211service.com
Grace Undersea
Het weggooien van mijn koperen rat op de vloer van de Atlantische Oceaan was niet in mijn eerste afstudeerplannen. Maar toen Fabien Cousteau, kleinzoon van de beroemde onderwaterontdekkingsreiziger Jacques Cousteau, me uitnodigde om mee te doen aan Mission 31 als aquanaut en missiewetenschapper in de onderwaterhabitat Waterman , Ik kon de kans niet voorbij laten gaan. Zijn idee was om het 30-daagse record van zijn grootvader van onderwaterleven te verbreken om intensief onderzoek te doen naar mariene ecosystemen - en om miljoenen over de hele wereld voor te lichten over de kritieke noodzaak om onze oceanen te beschermen. Hoewel het betekende dat ik het begin met mijn klasgenoten moest missen om voor de missie te trainen, greep ik de kans om in de grote voetsporen te treden van wijlen professor Harold Doc Edgerton, SM '27, ScD '31, Jacques Cousteau's naaste medewerker op zoveel van zijn onderzeese avonturen.
Grace Young '14 maakt zich klaar voor een trainingsduik terwijl ze zich voorbereidt om meer dan twee weken in een onderwaterhabitat te leven. Bekijk meer Mission 31-afbeeldingen in onze fotogalerij.
Gebouwd in de jaren 80 en vastgeschroefd aan de zeebodem 63 voet onder het oppervlak van de Florida Keys, Waterman is het enige onderwaterlaboratorium ter wereld. De binnenluchtdruk komt overeen met de buitenluchtdruk op die diepte (2,6 atmosfeer, in tegenstelling tot de standaard één atmosfeer op zeeniveau en in een onderzeeër), dus onze lichamen waren verzadigd met stikstof. Hierdoor konden we in wezen zo lang duiken als we wilden, terwijl je bij een normale oppervlakteduik maar ongeveer een uur op die diepte kunt doorbrengen zonder decompressieziekte te riskeren. Door de extra tijd konden we onderzoek doen in een maand die ongeveer twee jaar zou hebben geduurd als we vanaf de oppervlakte zouden duiken.
Grace Young '14 heeft zo'n 80 uur gedoken met Mission 31.
Er was genoeg te doen. Tijdens mijn 15-daagse stint op Waterman , werkte ik samen met Cousteau en collega-onderzoekers van de Northeastern University en Florida International University (plus een filmploeg en habitattechnici) om zaken te onderzoeken als de gezondheid van koraalriffen, het metabolisme van sponzen, de circadiane ritmes van zoöplankton en mogelijke toepassingen onder water van nieuwe technologieën zoals de Edgertronic high-speed camera. Ons onderzoek zal helpen de effecten van klimaatverandering, toegenomen verzuring en industriële en agrarische vervuiling op te helderen - en kan uiteindelijk wetenschappers helpen erachter te komen hoe ze dingen kunnen oplossen voordat het te laat is.
Onder gaan
Toen mijn laatste semester aan het MIT ten einde liep, ging ik naar Florida voor twee weken intensieve aquanaut-training van marine-instructeurs voordat ik naar beneden stortte. De ervaring was niet anders dan astronautentraining, hoewel het naast fitnesstests en medische examens ook controles voor duikvaardigheden omvatte. We leerden ook hoe we speciale uitrusting moesten gebruiken die nodig was voor de missie, zoals duikhelmen en dubbele tanks met perslucht. Tegen de tijd dat ik afdaalde Waterman op 17 juni waren noodprocedures voor elke denkbare situatie ingebakken als spiergeheugen.
Waterman , ons onderzeese huis, is slechts iets groter dan een schoolbus. Het was op zijn zachtst gezegd gezellig. Binnen zag en voelde het als een combinatie van het internationale ruimtestation en een camper. De mini-keuken was uitgerust met een magnetron, een gootsteen en een dispenser voor heet water. Maar omdat de lucht in het leefgebied 2,6 keer zoveel zuurstof bevat als de oppervlaktelucht, bederft vers voedsel snel en is koken met open vuur ondenkbaar. We aten meestal gevriesdroogd voedsel (denk aan voedsel voor astronauten), wat handig, snel en gemakkelijk op te bergen was. Af en toe kregen we speciaal voedsel in een stalen container onder druk gezet als het oppervlakteteam dacht dat we iets lekkers nodig hadden. Toen Celine Cousteau (de zus van Fabien en zelf een bekende ontdekkingsreiziger en natuurbeschermer) ons bezocht, bracht ze een vers stokbrood en kaas die we inhaleerden lang voordat ze naar de oppervlakte moest terugkeren.
Kleppen en meters versierden bijna elk oppervlak van het leefgebied, waarvan de lucht, stroom en IT-verbinding worden geleverd via een zogenaamde navelstreng die is verbonden met een boei. Verzegelde schuifdeuren verdeelden de kamer met stapelbedden, het eetgedeelte, de werkruimte, de kleine badkamer en de natte veranda met het gat in de vloer dat als ingang diende. (Om je de natte veranda voor te stellen, stel je een emmer voor die ondersteboven wordt gedraaid en onder water wordt geduwd, zodat het een luchtzak opsluit. De binnenluchtdruk hield het water buiten, en we zouden de horizontale grens tussen lucht en water oversteken om de oceaan binnen te gaan.) plek was onze kleine eettafel voor de uitkijkpoort, waar zoveel prachtige zeedieren aangetrokken door het licht ons zouden bezoeken.
Op 6 juni gooide Grace haar koperen rat onder water op ongeveer hetzelfde moment dat haar klasgenoten hun ringen omdraaiden tijdens de aanvangsceremonie in Killian Court.
Een oppervlakteteam van 24 specialisten hield ons veilig en goed onderzees, waaronder een marine-dokter die regelmatig onze gezondheid controleerde. Gelukkig was de ergste kwaal die we hebben gehad een oorontsteking, wat vaak voorkomt als je zoveel tijd in het water doorbrengt.
Op de meeste dagen waren we om 7.00 uur op en om 8.00 uur vertrokken voor onze eerste duik. We doken meestal drie keer per dag gedurende in totaal zes tot tien uur, verzamelen zoöplanktonmonsters, ontvangen en installeren sensoren om gegevens over verontreinigingen te verzamelen en werken met de Edgertronic-camera. Hoewel ik voornamelijk verantwoordelijk was voor de camera, kreeg ik veel steun van Jim Bales, PhD '91, van het Edgerton Center in Cambridge, en om de beste foto te maken waren we met z'n drieën ter plaatse: één om de camerapositie te beheren, één om verlichting aanpassen, en een om het gedetailleerde beeld en de instellingen van de bediening vanuit de habitat te bekijken. De camera neemt beelden op van dingen die in een oogwenk gebeuren, maar het duurt uren om het onder water op te zetten en te bedienen, dus het kan alleen worden gebruikt door verzadigde aquanauten.
Een van de meest intrigerende dingen die we probeerden vast te leggen, was de bron van het dreunende geluid dat een Goliath-tandbaars maakt wanneer hij zich voedt. Noordoost-professor Mark Patterson heeft getheoretiseerd dat de vis zijn mond snel uitzet, waardoor een plotselinge drukverlaging ontstaat - bekend als een cavitatiebel - die het water dat hij vasthoudt onmiddellijk verdampt. Wanneer de bel instort, maakt hij een geluid dat duikers in hun borstkas kunnen voelen - een geluid dat vissen in de buurt lijkt te verdoven, waardoor ze een gemakkelijkere prooi worden. We wisten dat het filmen van een cavitatiebubbel onder de beste omstandigheden veel geluk zou vergen, maar het was vooral ambitieus gezien het feit dat we met zulke nieuwe filmtechnologie werkten (ons Edgertronic-model, ontworpen door Mike Matter '84, kwam uit slechts twee weken voordat de training begon). Hoewel we niet in staat waren om het te doen, hebben we de vereiste stappen gevonden - en ik zou graag teruggaan om het project op een dag af te ronden.
Grace maakt een opname met behulp van de supersnelle Edgertronic-camera.
We zijn er echter in geslaagd om ongelooflijke beelden te maken van bidsprinkhaangarnalen, koraal, reusachtige tonnensponzen, hagedisvissen, plankton en andere zeedieren die nog nooit in slow motion in het wild waren gefilmd, en legden gedrag vast dat te snel is voor het menselijk oog om zien. Veel van het beeldmateriaal zal verschijnen in een IMAX-documentaire die Cousteau in 2015 zal uitbrengen. Tussen onze ochtend- en middagduiken komen we terug naar Waterman lunchen en werken aan taken zoals Skype-gesprekken met musea en schoolgroepen over de hele wereld. Ons doel was om mensen voor te lichten over hoe belangrijk oceaanonderzoek en -behoud zijn en waarom we moeten stoppen met het vernietigen van het milieu waarvan ons leven afhankelijk is. De meeste mensen realiseren zich niet dat de oceanen tot 70 procent van onze zuurstof produceren, dienen als de primaire bron van dierlijke eiwitten voor minstens een miljard mensen, en gifstoffen filteren of opslaan die de mensheid anders zouden overweldigen. Maar in de afgelopen 50 jaar hebben we maar liefst 90 procent van de grote oceaanvissen overgeëxploiteerd - of in sommige gevallen volledig uitgeput - en hebben we ecosystemen vernietigd die van fundamenteel belang zijn voor ons eigen voortbestaan. Zonder de oceanen is de aarde gewoon een andere rots in de ruimte. Toch weten we meer over de donkere kant van de maan dan over de watermassa's die tweederde van onze eigen planeet bedekken. Het is erg moeilijk, zo niet onmogelijk, om problemen op te lossen waar we weinig van weten, en toch blijft een verbazingwekkende 95 procent van onze oceanen onontgonnen.
Het leven in zee
Fabien bracht een pak kaarten mee en opende het nooit in 31 dagen. Eerlijk gezegd hadden we geen vrije tijd. De hele dag duiken is vermoeiend, en weer naar binnen Waterman , waren we druk bezig met het communiceren met de topside crew en met outreach. Als ik een pauze had, zou ik meestal nog een duik nemen. Het is moeilijk om het gevoel te beschrijven om in een volledig vreemd ecosysteem te leven, vredig vermengd met zoveel prachtige zeedieren. Je wilt geen minuut verspillen.
Met behulp van de Edgertronic maakten Grace en andere aquanauten beelden zoals deze van een gevlekte trommel die door een kreeft zwom.
Het is ook moeilijk om over te brengen hoe intellectueel opwindend de missie was. Het hele team - waaronder enkele tientallen onshore onderzoekswetenschappers, technici, oppervlakteduikers en ander ondersteunend personeel, evenals periodieke bezoekers - ontwikkelde een ongelooflijke kameraadschap. Elke nieuwe ontdekking leek tot nieuwe onderzoeksideeën te leiden.
Het opduiken was bitterzoet. Hoezeer ik familie, vrienden en een lange douche ook miste, ik zou nog minstens een paar weken zijn gebleven als ik de kans had gekregen. Ik kan zeker zien dat ik ooit een onderzees vakantiehuis heb. Zou ik in de tussentijd terugkeren naar? Waterman als ik de kans had? In een oogwenk.
Grace Young '14, met als hoofdvak werktuigbouwkunde en oceaantechniek, is een Marshall-wetenschapper en promovendus aan het Somerville College in Oxford, waar het hoofdkantoor van de Global Ocean Commission is gevestigd.
Missie 31 Onderzoek
Gezondheid koraalrif: Fundamenteel voor een derde van alle mariene soorten, koraalriffen zijn ook van cruciaal belang voor het ondersteunen van het menselijk leven. Maar verzuring door koolstofemissies en andere verontreinigende stoffen bedreigt of heeft al 70 procent van hen vernietigd. We verzamelden de eerste langetermijngegevens over hoe wilde koralen reageren op dagelijkse schommelingen in externe temperatuur, licht, pH en opgeloste zuurstof. Het lokaliseren van de oorzaak en het gevolg van de achteruitgang van koraal zou wetenschappers moeten helpen bij het ontwerpen en implementeren van herstelmaatregelen.
Zoöplankton: Het leven in zee zoals we dat kennen, is afhankelijk van zoöplankton. Deze kleine organismen zijn de eerste schakel in de mariene voedselketen. Bacteriën hechten zich ook aan de exoskeletten van zoöplankton. Dit creëert een reservoir dat de verspreiding van ziekten naar mensen voorkomt en de bacteriën in staat stelt koolstof en stikstof uit de oceaan te consumeren, een proces dat essentieel is voor een gezonde planeet. Door gedurende de dag monsters te verzamelen - zowel levend als zombie (recent dood maar nog niet afgebroken of geconsumeerd) - hebben we een enorme hoeveelheid gegevens verzameld die ons zullen helpen hun circadiane ritme, hun levenscyclus en de effecten van vervuiling en klimaat te begrijpen veranderen op hun gezondheid.
Vat sponzen:
Terwijl sponzen zich voeden, filteren ze water dat gelijk is aan hun lichaamsvolume in minder dan een minuut, waardoor meer dan 99 procent van de deeltjes die ze inademen worden verwijderd. Die wonderbaarlijke filtervoeding is een van de redenen waarom het zicht zo goed is rond een koraalrif. We gebruikten sensoren om schommelingen in temperatuur, zoutgehalte, pH, opgeloste zuurstof en waterstroom te meten om te bestuderen hoe het metabolisme en de voedingssnelheid van de sponzen reageren op veranderingen in de omgeving.
Milieuverontreiniging:
We hebben overal kleine sensoren ingezet Waterman om vervuiling te absorberen en te meten, inclusief PCB's en mogelijk dispergeermiddelen van de BP-olieramp, om te bepalen welke verontreinigingen het koraalrif aantasten en hoe.