Ocean Drilling: Natuklasan ng mga Siyentipiko ang 50 Taon Mamaya

Ito ay kamangha-mangha ngunit totoo na alam namin ang higit pa tungkol sa ibabaw ng buwan kaysa sa tungkol sa sahig ng karagatan ng Daigdig. Karamihan sa kung ano ang alam namin ay nagmula sa pang-agham na pagbabarena sa karagatan - ang sistematikong koleksyon ng mga pangunahing sample mula sa malalalim na seabed. Nagsimula ang rebolusyonaryong prosesong ito 50 taon na ang nakalipas, nang ang drilling vessel na Glomar Challenger ay naglayag sa Gulpo ng Mexico noong Agosto 11, 1968 sa unang ekspedisyon ng pederal na pinondohan ng Deep Sea Drilling Project.

Nagpunta ako sa aking unang pang-agham na ekspedisyon sa pagbabarena sa karagatan noong 1980, at mula noon ay nakilahok sa anim na higit pang mga ekspedisyon sa mga lokasyon kabilang ang malayong North Atlantic at Antarctica ng Weddell Sea. Sa aking lab, ang aking mga mag-aaral at ako ay nagtatrabaho sa mga pangunahing sample mula sa mga ekspedisyong ito. Ang bawat isa sa mga core, na mga cylinders na 31 piye ang haba at 3 pulgada ang lapad, ay tulad ng isang libro na ang impormasyon ay naghihintay na maisalin sa mga salita. Ang pagpindot sa isang bagong binuksan na core, na puno ng mga bato at sediment mula sa sahig ng karagatan ng Daigdig, ay tulad ng pagbubukas ng isang bihirang dibdib ng kayamanan na nagtatala sa paglipas ng panahon sa kasaysayan ng Daigdig.

Tingnan din ang: Ekspedisyon sa Submerged 'Lost Continent' Zealandia isang "Tagumpay"

Sa paglipas ng isang kalahating siglo, ang pang-agham na pagbabarena sa karagatan ay nagpatunay sa teorya ng mga tectonics ng plate, na lumikha ng larangan ng paleoceanography at muling tinukoy kung paano natin tinitingnan ang buhay sa Lupa sa pamamagitan ng pagbubunyag ng napakalawak na pagkakaiba-iba at dami ng buhay sa malalim na biosphere ng dagat. At higit pa ang nananatiling natututunan.

Teknolohikal na likha

Dalawang pangunahing mga pagbabago ang naging posible para sa mga barko ng pananaliksik na kumuha ng mga sampol na core mula sa mga tumpak na lokasyon sa malalalim na karagatan. Ang unang, na kilala bilang dynamic na pagpoposisyon, ay nagbibigay-daan sa isang 471-paa na barko upang manatiling maayos sa lugar habang ang pagbabarena at pagbawi ng mga core, isa sa ibabaw ng susunod, madalas sa higit sa 12,000 talampakan ng tubig.

Ang angkla ay hindi magagawa sa mga kalaliman. Sa halip, nag-drop ang mga technician ng instrumento sa hugis ng torpedo na tinatawag na transponder sa gilid. Ang isang aparato na tinatawag na isang transduser, naka-mount sa katawan ng barko ng barko, nagpapadala ng isang tunog signal sa transponder, na sumagot. Kalkulahin ng mga computer sa kalangitan at anggulo ng komunikasyon na ito. Ang mga thrusters sa barko ay nagpapatakbo ng barko upang manatili sa eksaktong kaparehong lokasyon, pag-aalis ng mga pwersa ng alon, hangin, at alon.

Ang isa pang hamon ay lumitaw kapag ang drill bits ay kailangang palitan ng mid-operasyon. Ang crust ng karagatan ay binubuo ng igneous rock na nagsuot ng mga piraso ng mahaba bago paabot ang nais na lalim.

Kapag nangyari ito, ang drill crew ay nagdudulot ng buong drill pipe sa ibabaw, nagpapatayo ng isang bagong drill bit at nagbalik sa parehong butas. Kinakailangan nito ang paggabay sa pipe sa isang funnel na hugis na re-entry na kono, na wala pang 15 metro ang lapad, inilagay sa ilalim ng karagatan sa bibig ng butas ng pagbabarena. Ang proseso, na unang nagawa noong 1970, ay tulad ng pagpapababa ng isang mahabang piraso ng spaghetti sa isang funnel sa quarter-inch-wide sa malalim na dulo ng Olympic swimming pool.

Kinukumpirma ang Plate Tectonics

Nang nagsimula ang pagbagsak ng pang-agham na karagatan noong 1968, ang teorya ng plate tectonics ay isang paksa ng aktibong debate. Ang isang pangunahing ideya ay ang bagong crust ng karagatan ay nilikha sa mga ridges sa seafloor, kung saan ang mga karagatan ng plato ay lumayo mula sa isa't isa at ang magma mula sa panloob na kalatagan ng lupa sa pagitan nila. Ayon sa teorya na ito, ang crust ay dapat na maging bagong materyal sa tuktok ng mga ridges ng karagatan, at ang edad nito ay dapat na madagdagan sa distansya mula sa tuktok.

Ang tanging paraan upang patunayan ito ay sa pamamagitan ng pagtatasa ng sediment at rock cores. Sa taglamig ng 1968-1969, pinangalanan ng Glomar Challenger ang pitong mga site sa South Atlantic Ocean sa silangan at kanluran ng Mid-Atlantic ridge. Parehong ang igneous bato ng karagatan palapag at overlying sediments na may edad na perpektong kasunduan sa mga hula, na nagkukumpirma na karagatan crust ay bumubuo sa mga ridges at plate tectonics ay tama.

Pagre-build ng Kasaysayan ng Daigdig

Ang rekord ng karagatan ng kasaysayan ng Daigdig ay mas tuluy-tuloy kaysa sa mga porma ng geologic sa lupa, kung saan ang pagguho at pag-redo sa pamamagitan ng hangin, tubig at yelo ay maaaring makagambala sa rekord. Sa karamihan ng mga lokasyon ng karagatan ay inilatag ang maliit na butil sa pamamagitan ng maliit na butil, microfossil sa pamamagitan ng microfossil, at nananatili sa lugar, sa huli ay nanunulak sa presyon at nagiging bato.

Ang mga microfossil (plankton) na pinapanatili sa latak ay maganda at nagbibigay-kaalaman, kahit na ang ilan ay mas maliit kaysa sa lapad ng buhok ng tao. Tulad ng mas malaking planta at mga fossil ng hayop, maaaring gamitin ng mga siyentipiko ang mga masalimuot na istruktura ng kaltsyum at silikon upang muling buuin ang mga nakaraang kapaligiran.

Salamat sa pang-agham na pagbabarena sa karagatan, alam namin na matapos ang isang asteroid strike pumatay ang lahat ng di-unggoy dinosaur 66 milyong taon na ang nakalilipas, ang bagong buhay ay colonized ang bunganga rim sa loob ng maraming taon, at sa loob ng 30,000 taon ng isang buong ecosystem ay thriving. Ang ilang malalim na organismo ng karagatan ay nanirahan sa pamamagitan ng epekto ng meteorite.

Ipinapakita rin ng pagbabarena ng dagat na sampung milyong taon na ang lumipas, isang napakalaking paglabas ng carbon - marahil mula sa malawak na aktibidad ng bulkan at methane na inilabas mula sa pagtunaw ng mga methane hydrate - sanhi ng biglang, matinding warming event, o hyperthermal, na tinatawag na Paleocene-Eocene Thermal Maximum. Sa episode na ito, kahit na ang Arctic ay umabot na sa 73 degrees Fahrenheit.

Ang nagresultang pag-asam sa karagatan mula sa pagpapalabas ng carbon sa atmospera at karagatan ay nagdulot ng napakalaking paglusaw at pagbabago sa malalim na ecosystem ng karagatan.

Ang episode na ito ay isang kahanga-hangang halimbawa ng epekto ng mabilis na klima warming. Ang kabuuang halaga ng carbon na inilabas sa panahon ng PETM ay tinatayang na katumbas ng halaga na mapapalabas ng mga tao kung sunugin natin ang lahat ng mga reserbang gasolina ng Fossil ng Daigdig. Gayunpaman, ang isang mahalagang pagkakaiba ay ang carbon na inilabas ng mga bulkan at hydrates ay mas mabagal kaysa sa kasalukuyang inilalabas natin ang fossil fuel. Kaya maaari naming asahan kahit na mas madula klima at ecosystem pagbabago maliban na lamang kung ihinto namin ang nagpapalabas ng carbon.

Paghahanap ng Buhay sa mga Sediments ng Karagatan

Ipinakikita rin ng pang-agham na pagbabarena sa karagatan na mayroong halos maraming mga selula sa marine sediment tulad ng sa karagatan o sa lupa. Ang mga ekspedisyon ay nakatagpo ng buhay sa mga sediments sa kalaliman sa mahigit na 8000 talampakan; sa mga deposito ng dagat na 86 milyong taong gulang; at sa temperatura sa itaas 140 degrees Fahrenheit.

Ngayon ang mga siyentipiko mula sa 23 bansa ay nagpanukala at nagsasagawa ng pananaliksik sa pamamagitan ng International Ocean Discovery Program, na gumagamit ng pang-agham na pagbabarena sa karagatan upang makuha ang data mula sa mga sediments at bato sa dagat at upang subaybayan ang mga kapaligiran sa ilalim ng sahig ng karagatan. Ang coring ay gumagawa ng bagong impormasyon tungkol sa mga tectonics ng plate, tulad ng mga pagkakumplikado ng pagbuo ng karagatan ng karagatan, at ang pagkakaiba-iba ng buhay sa malalim na mga karagatan.

Ang pananaliksik na ito ay mahal, at sa teknolohiya at intellectually matindi. Ngunit sa pamamagitan lamang ng paggalugad sa malalim na dagat ay maaari nating mabawi ang mga kayamanang humahawak nito at mas maunawaan ang kagandahan at pagiging kumplikado nito.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa The Conversation ni Suzanne O'Connell. Basahin ang orihinal na artikulo dito.