Innowacje. Na samym dnie świata

Najwyższy szczyt świata – Mount Everest został zdobyty po raz pierwszy w 1953 roku. Dziś, dzięki specjalnie przygotowanej trasie, znacznie lepszemu, bardziej dostępnemu sprzętowi i wielu udogodnieniom dla turystów (rozłożone na stałe drabiny na lodowcu, stałe poręcze z lin na ostatnim odcinku trasy, lądowiska dla helikopterów w bazach) próbę zdobycia szczytu podejmują rocznie setki osób. Zdarzają się dni, kiedy śmiałkowie muszą czekać w kolejce na wejście, co często prowadzi do zagrażających życiu sytuacji. Czyż nie brzmi bowiem kuriozalnie możliwość zamarznięcia w temperaturze -30 stopni Celsjusza, stojąc w dwugodzinnym korku na szczyt najwyższej góry świata? I to płacąc za taką wątpliwą przyjemność ponad 50 tys. USD?

Coraz śmielej mówi się też o przestrzeni kosmicznej, jako miejscu do eksploracji o nieskończonym potencjale biznesowym. Tymczasem około 70 proc. powierzchni Ziemi pokrywają oceany. Jednocześnie ponad 90 proc. głębin jest dla nas nadal całkowitą tajemnicą. Dla naukowców to ogromny obszar badań. Czy jest to również kolejny obszar do podboju przez przedsiębiorców?

Jednym z głównych powodów, dla których głębinowe rejony oceanów (obszary, do których nie dociera światło słoneczne) są w dużej mierze niezbadane przez człowieka, jest fakt, że panują tam bardzo surowe warunki. Temperatura wody waha się pomiędzy zerem a czterema stopniami Celsjusza, a ciśnienie na głębokości 10 tys. metrów jest ponad tysiąc razy większe niż na powierzchni morza. 

Pięćset lat temu Ferdynand Magellan jako pierwszy spróbował zbadać głębokość oceanu. Dysponował zapasem ponad 700 m linki pomiarowej, który wyczerpał nie docierając do dna. W 1875 roku załoga korwety HMS ,,Challenger’’ odkryła, podczas globalnych badań oceanicznych, najgłębsze miejsce na Ziemi – Rów Mariański, którego głębokość określiła sondą pomiarową na około 8 100 metrów, zweryfikowaną współcześnie na 10 971 metrów (tzw. Głębia Chellengera). Jak dotychczas tylko trzy osoby dotarły do dna Rowu Mariańskiego: dwóch naukowców na pokładzie batyskafu ,,Triest’’ w 1960 roku i reżyser filmowy James Cameron w 2012 roku. Okazuje się, że więcej osób było na Księżycu (12) niż w Głębi Challengera. Dno Rowu Mariańskiego eksplorowały również dwie bezzałogowe sondy głębinowe ,,Kaiko’’ (japońska) w 1995 roku i ,,Nereus’’ (amerykańska) w 2009 roku.

W latach 70. odkryto, że na ogromnych głębokościach tworzą się tzw. kominy hydrotermalne, w których kwitnie życie wykorzystujące energię geotermiczną. Współcześnie eksploracja takich miejsc jest dokonywana z wykorzystaniem mapowania satelitarnego i robotów przez np. Ocean Exploration Trust Nautilus oraz NOAAS Okeanus Explorer. Naukowcy, dla celów poznania jak najpełniejszej różnorodności organizmów oceanicznych, potrzebują dokładnych informacji z pomiarów w warunkach rzeczywistych. Jednym ze sposobów zbierania takich danych są autonomiczne pojazdy podwodne (AUV) wyposażone w kamery. Dotychczas ogromnie trudne było przetwarzanie zbieranych przez nie danych i obrazów.

Podczas jednej misji AUV potrafi zebrać ponad 100 tys. zdjęć, których ręczna analiza (z dokładnością 50-95 proc.) zajmuje całe tygodnie. Dzięki algorytmom sztucznej inteligencji można zwiększyć średni wskaźnik identyfikacji stworzeń morskich do około 80 proc.

W przeszłości dość futurystycznie brzmiały deklaracje o górniczym wykorzystaniu pierwiastków znajdujących się na i pod dnem morskim. Organizacja International Seabed Authority (ISA), zajmująca się regulowaniem dostępu do bogactw naturalnych dna morskiego, wydała około 30 koncesji eksploatacyjnych dla różnych podmiotów. Najbardziej prawdopodobna do szybkiego wdrożenia jest metoda zbierania polimetalicznych nodul z dna morskiego techniką ich zasysania przez specjalne roboty. 

Tymczasem o turystyce w głębinach morza nie znalazłem żadnych informacji. Widocznie spędzenie wolnego czasu w całkowicie mrocznym, klaustrofobicznym i raczej strasznym otoczeniu bardziej kojarzy się z koszmarem niż z wypoczynkiem, pomimo niewątpliwej aury tajemniczości okrywającej mieszkańców tych miejsc. Oceany pozostają dla zdecydowanej większości z nas atrakcyjne w ich części przybrzeżnej i podpowierzchniowej – do rekreacyjnego snorkelingu i amatorskiego nurkowania do głębokości 50 metrów, a szukając wyzwań i snując marzenia zdecydowanie wybieramy górskie szczyty i gwiazdy towarzyszące nam każdej nocy, a jednocześnie – póki co – całkowicie dla nas nieosiągalne. 

dr inż. Krzysztof Hajdrowski

Absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Poznańskiej. Obecnie jest kierownikiem Biura Innowacji i Nowych Technologii w Enei SA. Autor ponad stu publikacji naukowych i popularnonaukowych z zakresu elektroenergetyki, nowych technologii i normalizacji. Wolny czas lubi spędzać rodzinnie z pasjonującą lekturą, przy zajmującej muzyce i w ,,pięknych okolicznościach przyrody’’.

Czytaj dalej