Letos se má do tajemných mořských hlubin vydat nejmodernější průzkumné plavidlo –americká okřídlená ponorka Deep Flight (Hlubinný let). Jak informuje renomovaný americký časopis New Scientist, díky unikátní uhlíkové konstrukci se ve vodě pohybuje jako letadlo ve vzduchu.

Stane se zatím posledním důkazem snah o poznání záhadného světa slaného vodního živlu. Zveme vás na procházku dosavadním vývojem podmořských výzkumů.

Většina lidí ještě v 19. století věřila, že moře je pouze obrovská nádrž s bahnitým dnem, ve které může život existovat maximálně do tisícimetrové hloubky.

To ostře kontrastovalo s touhou zvídavých lidí – starou téměř jako civilizace – proniknout souvislou clonou mořské vody a zjistit, co se skrývá nejen v ní, ale také pod ní.

První studie, které se věnovaly rozmístění oceánů a pevnin, vytvořil již Aristoteles ze Stageiry (384–322  př. n. l.). Velice přesná byla i jeho pojednání o mořské biologii, kdy popsal asi 180 živočišných druhů žijících v Egejském moři. Stal se jedním z prvních  průkopníků vědy, dnes nazývané oceánografie.

Šlo doslova o život

Přímo do mořských hlubin se odvážně ponořili mnozí badatelé. Za prvního významného odvážlivce se pokládá řecký vojevůdce Alexandr Veliký (Makedonský), jenž se už roku 322 př. n. l. údajně pokusil o sestup do hlubin v zapečetěné voskové kabině.

Jiné historické zdroje uvádějí, že šlo o skleněné plavidlo, přesněji nádobu, která byla řetězem připevněna k lodi a spouštěla se prý až do hloubky 90 metrů. (Výmyslem je však legenda, že tuto kabinu – navíc i s lodí zaplněnou 150 členy posádky – odtáhla daleko obrovská ryba.).

Staří Slované se potápěli a dýchali pomocí rákosových trubic; alespoň to tvrdí věrohodné letopisy. Ovšem zprávy o prvních potápěčských přístrojích se objevují už ve starověkých literárních pracích – např. v Homérově Iliadě.

Zvon není jen na zvonění

Podle nových zjištění staří Řekové používali tzv. potápěčské zvony – zpočátku v podobě dřevěných skříni zpevněných železnými pláty se závažím na spodním okraji. (Na dno se spouštěly pomocí lan či řetězů dnem vzhůru.) Později to byly již zvony lité.

Uvnitř zvonu byly kolem dokola lavice a ve stěnách skleněné průzory k osvětlení vnitřku. Pobyt pod hladinou omezovala zásoba vzduchu..

První „moderní“ potápěčský zvon je datován rokem 1538. „Posádku“ tvořili dva odvážlivci, kteří seděli uvnitř se zapálenou svíčkou.

Roku 1660 sestrojil německý fyzik Sturm potápěčský zvon, vysoký čtyři metry. Životodárný čerstvý vzduch se doplňoval z postupně rozbíjených lahví umístěných ve zvonu.

Roku 1717 sestrojil anglický astronom Edmund Halley dokonalejší zvon – i s otvory na vypouštění vydechovaného vzduchu. Vzduch s kyslíkem se dopravoval na dno v sudech, ze kterých se hadicí přiváděl k osádce. Žádný z těchto zvonů však nezdolal hlubinu větší než pár desítek metrů.

Jak vyzráli na tlak?

Badatelé věděli, že k tomu, aby člověk pronikl do větších hloubek, ho nesmí bezprostředně ohrožovat vnější tlak, který se výrazně zvyšuje s hloubkou. Měl se proto „ukrýt“ v pevné kabině.

Dala se zavěsit na lano, navíjené lodním rumpálem. Druhou alternativou bylo využití hydrostatických sil, které působí na objemné těleso lehčí než voda – a na takové těleso zavěsit kabinu.

První možnost se změnila ve skutečnost ve 20. letech minulého století – v podobě tzv. pancéřových skafandrů s vodotěsnými klouby. Používaly se při vyzvedávání pokladů z potopených lodí v hloubkách kolem 200 metrů, kam se „obyčejní“ potápěči nemají šanci dostat.

Statečný muž se tak nechal uzavřít do ocelového válce s malými okénky zavěšeném na laně. Telefonicky řídil operace, které prováděli odborníci na hladině pomocí výbušnin, háků a mohutných kleští.

Nová éra výzkumu – batysféra

Úzkým otvorem o průměru pouhých 35 cm se vsoukáte do nevelké silnostěnné ocelové koule zvané batysféra (z řečtiny: bathos = hluboký, sphaira = koule). Pak za vámi zaklapne poklop vážící 180 kg, který námořníci muži zvenku uzavřou deseti masivními šrouby.

Spojení s  vnějškem umožňuje telefon, dobře utěsněný otvor pro lano – a také  malá kulatá okénka.

Jelikož jde o kouli, není zde dostatek místa pro dva muže a přístroje. Paradoxně vzhledem k zakřivení stěn zůstává mnoho místa nevyužito. Samozřejmě nesmějí chybět dvě kyslíkové láhve se 604 litry kyslíku.

Dávkovací zařízení ho dodává dva litry za minutu. Vydechovaný kysličník uhličitý pohlcují dva filtry.

Světelný zdroj – světlomet představuje žárovka s výkonem 1500W a optická soustava čoček. Vydává světlo jako 2500 svíček. Bohužel, ohřívá vzduch v kouli, takže by mohlo teplem popraskat okenní sklo. Proto se světlo užívá jen po krátkou dobu.

Badatelé tak při sestupu sedí většinou potmě. Zato za okénky sledují čilé světélkující živočichy.

Těsná koule jim nevadila

Většina lidí by si v kouli o průměru pouhých 150 cm a hmotnosti 2454 kg jistě připadala jako bezmocní tvorové v podivném vězení. To však není případ dvou Američanů – geologa ing. Otise Bartona (1899–1992) a zoologa prof.

Williama Beeba (1877–1962). V červnu 1930 provedli u Bermudských ostrovů s výše popsanou kulatou ponornou kabinou (pojmenovanou Století pokroku) první zkušební cestu ke dnu. V gondole zavěšené na laně o průměru 22 mm, které začínalo na lodním dřevěném navijáku, se dostali až do hloubky 240 metrů.

Přes okénka pořizovali i fotografie. V roce 1932 již pokořili hloubku 923 metrů.

Dychtivá smrt se neradovala

Samozřejmě si v kouli uvědomovali možná nebezpečí. Kdyby se přetrhlo lano, stali by se – zašroubováni v kouli s tloušťkou stěn 2,5 cm – kandidáty hrůzostrašné záhuby. Hrozbu představovala i možnost, že praskne křemičité sklo průzoru a dovnitř vtrhne ničivý vodní živel.

Vždyť tlak na sklo činil až 19 tun! To se také při ponoření do hloubky 915 metrů stalo; naštěstí šlo jen o test, bez lidí!

Přesto se roku 1949 Otis Barton v nové batysféře, vybavené dokonalou přístrojovou a filmovou technikou, ponořil dokonce do rekordní hlubiny 1375 metrů.

Batysféra tedy představovala podmořský výzkumný modul kulového tvaru, spouštěný na laně z lodi. Právě vlastní hmotnost dlouhého lana omezovala hloubku, do které se dala batysféra spustit.

Hydrostat může vystoupat sám

První hlubinné přístroje se nemohly samostatně vynořovat na povrch, muselo je vytáhnout lano na lodním navijáku. Uvedený nedostatek poté odstranily  hydrostaty (řecky hydór = koule, stateo = stojím). Jde o hlubinné přístroje válcovitého tvaru a s kulovitým horním a spodním dnem.

Měly již různé zátěže, které se daly v případě potřeby, např. když se lano přetrhlo či zachytilo o nějakou překážku, odhazovat. Tak kabina s pozorovateli samostatně (bez pomoci lana) vystoupala na hladinu.

Moderní hydrostat představuje jakousi plovoucí laboratoř s četnými hydraulickými i elektrickými přístroji. K pozorování dění pod hladinou slouží venkovní výkonný podmořský světlomet.

Dlouho dominoval batyskaf

Štafetu výzkumu ještě větších hlubin převzal batyskaf (z řečtiny bathos = hluboký, scyphon = loď). Jde o samohybné samostatně řiditelné plavidlo pro velké hloubky. Mnozí je přirovnávají ke vzducholodi, ovšem v hlubinách oceánů.

Jeho duchovním otcem se stal švýcarský oceánolog Jacques Piccard (1922–2008). Dozvěděl se totiž, jak sítě spuštěné do hloubky několika kilometrů uprostřed temné noci vyvrhly před očima ohromených oceánografů na palubu lodi spoustu fosforeskujících těl.

„Některé ryby měly skutečné reflektory. Světla však rychle slábla a zhasínala. Ryby nesnesly mnohem nižší tlak a vyšší teplotu povrchové vody, tak jako my bychom nesnesli obrovskou váhu vodních mas, pod kterou ony ryby žijí.

Napadlo mě, že je jediný prostředek, jak pozorovat tyto ryby v jejich přirozeném prostředí, je sestoupit do největších mořských hlubin. Jistě by se dala sestrojit vodotěsná kabina, která by odolala podmořskému tlaku a z jejichž oken by pozorovatel mohl obdivovat nový svět.

Kabina by byla těžší než voda, kterou vytlačí,stejně jako gondola balónu je těžší než stejný objem vzduchu. Zcela analogicky jako volný balón bylo by třeba zavěsit ji na objemné těleso naplněné látkou lehčí než voda.“.

Tak prof. Piccard popsal základní princip batyskafu. Tehdy byl ještě studentem a svůj sen si splnil až za dvacet let.

V bludišti nezabloudil

Musel hledat cestu z různých bludišť: Potřeboval najít lehkou látku pro plovák, který by nadlehčoval masivní kouli – dočasný domov posádky. Nakonec se rozhodl pro benzín, jehož bod varu se pohyboval mezi 60–80 °C. Jeden metr krychlový unese v mořské vodě zátěž až 340 kg!

Komory plovákových těles u moderních batyskafů pojaly podle nosnosti (výtlaku) 100–120 m2 benzinu.).

Zádrhel vznikl i kolem materiálu na okna (iluminátory). Batysféry ho měly z křemenného skla. Ovšem testy ukázaly, že při ponoru do větších hloubek, které plánoval, se v něm objevují trhlinky.

Piccard se už pomalu myšlenky, že vytvoří bezpečný batyskaf, vzdával. Naštěstí právě tehdy se objevil polymetylmetakrylát – plexisklo. Při síle 150 mm. vydrželo mnohem větší tlaky než normální sklo.

Další kroky vedly broky

Doslova životní problém znamenala podoba vhodné zátěže. Proč? Kdyby selhalo zařízení ovládající zátěž, posádka by byla odsouzena k hrozné, pomalé smrti v hlubině.

Zátěž měla mít možnost být odhazována jak postupně, tak v případě nouze i naráz. Ovšem má být vně kabiny, přes jejíž stěnu se má ovládat. Nelze však pro železnou tyč či hřídel dělat nějaký otvor, kterým by mohla do plavidla divoce proniknout voda.

Odvrhl i myšlenku elektrického ovládání, protože ve vodě může mít tragické následky krátké spojení či špatný kontakt. Přednost dostaly „neškodné“ elektromagnety.

Zátěží se staly kovové broky ve velkých zásobnících. Jejich dolní konec měl tvar nálevky, kolem které jsou cívky. Pokud jimi prochází elektrický proud, budou kovové broky zmagnetizovány a vytvoří kompaktní hmotu, která nálevku uzavře. Pokud posádka přívod elektřiny do cívek přeruší, broky se začnou sypat ven.

Stačí zapnout proud a odtok broků se zase zastaví!

Vynašel vlastní pohon

To vše umožnilo, aby se batyskaf pohyboval ve svislém směru – tedy ponořil se do hloubky a zase vyplaval na hladinu. V libovolné hloubce mohl dokonce „viset“.

Jenže jak se bude pohybovat přímo po dně v klidných místech (např. ve Středozemním moři), kde ho nebude unášet stálý vodní proud?

Odpovědí byl vlastní pohon v podobě hnacích šroubů poháněných elektromotory, které se ovládají řídící desky v gondole. Klidné přistání na dně, bez velkého nárazu, zajistilo speciální přistávací lano.

Batyskaf měl i několik děl

Gondola se zrodila z lité oceli s tloušťkou stěn 9–15 cm. Její vnitřní průměr měřil 200 cm. Odolnost byla vypočtená na tlak v hloubce 16 km. Batyskafu nechyběl příďový i záďový světlomet a dokonce ani harpunová hlubinná děla.

Sloužila k lovu velkých mořských živočichů, v případě nouze i na ochranu před možným útokem neznámých hlubinných oblud, třeba mohutných krakatic. Těžký úlovek se mohl přitáhnou navinutým ocelovým lanem. Jím byl do harpuny veden i elektrický proud k omráčení zasažené nestvůry.

První batyskaf, který dostal název FNRS-2, se s posádkou ponořil premiérově do moře u Dakaru 26. 11. 1948. Průlezem o průměru 43 cm se do něj vsunuli profesoři Piccard a Monoda.

Samozřejmě věděli, že po vyplutí na hladinu nemohou samostatně z batyskafu vystoupit ven, protože byl zvenku uzavřen. Pokud by tedy doprovodná loď vynořenou gondolu včas nenašla, vědci by se uvnitř koule udusili.

Pro jistotu měl tedy batyskaf mj. ultrazvukový přístroj a také radar, aby po vynoření mohla plavidlo objevit průzkumná letadla.

První ponor byl spíše propagační – trval jen 16 minut a gondola se ponořila pouhých 25 metrů. Přesto bylo živo – nejen proto, že pomocníci v moři měli obušky na odhánění žraloků. Následoval ponor bez posádky – do hloubky 1380 m.

Při vytahování gondoly na palubu lodi se však batyskaf velmi poškodil, mj. se utrhl jeden z hnacích elekromotorů.

Rekord nikdo nepřekonal

Skupina inženýrů vedená prof. Piccardem sestrojila postupně několik dalších stále dokonalejších strojů. Nejvíce se proslavil batyskaf US Navy Trieste.

V něm prof. Piccard a americký poručík Don Walsh (*1931) prozkoumali dno Mariánského příkopu v Tichém oceánu. Historického 23. ledna 1960 v 13.06 hod. dosáhli jeho dna.

Hloubkoměr ohlásil hloubku 11 521 metrů, což bylo ale později redukováno na 10 916 metrů. K velkému překvapení na dně objevili život v podobě platýzů a garnátů. Naštěstí přežili i situaci, kdy na vstupním poklopu jejich průzkumného plavidla prasklo plexisklové sklo silné 7,6 cm.

Prof. Piccardovi se díky batyskafům splnil sen: Spatřil hlubokomořské živočichy v jejich přirozeném prostředí.

Věděl to kapitán Nemo?

Při ponoru do velkých hloubek je třeba skloubit dvě protichůdná kritéria – zajistit dostatečnou pevnost stěn ponorného zařízení a současně zajistit vztlakovou sílu, která umožní plavidlu plavbu a opětný výstup na hladinu.

Věděl to i francouzský génius Jules Verne, když v letech 1869 – 1870 psal román Dvacet tisíc mil pod mořem. Tam se objevuje kapitán Nemo (latinsky nikdo), který vlastní supermoderní ponorku Nautilus.

Ovšem v praxi se ponorky první poloviny 20. století dokázaly ponořit nejvíce několik desítek metrů pod hladinu. Proč? Většímu tlaku nebyl jejich velký  trup – uvnitř vyplněný vzduchem – schopný odolat. Tlak vody v hloubce 5000 metrů je totiž cca pětsetkrát větší než u hladiny.

Nebylo však možné vyrobit ponorky se silnějšími stěnami, protože by neměly dostatečný vztlak k vyrovnání tohoto těžšího pláště. (Batysféra nedostatek vztlaku kompenzovala lanem, na kterém se spouštěla z paluby lodi.).

Hlubinné ponorky – už nejen sen

Nové technologie a materiály postupně vedly k výrobě podvodních plavidel odolných obrovskému tlaku.

Od roku 1964 se datuje slavná éra americké výzkumné miniponorky Alvin. Při délce 7,6 metru poskytuje místo pro řidiče a dva výzkumníky. Nezávisle se pohybuje v hloubce až 4,5 km. Velice ji využil oceánograf Robert Ballard (*1942).

V roce 1977 přes její průzory objevil jedinečnou hlubokomořskou faunu u horkých vývěrů na středooceánském hřbetu. V roce 1986 pak prozkoumal potopený vrak „nepotopitelného“ luxusního parníku Titanik.

Ruské miniponorky Mir 1 a Mir 2 s tříčlennou posádkou pronikají až do šestikilometrové hlubiny, kde vydrží 80 hodin. V současnosti se nejhlouběji ponoří japonská výzkumná ponorka Shinkai 6500, Číslovka v názvu ukazuje největší dosaženou hloubku.

Ještě mnohem hlouběji proniká jen Kaiko – dálkově řízený robot bez lidské posádky.

Vzhůru dolů!

To byl jen stručný přehled hlavních způsobů, jak lidé v historii pronikali do hlubin. Co v nich asi viděli?

Zkuste si představit, že budete mít možnost ponořit se až na nejhlubší místo oceánu. K dobrodružné výpravě nejspíš odmítnete batyskaf, kde by vás do stísněného prostoru zvenku uzavřelo mnoho šroubů. Vodotěsný příklop našeho moderního ponorného zařízení se hermeticky uzavírá, aby za chvilku už rozvlní hladinu. Naše hlubokomořská mise začíná.

Zeměpisné mapy nás klamou?

Při pozvolném klesání přes průzor zjistíme, co ze břehu nevidíme: Slaná voda pokrývá i rozsáhlé plochy kontinentální kůry. Kontinent tedy nekončí tam, kde začíná vodstvo, ale jeho rozloha bývá o více jak 10 % větší než ukazují zeměpisné mapy.

Patří k němu totiž i celý pevninský šelf – nízký okraj zaplavený mořem. Ať vás neleká, že potom čeká „podmořský sešup“. Většinou mívá mírný sklon – 2 až 6 stupňů. Tzv. kontinentální svah, tedy skutečný okraj všech kontinentů ležící pod vodou, sestupuje do  hloubky obvykle v rozmezí 150–3000 m.

Pod ním a usazeninami kontinentálního úpatí se nacházejí v různé hloubce horniny oceánského dna. Čeká nás však ještě dlouhé klesání. Podle nejnovějších zjištění mají světové oceány průměrnou hloubku 3729 metrů. (Průměrná nadmořská výška pevniny je pouhých 840 metrů.).

Viditelnost stěží potěší

Po ponoření do otevřeného slaného živlu bývá viditelnost nejvíce třicet metrů. Ve stínu se nám zdá všechno šedivé nebo stříbrné. Proč? Ze slunečního spektra se nejdříve odfiltrovávají červené paprsky. Za jasného počasí v tropech sluneční paprsky a teplo pronikají až do hloubky 200 metrů.

Povrchové vrstvy oceánu se biologicky a chemicky zcela liší od ostatních vodních vrstev. Odborníci je označují jako „vrstvu neustonu“. Je zde bohatství živin, protože mnohé odpadní látky vytvářené planktonem ve spodních vodách vyplouvají na povrch. Tady se hromadí rovněž tuky i jiné látky z těl uhynulých živočichů.

Ačkoli také v tropických mořích teplá povrchová vrstva oceánské vody sahá maximálně 200 metrů hluboko, právě zde se soustřeďuje většina mořského života. Dokazuje to spousta živočichů, kteří plují před průzory našeho plavidla ,  někteří v roli predátorů, jiné jako kořist.

Termoklima se mění

Pod horní teplou povrchovou nás čeká chladnější a hustší přechodová vrstva, která sahá až do kilometrové hloubky. Pomalu se noříme ještě níže – do hluboké vrstvy mimořádně těžké studené vody.

Člověk za optimálních podmínek běžně vidí ještě v hloubce 200 metrů. O tři sta metrů hlouběji však lidský zrak neregistruje nic než černočernou tmu. Hlubinní tvorové mají oči mnohem citlivější a mnozí z nich vidí i v půlkilometrové hloubce. Kilometr pod mořskou hladinou však už panuje absolutní temnota.

Reflektory naší ponorky prořezávají temnotu a pomáhají zjistit, že mezi uvedenými vodními vrstvami se volně pohybuje pramálo živočichů. Vodní fyzikální a chemické rozdíly totiž pro vodní tvory znamenají fyziologické bariéry, které nemohou překonat.

Lépe to pochopíme pohledem na teploměr – tropických oceánech povrchová vrstva bez problémů dosahuje teplotu i přes 25 °C, zatímco přechodná vrstva pod ní už jen 11° C. Když klesneme hlouběji, je voda studená 5 °C, ba i méně.

Umíte si představit, jaké termoklima musí být v oceánech, které neleží v tropech či subtropech? Ovšem i tam se dá žít! Nyní vědci na Aljašce objevili živočicha s vnitřní nemrznoucí směsí, která mu umožňuje přežívat až do mrazu -60 °C.

Jak proudí oceánské proudy?

Co se to děje? Do našeho plavidla z boku něco tlačí velkou silou. Není to však žádná podmořská nestvůra. Ovlivňuje nás „řeka v oceánu“. Tak se označuje ohromné proudění teplé či naopak studené vody, která napříč vodním živlem dosahuje na jižní severní i polokouli.

Právě mohutné vodní masy v pohybu mají zásluhu na tom, že v oceánech kolují voda a živiny a na jejich hranicích vznikají pásma , která se vyznačují změnami fyzikálních i chemických vlastností vody. Tyto oblasti nabízejí výhodné příležitosti pro život v moři.

Teplé proudy s jasně modrou vodou, ale málo živinami, se rodí v tropických vodách  rovníkových oblastí a pasáty (větry) je ženou k pólům. Nejznámějším reprezentantem je Golfský proud. Směřuje z Karibiku podél východního pobřeží USA, ohřívá pobřežní země a výrazně zde zmírňuje zimy stejně tak jako v oblastech severní Evropy.

Nyní se však objevují názory, že Golfský proud zpomaluje, což se prý projevuje i letošní krutou zimou.

Studené proudy v podobě oceánských vírů naopak putují z nejvzdálenějších polárních oblastí k rovníku. Vyznačují se vysokou koncentrací živin. Mají hustou vodu, a proto se pohybují pomalu, maximálně rychlostí 1,8 km/hod.

Kam se hrabou suchozemské hory!

Z vlivu proudu jsme se šťastně vymanili a klesáme níže. Pod sebou identifikujeme bahno. Tvoří ho zejména pozůstatky drobných rostlin a živočichů, kteří se po uhynutí snášejí za mořské dno.

Většina sem však ani nedopadne, takže za sto let vznikne jen několikamilimetrová vrstvička. Za miliony let to však stačilo na vytvoření mnohametrové vrstvy.

Ještě před 100 lety se většina badatelů domnívala, že oceánské dno je úplně ploché a pokryté silnou, málo zajímavou vrstvou bahna. S tím souviselo přesvědčení, že nejhlubší místo není nikde jinde než uprostřed oceánu. Překvapení až po čase přinesla hloubková měření z lodí.

Mořské dno má více podob než barvy duhy. Jsou zde hluboké příkopy, prastaré vulkány, podmořské kaňony, ale především horstvo – mnohdy vyšší než na souši. Nejdelším horským pásmem na světě je středooceánský hřbet, který se po dně táhne v délce 64 374 km .

Sopky žhnou i pod vodou

Nemáme už halucinace, když v dáli narušuje temnotu výrazná rudá záře? Ne, to nám podává vizitku jedna z četných podmořských sopek. Princip je stejný jako u jejich suchozemských příbuzných vulkánů: Tlak uvnitř Země vytlačuje slabšími místy v zemské kůře směs roztavených hornin a plynů, tzv.

magma. Těsně pod povrchem dochází k prudkému výronu bublinek plynů, magma napění a začne se vylévat v podobě lávy. Ta zchladne a ztuhne, vznikne z ní nová hornina. Při každém novém výbuchu se vytvoří nová vrstva horniny.

Velké šance pro sopečnou činnost nabízí právě slabá oceánská kůra. Vždyť nejstarší místa Tichého oceánu jsou stará teprve 200 milionů let. Pokud je erupce dostatečně silná (či opakovaná), vynoří se ze dna oceánu sopečný kužel.

Mořské sopky se mohou pohybem tektonických desek pomalu posouvat a v místě původního epicentra mohou postupně vznikat další a další sopečné ostrovy. Tímto způsobem dochází ke vzniku celých sopečných souostroví.

V hlubinách nejde o diskotéku

Temnotu nenarušuje pouze sopka, ale i praktická ukázka bioluminiscence. To je schopnost některých živočichů, rostlin a mikroorganismů vydávat viditelné záření chemického původu.

Barev je tu jako někde na podivné diskotéce – bílá, bleděmodrá, zelená, modrá, oranžová, často jasně červená. Většina ryb světélkuje zeleně, některé přitom mění barvy- pod bílé přes žlutou a zelenou až po modrou.

U hlavonožců září některé orgány někdy barvou ultramarínovou, jiné orgány modře nebo červeně s rubínovým odstínem.

Inu, pastva pro oči! Loučíme se s bentosem – společenstvem všech organismů žijících na dně vodních ploch.

Vnitřní vesmír čeká

Po takové napínavé exkurzi zase jistě rádi vystoupáme z mořského dna vzhůru. Z temnot, kde probleskují světélkující mořské dravé obludy, se podíváme nahoru, kde vodu prozařují sluneční paprsky.

V mořských hlubinách čeká na objevení bezpočet druhů živočichů! Vždyť podle střízlivých odhadů více jak 60 % oceánu přesahuje hloubku 1,5 km, (Někteří vědci dokonce uvádějí, že 80 % oceánu je hlubších než 3000 m.

) Tam je dost obtížné proniknout. Proto z plochy 300 milionů km2 hlubokomořského (oceánského ) dna je zatím prozkoumáno pouhých cca 30 km2! „Vnitřní vesmír“ tak dál střeží svá četná tajemství.

Více se dozvíte:

H. V. Thurman, A. P. Trujillo: Oceánografie, Computer Press, 2005

Planeta Země, Universum, 2004

A. Byatt, A. Fothergill, M. Holme: Modrá planeta, Knižní klub, 2002

Z. Dobřichovský: Člověk dobývá mořské hlubiny, Práce, 1987

M. N. Diomidov, A. N. Dimitrijev: V batyskafu na mořské dno, SNTL, 2001

www.seaplanet.eu

Víme, kam se vlastně potápíme?

Země je tzv. vodní planetou, na které z hlediska rozlohy převažuje vodní živel nad pevninou.Tato hydrosféra v podobě souvislého oceánu kapalné vody zabírá  plochu 361 milionů km2, tedy přibližně 71 % zemského povrchu.

I proto se Země při pohledu z vesmíru jeví jako „modrá planeta“.

Zemský povrch se dělí na pět obrovských oceánských pánví. Největší z nich je Tichý oceán (Pacifik) a jeho vedlejší moře – se šířkou 17 000 km. Obsahuje 50 % veškeré vody na světě. Rozlohou následuje Atlantský oceán, Indický oceán , Jižní (Antarktický ) oceán a nakonec Severní ledový oceán.

V těchto obrovských rozlohách vod i kolem nich se vyskytuje nesmírné spektrum rozmanitých biotopů dokazujících úžasnou proměnlivost života. Moře a oceány jsou tedy zdaleka největším životním prostředím na Zemi.

Vědci o nich však vědí jen málo, někdy se uvádí, že méně než o vesmíru nad našimi hlavami. Proto se neprobádaný svět pod vodou také označuje za „vnitřní vesmír“.

Vždyť jen tvary a hloubky moří a oceánů nejsou pouze výsledkem geologické činnosti. Do moří se totiž po miliony let dostává i pevný materiál z kontinentů, což opět vyvolává nové změny ve stavbě zemské kůry, nové pohyby a další přeměny oceánů.

Hlubiny jsou šancí i pro biomedicínu

Nové objevy v podmořském světě znamenají naději i pro rozvoj biomedicíny.

Nejnovějším příkladem jsou světélkující živočichové, jejichž fluorescenční proteiny lze použití jako markery u savčích buněk. Jejich aktivitu ovlivňuje změna vlnové délky světla.

Význam výzkumu fluorescenčních proteinů nejlépe vystihuje fakt, že v roce 2008 Nobelovu cenu za chemii byla získali právě vědci, kteří objevili a zabývali se vývojem zeleného fluorescenčního proteinu GFP.

Díky němu je možné sledovat osud a chování bílkovin na molekulární úrovni. Napomáhá při diagnostice rakoviny (sledování šíření rakovinných buněk) či Alzheimerovy choroby (pozorování změn nervových buněk)…

Badatelé z Centra podmořského biovýzkumu (Marine Biodiscovery Centre),

působícího při Aberdeenské univerzitě ve Skotsku zkoumají bakterie ze vzorku bahna odebraného pomocí hloubkové ponorky Kaiko z nejníže položeného místa na Zemi – z Mariánského příkopu (10 916 metrů pod hladinou Tichého oceánu).

Tlaku odolná bakterie Dermacoccus abyssi, jež zde žije, vytváří chemickou sloučeninu, kterou se vědcům nejprve nedařilo rozpoznat.

Neznámí červi „bombardují“ okolí

Biologové z Kalifornské univerzity v časopisu Science nedávno oznámili, že

objevili sedm druhů hlubokomořských červů, o kterých věda dosud neměla ani tušení. Zaujali je nejen neobvyklým vzhledem a elegantním způsobem pohybu, ale u pěti druhů schopností „bombardovat“ okolí zeleně svítícími měchýřky.

Ty jsou naplněny kapalinou a snadno se oddělují od zbytku těla. Jakmile se tak stane, začnou v temnotě mořských hlubin jasně zeleně zářit. Patrně slouží k odlákání pozornosti predátorů. Červi žijí v hloubkách 1800–3700 m a vědci je objevili pomocí dálkově ovládaných ponorek.

Jaké poklady skrývají hlubiny?

Důležitým pokladem jsou samozřejmě ryby. Hlavní „rybárny“ jsou v hloubkách až sedm kilometrů pod hladinou. Přitom většina rybářů loví v povrchových vodách.

Stále modernější pomůcky umožňují nalézat zbytky mnoha plavidel. Někdy klesly ke dnu nešťastnou náhodou, jindy při námořních bitvách.

Rozsáhlé šelfy jsou místem zaslíbeným zdrojům ropy. Na dně moří a oceánů čeká na vytěžení mnoho nerostů. Platí to o železu, kobaltu, niklu, mědi, ale hlavně o manganu. Tzv. manganovými konkrecemi (balvany) jsou „vydlážděny“ ohromné plochy na dně Atlantického a Tichého oceánu.

Pomáhají i satelity

Výzkumná loď Oceanos Explorer přenáší v reálném čase prostřednictví satelitu a rychlého internetu záběry z podmořských výzkumů na četná vědecká pracoviště na pevnině. V rámci vzdělávacích programů je však může přijímat i libovolný zájemce.

Voda je také věda

Novodobý hlubokomořský výzkum se datuje od roku 1872, kdy se uskutečnila velká výprava zaměřená na studium oceánů. Na více než tříletou cestu kolem světa se vydala britská loď Challenger. Díky zkušenostem se zrodila hlubokomořská biologie.

Do té doby se většina lidí (včetně učenců) domnívala, že podmínky v hlubokém moři neumožňují, aby tam byl život.

Oceánografie jako mezioborová věda spojuje vědce, kteří se zabývají jak biologií, tak fyzikou, chemií, geologií, mořskou archeologií, astronomií, geografií. Ke studiu vodních tvorů se vedle tradičních vlečných sítí a drapáků využívají elektronické a akustické přístroje.

Slouží i příšery z hlubin

Tajemství mořských hlubin se dařilo odhalovat i studiem ulovených hlubokomořských živočichů vytažených třeba při kladení podmořského kabelu.

Ovšem do začátku 20. století existovaly pouze nepatrné poznatky. Ještě v roce 1948 švédský oceánolog Hans Petterson tvrdil, že v hloubkách větších než 6500 m neexistuje žádný život. Proč? Živočichy by rozdrtil tlak vody!

Tuto domněnku postupně vyvrátili odborníci důkazy o tom, že hlubokomořské organismy nemají žádné duté orgány, které by tlak vody stlačoval a tak jim znemožňoval přežití.

Vítěz zvítězil

Situace se výrazně zlepšila, když v roce 1949 vyplula sovětská výzkumná loď Vítěz. Za deset let se na ní vystřídali členové 28 výzkumných výprav, kteří uskutečnili přes 1000 hlubinných sestupů. Tak mj. ze dna Tichého oceánu vylovili živočichy Pogonophorae, kteří žijí v tenkých trubičkách dlouhých až půldruhého metru. Zachovávají si rysy prastarých obyvatel oceánu.

Badatelé z uvedené lodi poprvé zjistili, že ryby plují ještě v hloubce 7260 metrů, kde na ně působí tlak větší než 700 atmosfér.

Dánové na výzkumné lodi Galathea ulovili rybu z hloubky 7130 metrů. Její oči, které ve věčné tmě ničemu neslouží, zakrněly a vypadaly jako dvě malé tečky.

Mnohé ryby – dravci vegetující u dna mají obrovské ozubené tlamy; některé z nich polykají kořist větší než ony samy. Hlubinné plovoucí příšerky mají většinou velká, stále otevřená ústa, aby jim neunikla žádná kořist.

Historii psal i Cousteau

Do výzkumu moří a oceánů a jejich popularizace, zejména pomocí filmů, se významně zapsal i Francouz Jacques Yves Cousteau (1910–1997) se svou lodí Calypso.

Tento všestranný vědec v roce 1943 sestrojil první potápěčskou automatiku – dýchací přístroj pracující se stlačeným vzduchem.

V současné době je největší dosažená hloubka při potápění ve skafandru 534 metrů. To může být pro člověka nebezpečné nejen kvůli velkému tlaku vody, ale také kvůli dusíku ze vzduchu dýchaného pod tlakem.

Rozpouští se totiž v tělesných tkáních a může vyvolat tzv. dusíkové opojení – ztrátu orientace a sebekontroly.

Obludy nevymřely

Nejen kryptozoologové věří, že hlubiny skrývají dosud neznámá monstra. Hlubokomořští hlavonožci – sépie, olihně, krakatice a chobotnice mají hbitá pružná těla. Nyní výzkumníci tyto dravce objevili i v hloubce 5000 m.

Krakatice obrovská může měřit i přes 15 metrů (s chapadly) při hmotností více jak tunu. Typickými znaky jsou chapadla a dokonalé oči, někdy velké jako talíře. Vyskytuje se na různých místech (včetně chladných vod u Antarktidy.

Světélkující vampýrovka hlubinná (Vampyroteuthis infernalis) je přechodem od chobotnic ke krakaticím. Celé osmiramenné tělo (s očima velkýma jako fotbalový míč) pokrývají světelné orgány.

Experti očekávají další objevy těchto hlubokomořských monster. Zatímco v roce 2001 znali 786 druhů monster, nyní jejich počet odhadují až na 1200 druhů. Zásadním problémem je, že po vytažení z hlubin na vzduch by se tělo rychle rozložilo.

Zatím bylo určeno jen 230 000 mořských živočišných druhů. (Na souši se jedná cca o 1 500 000 živočichů.).

ROV budou rychlejší

Hlubiny také prohledávají dálkově ovládaná podvodní vozidla (ROV). Dosud však měla zásadní nedostatek – extrémní pomalost. Proč? ROV bývají k mateřské lodi připoutána kabelem silným okolo 2,5 cm, který jim dodává elektrickou energii.

Tažení tak silného kabelu do mnohakilometrových hloubek roboty zákonitě brzdí, rychlost jejich pohybu je menší než 2 km/h, což je asi jen třikrát více, než je rychlost želvy.

Nových ROV, která by měla být spuštěna letos, se to už ale týkat nebude.

Podle magazínu New Scientist technologie napájení bateriemi pokročila natolik, že se robot může vydat i do těch nejhlubších míst oceánů a potřebnou energii si nést s sebou v podobě vysokokapacitní lithiové baterie.

K ovládání robota z mateřské lodi prý postačí optické vlákno o průměru 2–4 mm, které se za robotem bude odvíjet obdobně jako vlákno hedvábí za pavoukem tkajícím síť. Rychlost pavoučích robotů“ SpiderOptic má být na hlubinné poměry přímo závratná – 10 km/h.

Největším z nových typů ROV je třímetrový robot U-11000. Má dlouhodobě sledovat oceán. Využije se i při opravných misích při katastrofách (např. úniku ropy ).Typ T-6500 (vysoký 2,5 metru) je stvořen k průzkumu dna a vědeckým misím.

Šok: Pod oceánským dnem bují život!

Převratný objev učinili badatelé z Texaské univerzity (USA). Nedaleko pobřeží New Foundlandu unikátní vrták dokázal provrtat tvrdé mořské dno. Tak se podařilo získat vzorky ze zemské kůry 1626 metrů hluboko pode dnem.

Při mikroskopickém zkoumání vzorků vědci s úžasem zjistili, že skalnaté podloží doslova překypuje mikrobiálním životem. Objev tak naprosto převrací dosavadní znalosti o možnostech udržení živých organismů za podmínek nesmírného tlaku a ve vysokých teplotách.

Zdá se, že takový život je prý nejspíše založen na bázi získávání energie z metanu, kterého se v těchto hloubkách nachází velké množství. Usazeniny a skalnaté podloží oceánu jsou zde staré 111 milionů let a teplota se v těchto hloubkách pohybuje mezi 60 až 100° Celsia.

Navíc zde neexistuje žádný kyslík a vše probíhá v naprosté tmě bez přístupu světla.

Objev dává velkou naději i badatelům, pátrajícím po mimozemském životě na dalších planetách. Pokud je možný život v takovýchto extrémních podmínkách, může se na podobném principu vyskytovat třeba na Marsu.