Gnade Unterwasser

Meine Messingratte auf den Boden des Atlantiks zu werfen, war nicht in meinen ursprünglichen Abschlussplänen. Aber als Fabien Cousteau, Enkel des berühmten Unterwasserforschers Jacques Cousteau, mich einlud, bei Mission 31 als Aquanaut und Missionswissenschaftler im Unterwasserlebensraum mitzumachen Wassermann , ich konnte mir die Chance nicht entgehen lassen. Seine Idee war es, den 30-Tage-Rekord seines Großvaters im Leben unter Wasser zu brechen, um intensive Forschungen zu Meeresökosystemen durchzuführen – und Millionen auf der ganzen Welt über die dringende Notwendigkeit aufzuklären, unsere Ozeane zu schützen. Obwohl es bedeutete, dass ich den Beginn mit meinen Klassenkameraden verpasste, um für die Mission zu trainieren, ergriff ich die Gelegenheit, in die überdimensionalen Fußstapfen des verstorbenen Professors Harold Doc Edgerton, SM '27, ScD '31, zu treten, Jacques Cousteaus enger Mitarbeiter bei so vielen von ihnen seine Unterwasserabenteuer.

Grace Young ’14 bereitet sich auf einen Trainingstauchgang vor, während sie sich darauf vorbereitet, mehr als zwei Wochen in einem Unterwasserlebensraum zu leben. Weitere Bilder von Mission 31 finden Sie in unserer Fotogalerie.

Erbaut in den 1980er Jahren und vor den Florida Keys 63 Fuß unter der Oberfläche mit dem Meeresboden verschraubt, Wassermann ist das weltweit einzige Unterwasser-Meereslabor. Der innere Luftdruck entspricht dem äußeren atmosphärischen Druck in dieser Tiefe (2,6 Atmosphären, im Gegensatz zu der Standardatmosphäre auf Meereshöhe und in einem U-Boot), sodass unsere Körper mit Stickstoff gesättigt waren. Dadurch konnten wir im Wesentlichen so lange tauchen, wie wir wollten, während Sie bei einem normalen Oberflächentauchgang nur etwa eine Stunde in dieser Tiefe verbringen können, ohne eine Dekompressionskrankheit zu riskieren. Durch die zusätzliche Zeit konnten wir in einem Monat Forschungsarbeiten durchführen, die etwa zwei Jahre gedauert hätten, wenn wir von der Oberfläche getaucht wären.

Grace Young ’14 hat etwa 80 Stunden mit Mission 31 getaucht.

Es gab viel zu tun. Während meiner 15-tägigen Tätigkeit auf Wassermann habe ich mit Cousteau und anderen Forschern der Northeastern University und der Florida International University (sowie einem Filmteam und Habitattechnikern) zusammengearbeitet, um Dinge wie die Gesundheit von Korallenriffen, den Stoffwechsel von Schwämmen, die zirkadianen Rhythmen von Zooplankton und mögliche Unterwassernutzungen zu untersuchen neuer Technologien wie der Highspeed-Kamera Edgertronic. Unsere Forschung wird dazu beitragen, die Auswirkungen des Klimawandels, der zunehmenden Versauerung und der industriellen und landwirtschaftlichen Umweltverschmutzung aufzuklären – und könnte letztendlich Wissenschaftlern dabei helfen, herauszufinden, wie sie Abhilfe schaffen können, bevor es zu spät ist.

Untergehen
Als sich mein letztes Semester am MIT dem Ende zuneigte, fuhr ich nach Florida, um vor der Wasserung zwei Wochen lang ein intensives Aquanautentraining von Navy-Ausbildern zu absolvieren. Die Erfahrung war dem Astronautentraining nicht unähnlich, obwohl es neben Fitnesstests und medizinischen Untersuchungen auch Prüfungen der Tauchfertigkeiten beinhaltete. Wir lernten auch den Umgang mit der für die Mission erforderlichen Spezialausrüstung wie Taucherhelme und doppelte Druckluftflaschen. Als ich abstieg Wassermann Am 17. Juni wurden Notfallmaßnahmen für jede erdenkliche Situation in das Muskelgedächtnis eingeschrieben.

Wassermann , unser Zuhause unter Wasser, ist nur wenig größer als ein Schulbus. Es war gemütlich, um es gelinde auszudrücken. Im Inneren sah es aus und fühlte sich an wie eine Kombination aus der Internationalen Raumstation und einem Wohnmobil. Die Miniküche war mit Mikrowelle, Spüle und Heißwasserspender ausgestattet. Aber weil die Luft im Lebensraum 2,6-mal so viel Sauerstoff wie die Oberflächenluft hatte, verdirbt frische Nahrung schnell und das Kochen mit offener Flamme war undenkbar. Wir aßen meistens gefriergetrocknete Nahrung (denken Sie an Astronautennahrung), die praktisch, schnell und einfach zu lagern war. Gelegentlich bekamen wir spezielles Essen in einem unter Druck stehenden Stahlbehälter serviert, wenn das Oberflächenteam dachte, wir bräuchten eine Leckerei. Als Celine Cousteau (Fabiens Schwester und selbst eine bekannte Entdeckerin und Naturschützerin) uns besuchte, brachte sie ein frisches Baguette und Käse mit, die wir inhalierten, lange bevor sie an die Oberfläche zurückkehren musste.

Ventile und Messgeräte schmückten fast jede Oberfläche des Habitats, dessen Luft-, Strom- und IT-Verbindung über eine sogenannte Nabelschnur, die mit einer Boje verbunden ist, versorgt wird. Versiegelte Schiebetüren teilten den Schlafraum, den Essbereich, den Arbeitsbereich, das winzige Badezimmer und die nasse Veranda mit dem Loch im Boden, das als Eingang diente. (Um sich die nasse Veranda vorzustellen, stellen Sie sich einen Eimer vor, der auf den Kopf gestellt und unter Wasser geschoben wird, sodass er eine Lufttasche einschließt. Der Luftdruck im Inneren hielt das Wasser fern, und wir würden die horizontale Grenze zwischen Luft und Wasser überschreiten, um in den Ozean einzudringen.) Mein Favorit Ort war unser kleiner Esstisch vor dem Aussichtshafen, wo uns so viele wunderschöne Meeresbewohner besuchten, die vom Licht angezogen wurden.

Am 6. Juni drehte Grace ihre Messingratte unter Wasser, ungefähr zur gleichen Zeit, als ihre Klassenkameraden während der Abschlusszeremonie in Killian Court ihre Ringe umdrehten.

Ein Oberflächenteam von 24 Spezialisten hat uns sicher und gut unter Wasser gehalten, darunter ein Navy-Arzt, der regelmäßig unseren Gesundheitszustand überprüft hat. Glücklicherweise war die schlimmste Krankheit, die jeder von uns erlitt, eine Ohrenentzündung, die häufig vorkommt, wenn man so viel Zeit im Wasser verbringt.

An den meisten Tagen standen wir um 7:00 Uhr auf und machten unseren ersten Tauchgang um 8:00 Uhr. Wir tauchen normalerweise dreimal täglich für insgesamt sechs bis zehn Stunden, sammeln Zooplanktonproben, empfangen und installieren Sensoren, um Daten über Schadstoffe zu sammeln, und arbeiten mit der Edgertronic-Kamera. Obwohl ich hauptsächlich für die Kamera verantwortlich war, hatte ich viel Unterstützung von Jim Bales, PhD '91, vom Edgerton Center in Cambridge, und um das beste Bild aufzunehmen, waren drei von uns vor Ort – einer für die Verwaltung der Kameraposition, einer für die Kamera Anpassen der Beleuchtung und eine zum Betrachten des detaillierten Bildes und Steuern der Einstellungen aus dem Habitat heraus. Die Kamera nimmt Bilder von Dingen auf, die im Handumdrehen passieren, aber es dauert Stunden, sie einzurichten und unter Wasser zu betreiben, sodass sie nur von gesättigten Aquanauten verwendet werden kann.

Eines der faszinierendsten Dinge, die wir einzufangen versuchten, war die Quelle des dröhnenden Geräusches, das ein Goliath-Zackenbarsch macht, wenn er frisst. Professor Mark Patterson aus dem Nordosten hat die Theorie aufgestellt, dass der Fisch sein Maul schnell ausdehnt und einen plötzlichen Druckabfall verursacht – bekannt als Kavitationsblase – der das Wasser, das er enthält, sofort verdampft. Wenn die Blase zusammenbricht, macht sie ein Geräusch, das Taucher in ihrer Brust spüren können – ein Geräusch, das Fische in der Nähe zu betäuben scheint und sie zu einer leichteren Beute macht. Wir wussten, dass das Filmen einer Kavitationsblase unter den besten Umständen viel Glück erfordern würde, aber es war besonders ehrgeizig, da wir mit einer so neuen Filmtechnologie arbeiteten (unser Edgertronic-Modell, das von Mike Matter '84 entworfen wurde, kam nur zwei Wochen vor Trainingsbeginn). Obwohl wir es nicht geschafft haben, haben wir die erforderlichen Schritte herausgefunden – und ich würde gerne eines Tages wieder dorthin zurückkehren, um das Projekt abzuschließen.

Grace richtet eine Aufnahme mit der Hochgeschwindigkeits-Edgertronic-Kamera ein.

Wir haben es jedoch geschafft, unglaubliche Aufnahmen von Fangschreckenkrebsen, Korallen, riesigen Fassschwämmen, Eidechsenfischen, Plankton und anderen Meereslebewesen zu machen, die noch nie in Zeitlupe in freier Wildbahn gefilmt wurden, und ein Verhalten einzufangen, das für das menschliche Auge zu schnell ist sehen. Ein Großteil des Filmmaterials wird in einem IMAX-Dokumentarfilm erscheinen, den Cousteau 2015 herausbringen wird. Zwischen unseren morgendlichen und nachmittäglichen Tauchgängen würden wir darauf zurückkommen Wassermann zum Mittagessen und arbeiten an Aufgaben wie Skype-Gesprächen mit Museen und Schulgruppen auf der ganzen Welt. Unser Ziel war es, die Menschen darüber aufzuklären, wie wichtig die Erforschung und Erhaltung der Ozeane sind und warum wir aufhören müssen, die Umwelt zu zerstören, von der unser Leben abhängt. Die meisten Menschen wissen nicht, dass die Ozeane bis zu 70 Prozent unseres Sauerstoffs produzieren, als Hauptquelle für tierisches Protein für mindestens eine Milliarde Menschen dienen und Giftstoffe filtern oder speichern, die sonst die Menschheit überwältigen würden. Doch in den letzten 50 Jahren haben wir bis zu 90 Prozent der großen Meeresfische überfischt – oder in einigen Fällen vollständig erschöpft – und Ökosysteme zerstört, die für unser eigenes Überleben von grundlegender Bedeutung sind. Ohne die Ozeane ist die Erde nur ein weiterer Felsen im Weltraum. Dennoch wissen wir mehr über die dunkle Seite des Mondes als über die Gewässer, die zwei Drittel unseres eigenen Planeten bedecken. Es ist sehr schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, Probleme zu lösen, über die wir wenig wissen, und dennoch bleiben erstaunliche 95 Prozent unserer Ozeane unerforscht.

Meereslebewesen
Fabien brachte ein Kartenspiel mit und öffnete es 31 Tage lang nicht. Ehrlich gesagt hatten wir keine Freizeit. Den ganzen Tag tauchen ist anstrengend, und wieder rein Wassermann , wir waren damit beschäftigt, mit der Topside-Crew zu kommunizieren und Kontakte zu knüpfen. Wenn ich irgendeine Art von Pause hatte, würde ich normalerweise einen anderen Tauchgang machen. Es ist schwer, das Gefühl zu beschreiben, in einem völlig fremden Ökosystem zu leben, das sich friedlich mit so vielen wunderschönen Meeresbewohnern vermischt. Sie wollen keine Minute verschwenden.

Mit der Edgertronic nahmen Grace und andere Aquanauten Bilder wie dieses einer gefleckten Trommel auf, die neben einem Hummer schwimmt.

Es ist auch schwer zu vermitteln, wie intellektuell aufregend die Mission war. Das gesamte Team – darunter mehrere Dutzend Forschungswissenschaftler an Land, Techniker, Oberflächentaucher und andere Hilfskräfte sowie regelmäßige Besucher – entwickelte eine unglaubliche Kameradschaft. Jede neue Entdeckung schien zu neuen Forschungsideen zu führen.

Das Auftauchen war bittersüß. So sehr ich Familie, Freunde und eine ausgiebige Dusche vermisste, ich wäre noch mindestens ein paar Wochen unten geblieben, wenn ich die Chance dazu gehabt hätte. Ich kann mir definitiv vorstellen, eines Tages ein Unterwasser-Ferienhaus zu haben. In der Zwischenzeit würde ich zurückkehren Wassermann wenn ich die gelegenheit hätte? In einem Herzschlag.

Grace Young ’14, die Maschinenbau und Meerestechnik im Hauptfach studierte, ist Marshall-Stipendiatin und Doktorandin am Somerville College in Oxford, wo die Global Ocean Commission ihren Hauptsitz hat.

Mission 31 Forschung

Gesundheit der Korallenriffe: Korallenriffe sind für ein Drittel aller Meeresarten von grundlegender Bedeutung und auch für die Erhaltung des menschlichen Lebens von entscheidender Bedeutung. Doch die Versauerung durch Kohlenstoffemissionen und andere Schadstoffe bedroht oder hat bereits 70 Prozent von ihnen zerstört. Wir haben die ersten Langzeitdaten darüber gesammelt, wie wilde Korallen auf tägliche Schwankungen der Außentemperatur, des Lichts, des pH-Werts und des gelösten Sauerstoffs reagieren. Die genaue Bestimmung von Ursache und Wirkung der Verschlechterung der Korallen sollte Wissenschaftlern dabei helfen, Abhilfemaßnahmen zu entwerfen und umzusetzen.

Zooplankton: Das Meeresleben, wie wir es kennen, hängt vom Zooplankton ab. Diese winzigen Organismen sind das erste Glied in der marinen Nahrungskette. Bakterien heften sich auch an die Exoskelette von Zooplankton. Dadurch entsteht ein Reservoir, das die Ausbreitung von Krankheiten auf den Menschen verhindert und es den Bakterien ermöglicht, Kohlenstoff und Stickstoff aus dem Ozean zu verbrauchen, ein Prozess, der für einen gesunden Planeten unerlässlich ist. Durch das Sammeln von Proben im Laufe des Tages – sowohl von lebenden als auch von Zombies (vor kurzem tot, aber noch nicht zerlegt oder verzehrt) – haben wir eine enorme Datenmenge zusammengestellt, die uns helfen wird, ihren circadianen Rhythmus, ihren Lebenszyklus und die Auswirkungen von Umweltverschmutzung und Klima zu verstehen auf ihre Gesundheit ändern.

Fassschwämme:
Wenn Schwämme fressen, filtern sie in weniger als einer Minute Wasser, das ihrem Körpervolumen entspricht, und entfernen mehr als 99 Prozent der Partikel, die sie einatmen. Diese erstaunliche Filterfütterung ist einer der Gründe, warum die Sicht rund um ein Korallenriff so gut ist. Wir haben Sensoren verwendet, um Schwankungen in Temperatur, Salzgehalt, pH-Wert, gelöstem Sauerstoff und Wasserfluss zu messen, um zu untersuchen, wie der Stoffwechsel und die Fressrate der Schwämme auf Veränderungen in der Umgebung reagieren.

Umweltverschmutzung:
Wir haben überall winzige Sensoren angebracht Wassermann um die Verschmutzung zu absorbieren und zu messen, einschließlich PCBs und möglicherweise Dispergiermittel aus der BP-Ölpest, um festzustellen, welche Schadstoffe das Korallenriff beeinträchtigen und wie.

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