do Oskara Schmidta, która została wykonana do produkcji ulepszonej wersji balonu stratosferycznego, której wykonanie zrealizowano w Legionowie. Badania nad balonem przyczyniły się w dużej mierze do poprawy parametrów budowanych przez Piccarda batyskafów. Kontynuatorem badań nad konstrukcjami balonów stratosferycznych w późniejszych latach był wnuk wynalazcy – Bertrand Piccard.

Trieste - Drugi batyskaf Piccarda

Nieporozumienia z francuską marynarką, która była sponsorem realizacji projektów batyskafów F.R.N.S.-2 i F.R.N.S.-3 sprawiły, że fizyk zmienił niektóre rozwiązania konstrukcyjne i podpisał umowę z Włochami (kapsułę zasponsorowało przedsiębiorstwo Acciaierie Terni, zaś górną część statku pod nadzorem Piccarda wykonała firma Cantieri Riuniti dell’ Adriatico z siedzibą na Wolnym Terytorium Triestu – w późniejszych latach zwanego wolnym miastem Triest, co służyło za inspirację do nazwy najsłynniejszego batyskafu w dziejach ludzkości). W ten sposób w 1953 roku August Piccard opracował swój trzeci batyskaf – Trieste. Tym razem do budowy kabiny załogi wykorzystano stal z domieszką niklu, chromu i molibdenu. Nity zostały zastąpione klejeniem obu połówek w celu obniżenia masy kabiny, z kolei za balast robiły zbiorniki benzyny i śrutu.

Dnia 26 sierpnia 1953 roku nieopodal wyspy Capri na Morzu Śródziemnym nastąpiło pierwsze zanurzenie batyskafu Trieste, które wykonano na głębokość 3150m. W pobliżu wyspy dokonano wielu innych zanurzeń, gdzie w kabinie oprócz włoskiej załogi naprzemiennie znajdował się sam August Piccard, zaś pracę nadzorował syn wynalazcy – Jacques Piccard. Następnie batyskaf Trieste został wykupiony wraz z patentem w 1957 roku przez marynarkę United States Navy, po czym w 1958 roku dokonano wyposażenia go w zupełnie nową kabinę opracowaną w celu zejść do wielkich rowów oceanicznych. Głównej części batyskafu nie przebudowano, toteż zachował on swoją nazwę. To właśnie przy jego pomocy w 1960 roku dokonano pierwszego zejścia do najgłębszego punktu w Rowie Mariańskim. Co ciekawe, Trieste wykorzystywano później również do innych słynnych misji, jak chociażby poszukiwań zatopionego SSN-593, czyli USS „Thresher” w głębinach Oceanu Atlantyckiego. Jako ciekawostkę warto wspomnieć, że częściową makietę batyskafu Trieste wykonaną przez Augusta Piccarda można zobaczyć w Polsce – w muzeum wody Hydropolis znajdującym się we Wrocławiu.

Rola H.M.S. Challenger w mapowaniu dna oceanicznego i pomiarach Rowu Mariańskiego

W 1700 roku po raz pierwszy zaczęto wprowadzać metodę mierzenia linią obciążeniową głębokości na otwartym morzu i zaczęto nanosić wyniki na mapę. Uległo to zmianie dopiero w latach XIX wieku przez ekspedycję drewnianym statkiem H.M.S. Challenger pod służbą Royal Navy w latach 1872-1875 i była znana pod nazwą „Mountain in the Sea”. Cała ekspedycja trwała aż 1000 dni – w tym czasie statek przemierzył 68 000 mil. Pomiaru już nie dokonywano ręcznie, lecz przy pomocy wciągarki, dzięki której możliwe było wykonywanie pomiaru znacznie większych głębokości w o wiele krótszym czasie. Jednak minusem była jedna głębokość na raz, dlatego metoda ta była dosyć wolna. Podczas całej ekspedycji zebrano dane aż z 362 stacji oceanograficznych (dokonano wtedy nie tylko pomiaru głębokości, ale również temperatury, stanu chemicznego wody, osadów głębinowych i prądów morskich). Dane zebrane podczas ekspedycji opublikowano aż w 50 tomach liczących sobie 29500 stron, zaś dokładne opracowanie wyników z wyprawy zajęło 23 lata. To właśnie podczas tej słynnej ekspedycji „Mountain in the Sea” dokonano pierwszego pomiaru głębokości Rowu Mariańskiego, w tym najgłębszy jego punkt nazwano na część statku Głębią Challengera (jako ciekawostkę należy dodać, że na część okrętu wiele lat później nazwano także wahadłowiec kosmiczny Challenger, który wszedł do użytku w 1983 roku). Dokonano dwóch pomiarów przy pomocy tzw. ołowianki, czyli inaczej sondy ręcznej. Głębokość miejsca określono na 4475 sążni (czyli 8184 m). W 1912 roku dokonano korekty na podstawie spisanych tomów z pomiarami – John Murray ocenił tę głębokość na 9636 m. Dopiero w 1951 roku dokonano kolejnej korekty pomiaru głębokości Głębi Challengera z pokładu statku Challenger (rok po słynnym zanurzeniu batyskafu Trieste w Rowie Mariańskim), która wynosiła 10912 m.

Zejście batyskafu Trieste do Rowu Mariańskiego

W listopadzie 1959 roku rozpoczęto Projekt Nekton, którego celem było zbadanie głębin Rowu Mariańskiego. Dnia 23 stycznia 1960 roku miało miejsce przełomowe wydarzenie – pierwsze zejście zaprojektowanego przez Augusta Piccarda batyskafu Trieste do Głębi Challengera w Rowie Mariańskim znajdującym się w Oceanie Pacyficznym. Jednym z członków dwuosobowej załogi kapsuły batyskafu był syn fizyka, Jacques Piccard, który później będzie kontynuatorem badań prowadzonych przez swojego ojca (podczas badania Rowu Mariańskiego dokonywał zejścia dwukrotnie na pokładzie kapsuły, a podczas każdego zanurzenia dokonanego w 1960 roku uczestniczył przy badaniach naukowych i monitorowaniu zanurzeń pozostałych naukowców U.S. Navy). Drugim członkiem załogi kapsuły batyskafu Trieste podczas pierwszego zejścia jako towarzysz syna wynalazcy był oficer marynarki Stanów Zjednoczonych, Donald Walsh. Chociaż aparatura wykazywała wtedy głębokość 11521 m, po wynurzeniu dokonano korekty na 10916 m (później dokonywane pomiary wykazywały, że głębokość wynosiła w rzeczywistości niewiele ponad 10912 m – więc przy pierwszym pomiarze pomylili się o całe 4 m głębokości na korzyść słynnego zanurzenia, ale był to błąd aparatury). Samo zanurzenie kapsuły zajęło ponad 9 godzin, przy czym syn Piccarda i Walsh na dnie Rowu Mariańskiego spędzili jedynie około 20 minut, gdzie nawiązano kontakt ze statkiem na powierzchni. Co ciekawe, przesłanie dźwięku z sonaru wynosiła aż 7 sekund w jedną stronę (wbrew pozorom to bardzo dużo). Temperatura wewnątrz kabiny batyskafu wynosiła 7ºC. Warto wspomnieć, że było to pierwsze zejście na dno głębi Challengera i podczas wykonywanych przy pomocy batyskafu Trieste jedyne na największą głębokość – pozostałe były już płytsze.

Batyskaf Archimedes

Kolejnym bardziej znanym batyskafem był Archimedes, którego budowa została rozpoczęła się w 1958 roku w Tulonie (inspirowana sukcesami F.R.N.S.-3). Konstrukcję zrealizowano według projektów stworzonych w 1955 roku przez komandora Georges’a Houot’a i inżyniera morskiego Pierre'a Willm’a. Z początku szacowano, że ten batyskaf będzie w stanie osiągnąć głębokość do 11000 m, jednak pierwsze zanurzenie mające miejsce 28 lipca 1961 roku nastąpiły pierwsze testy na Morzu Śródziemnym, które zakończyły się powodzeniem. Jednak dnia 15 lipca 1962 roku zweryfikowało założenia dotyczące możliwości batyskafu – pierwsze zanurzenie w Rowie Kurylskim znajdującym się nieopodal północnej części Japonii wynosiło 9200 m i trwało 3 godziny, zaś maksymalnie osiągnięto głębokość nieprzekraczającą 9500 m w tym samym miejscu. Batyskaf Archimedes był przez wiele lat wykorzystywany do badań naukowych w oceanicznych głębinach dzięki znacznie szybszemu nurkowaniu, niż w przypadku Trieste, jednak nie potrafił osiągać aż tak imponujących głębokości ze względu na znaczne różnice konstrukcyjne. W latach 1962-1974 przy pomocy Archimedesa wykonano aż 226 zanurzeń operacyjnych. Ostatnim z nich była operacja FAMOUS.

Batyskaf Trieste II

W 1964 roku dokonano poprawek i znacznych zmian konstrukcyjnych w uszkodzonym batyskafie Trieste i przechrzczono go na Trieste II. Zmian dokonała marynarka U. S. Navy – już bez udziału Augusta Piccarda i jego syna bazując na wykupionych patentach. Batyskaf wraca do służby dnia 1 czerwca 1964 roku, jednak osiąga bardzo słabe wyniki, przez co marynarka decyduje się zarówno na wymianę kabiny, jak i pływaków tym samym stając się największym skonstruowanym batyskafem w historii o wyporności aż 300 ton… który również nie był w stanie powtórzyć sukcesów pierwszego batyskafu i był w stanie zejść na głębokość jedynie 6000 m. Zaczął być używany jedynie do potrzeb amerykańskiej marynarki wojennej. W 1970 roku przechodzi generalny remont i zmienia nazwę na DSV-1 (trzecia wersja Trieste) należący do grupy okrętów podwodnych SUBDEVGRU 1, dzięki któremu w 1972 roku wydobyto film znajdujący się w zatopionym w oceanie satelicie szpiegowskim KH-2 znajdującym się na głębokości prawie 5000 m. Swoje najgłębsze zanurzenie wykonał w 1973 roku w Rowie Kajmańskim na Oceanie Atlantyckim znajdującym się na środku Morza Karaibskiego – 6060 m. Wycofany ze służby w 1980 roku. Warto tutaj wspomnieć, że dwie pierwsze wersje Trieste wykonały łącznie 50 misji naukowych, zaś te przeprowadzane przy pomocy DSV-1 miały wyłącznie charakter wojskowy.

Zejście Jamesa Camerona do Rowu Mariańskiego

Współfinansująca wyprawę na dno Rowu Mariańskiego do Głębi Challengera w 2012 roku National Geographic Society zapowiedziała zejście Jamesa Camerona w batyskafie Deepsea Challenger (nazwany również na cześć statku H.M.S. Challenger), którego misją było pobranie próbek dna morskiego do badań naukowych. Sam batyskaf zbudowano w Australii. Kabinę pasażera wykonano z grubej stali odpornej na ekstremalnie wysokie ciśnienie, zaś resztę wykonano ze specjalnej pianki z mikrobąbelkami. Statek podwodny wyposażono w sprzęt do nawigacji, studio telewizyjne do emitowania obrazu z zanurzenia, światła o dalekim zasięgu oraz kamery 3D do zbierania nagrań. Sam James Cameron przez 7 lat pracował w tajemnicy nad konstrukcją pojazdu wraz z inżynierami. Wyprawa odbyła się dnia 26 marca 2012 roku i zakończyła się sukcesem – reżyser dotarł na głębokość 10898 m, zaś sam pobyt na dnie trwał aż 2 godziny i 36 minut (co było krótszym wynikiem, niż oczekiwano – zakładano pozostanie na dnie aż przez 6 godzin, jednak stan fizyczny Camerona nie pozwolił na dłuższy pobyt i konieczne było wcześniejsze wykonanie wynurzenia). Łódź została wyniesiona na pokład przy pomocy dźwigu. Jest to pierwsze solowe zejście na dno Rowu Mariańskiego.

Ekscentryk Victor Vescovo i Rów Mariański

Trzecią osobą, która zeszła załogowo na dno Rowu Mariańskiego był miliarder Victora Vescovo i załoga jego osobistego statku badawczego, DSSV Pressure Drop z najmniejszym batyskafem świata – Triton Submarines, którzy dokonali w zaledwie 10 miesięcy samodzielnie analizy największych głębin wszystkich pięciu oceanów (Spokojny, Atlantycki, Indyjski, Arktyczny, Południowy – według nowego podziału, bo według starego były tylko trzy), do których Vescovo zszedł osobiście w niewielkiej podwodnej kapsule. Swoją misję zakończyli we wrześniu 2019 roku. Na dno Rowu Mariańskiego Victor Vescovo zszedł dnia 13 maja 2019 roku osiągając głębokość 10928 m w Głębi Challengera. Podczas wszystkich eksploracji wykorzystano instrumenty batymetryczne, aby zmapować punkty, w których nurkował miliarder, na podstawie których sporządzono mapę obszaru odpowiadającego wielkością powierzchni Francji, z czego ponad połowa zbadanych przez niego terenów nigdy wcześniej nie była rejestrowana. Pomimo ekscentrycznego stylu życia, Victor Vescovo jako miłośnik oceanografii przysłużył się do rozwinięcia mapowania dna oceanu jak jeszcze żaden inny człowiek. Jest to również drugie w historii solowe zejście na dno Rowu Mariańskiego (swoją drogą, czy wam też Triton Submarines kształtem przypomina kartridża do konsoli?).

Najsłynniejsze zanurzenia batyskafów w wodach słodkich

Warto podkreślić, że zanurzenia na największą głębokość w wodach słodkich należą do rosyjskich batyskafów Mir-1 i Mir-2, które zeszły na dno Bajkału. Obie ekspedycje odbyły się równocześnie pod dowództwem Wladimira Fiałkowa w lipcu 2008 roku w okolicy Przylądka Iżmiej na dno jeziora Bajkał. Pierwszy z batyskafów, Mir-1, osiągnął głębokość 1580 m, zaś Mir-2 1592 m. Ekspedycje zawieszono na kilka dni ze względu na to, że batyskaf Mir-2 podczas wynurzania zderzyły się w wyniku wykonywanych ruchów wahadłowych ze znajdującą się nieopodal platformą statku. Z początkiem sierpnia 2008 roku Mir-2 zszedł ponownie na dno Bajkału osiągając tym razem głębokość 1680 m i ustanawiając tym samym rekordowe zanurzenie w wodach słodkich. Oba statki wykonały w sumie aż 160 zejść na dno jeziora w różnych jego miejscach dokonując pomiaru.

Najstarszy sprawny batyskaf – Alvin

Batyskaf Alvin skonstruowany w 1964 roku zgodnie z planem oceanografa Allyna Vine'a z Woods Hole Oceanographic Institution jest najstarszym w historii sprawnym batyskafem z największą ilością misji na koncie. Pierwszego zanurzenia dokonano w tym samym roku na głębokość 1829 m w pobliżu Wysp Galapagos, gdzie odbył najwięcej misji. Funkcjonował przez 58 lat. O ile większość batyskafów nie wytrzymywała 100 misji, Alvin wykonywał średnio 100 zanurzeń rocznie, a na swoim koncie dorobił się rekordowej liczby 5086 nurkowań. Największa osiągnięta przez niego głębokość miała miejsce w Rowie Portoryko na północ od San Juan, która wyniosła 6453 m. Batyskaf uczestniczył w wielu przełomowych misjach o charakterze naukowym i wojskowym, jak chociażby odegranie głównej roli w projekcie FAMOUS (French-American Mid-Ocean Undersea Study) w 1974 roku, który miał na celu weryfikację teorii tektoniki płyt czy też wykorzystanie Alvina do akcji wydobycia bomby wodorowej z głębokości 853 m u wybrzeży Hiszpanii, niedaleko osady Palomares w 1966 roku przez U. S. Navy.

Zejście japońskiego Kaikō i Nereusa do Rowu Mariańskiego

Obecnie, w związku z rozwojem robotyki, batyskafy są zastępowane przez zdalnie sterowane pojazdy podwodne o charakterze robotów (nie są one batyskafami). Warto wspomnieć, że na dno Rowu Mariańskiego do Głębi Challengera dnia 24 marca 1955 roku po raz pierwszy zszedł japoński, bezzałogowy, zdalnie sterowany robot Kaikō osiągając głębokość 10911 m, zaś w lutym 1996 roku zebrał próbki przy drugim zanurzeniu. Zaginął podczas tajfunu 29 marca 2003 roku i nigdy nie został odnaleziony. Kolejnym robotem bezzałogowym sterowanym zdalnie był Nerus z amerykańskiego Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), który w 2009 roku dotarł na dno Rowu Mariańskiego do Głębi Challengera na głębokość 10902 m, gdzie pobrał próbki dna oceanicznego.

Dodatkowe źródła dla zainteresowanych:

Batysfera:
1.https://divingmuseum.org/artofabyss/bathysphere/
2.https://99percentinvisible.org/episode/bathysphere/
3.https://www.amusingplanet.com/2020/03/bathysphere-worlds-first-deep-sea.html
4.https://blog.biodiversitylibrary.org/2012/08/beebe-barton-and-bathysphere.html
5.https://www.wikiwand.com/pl/Batysfera

Batyskafy:
6.https://www.naszeszlaki.pl/archives/3923
7.https://pl.frwiki.wiki/wiki/Bathyscaphe
8.https://wynalazki.andrej.edu.pl/wynalazki/11-b/69-batyskaf
9.https://www.bluelife.pl/najstarszy-pojazd-podwodny-na-swiecie-nurkuje-na-6-453-metry-glebokosci/
10.https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C363426%2Cbatyskaf-mir-2-osiagnal-maksymalna-glebokosc-bajkalu.html
11.https://www.bluelife.pl/najstarszy-pojazd-podwodny-na-swiecie-nurkuje-na-6-453-metry-glebokosci/
12.https://spidersweb.pl/2022/07/alvin-na-rekordowej-glebokosci.html

Rów Mariański:
13.https://www.smartage.pl/batyskaf-trieste-i-glebia-challengera/
14.https://polskieradio24.pl/39/156/artykul/2440724,wielka-glebia-%E2%80%93-podboj-dna-rowu-marianskiego
15.https://www.rp.pl/nowe-technologie/art13826851-wyprawa-na-dno-swiata
16.https://www.national-geographic.pl/artykul/do-dna
17.https://dobrewiadomosci.net.pl/31839-rekordowe-zanurzenie-na-dno-rowu-marianskiego-victor-vescovo-zdobywa-kolejna-glebine/
18.https://kopalniawiedzy.pl/Nereus-Row-Marianski,7671

H.M.S. Challenger i sondy ręczne:
19.https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/03mountains/background/challenger/challenger.html
20.https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/03mountains/welcome.html
21.https://divediscover.whoi.edu/history-of-oceanography/the-challenger-expedition/
22.http://facta-nautica.graptolite.net/corvettes/Challenger.html
23.http://ang.szczecin.uzs.gov.pl/oocmb_tyczka_do_sondowania_lub_sonda_reczna.htm