Otchłań – planeta nad przepaścią. Opowieści z głębin

Otchłań

“Nie tak dawno oceaniczne głębiny uważano za gigantyczną otchłań, pełną wyłącznie mitów, legend i niekończących się niewiadomych […]. Badania głębin zmuszają nas do nieustannego modyfikowania naszych wyobrażeń na temat tego, jak powstało życie na Ziemi, do określania na nowo granic tego, co jest możliwe” – Helen Scales, 2022, „Otchłań, ukryte życie oceanów…” [1].

Jak głęboko nurkowałeś? To najgłupsze, ale najczęściej zadawane pytanie, jakie może usłyszeć nurek. Nurkowie rekreacyjni podejmują starania przebicia magicznej bariery 335 m, zbyt często tracąc przy tym życie. Nurkowie zawodowi kładli rurociąg na głębokości 534 m. To jednak nadal niewiele na tle przepastnej głębi oceanów Ziemi. Większą część powierzchni naszej planety zajmują równiny abysalne, rozciągające się na głębokości 3-6 tys. m. W styczniu 1960 r. Jacques Piccard i Don Walsh zeszli na dno hadalnej Głębi Challengera (10 916 m) na pokładzie batyskafu Trieste. W marcu 2012 r. na pokładzie Deepsea Challenger ich wyczyn powtórzył James Cameron (10 908 m), a w kwietniu 2019 r. na pokładzie Limiting Factor – Victor L. Vescovo (10 928 m). Powierzchnia oceanu Kallisto może leżeć nawet 200 tys. m pod tamtejszym lodem. Wracając do nurkowania, odpowiadam, że nie ważne, jak głęboko i jak długo, ale co ciekawego tam widziałem. Podobnie w przypadku oceanicznych głębi – pytanie, jakie stawiamy, obojętnie czy to odnośnie do Ziemi czy też księżyców Jowisza: czy tam jest jakieś życie, a jeśli tak, to jak ono wygląda.

Helen Scales, biolog morski z prawdziwego zdarzenia, zabiera nas w podróż do oceanicznych otchłani. Opisuje świat, którego nie znają statystyczni nurkowie i nie tylko nurkowie. Bo kto kojarzy nazwy poszczególnych pasm najdłuższego systemu łańcuchów górskich na naszej planecie [2]? Prowadząc przez lodowate równiny abysalne i wśród wrzących kominów geotermalnych, tryskających sporą częścią tablicy Mendelejewa, przedstawia zadziwiających mieszkańców podwodnego świata. Prezentuje życie, jakiego sobie nie wyobrażamy – odporne na wysokie temperatury i żywiące się chemią. Jest ślimak łuskonogi [3] o żelaznej (sic!) skorupie oraz łuskach błyszczących pirytem. Jest wampirzyca piekielna – groteskowy głowonóg, który mógłby wygrać w castingu do horroru sci-fi, chociaż żywi się tylko morskim śniegiem [4]. Jest robak pompejański, który znosi temperatury 77°C i kraby yeti, kontemplujące skład chemiczny wody bulgoczącej z kominów hydrotermalnych albo tańczące stadnie w koloniach na terenie zimnych wysięków. Organizmy, jakich zmyślenia nie powstydziliby się astrobiolodzy, szukający życia na innych ciałach niebieskich. Kto, nurkując, czytając książki czy oglądając filmy, nie marzył, żeby kiedyś takie stwory zobaczyć i podobnie niesamowite miejsca odwiedzić?

Na kartach książki odwiedzamy też m.in. Zaginione Miasto – stanowisko kominów hydrotermalnych, w jakim, zdaniem niektórych, mogło zacząć się życie na Ziemi. Od tego miejsca zaczynały się również „Pozaziemskie oceany” Kevina Handa [5]. W Zaginionym Mieście, z zupełnie innych i zaskakujących względów, skończymy również ten artykuł.

Zdobywcy głębin

Ponad 95 proc. biosfery żyje w morskich głębinach. Pierwszym biologiem nurkującym z akwalungiem był William Hammer w latach 70. Co wiemy o innych zdobywcach głębin? Żółw skórzasty nurkuje do 1 tys. m. Kaszalot spermacetowy na ponad 2 tys. m, a zapas tlenu we krwi i mięśniach starcza mu na dłużej niż godzinę. Jego płuca zapadają się na głębokości 300 m, odwracalnie, a tempo uderzeń serca spada do pięciu uderzeń na minutę. Inny waleń – zyfia gęsiogłowa nurkuje nawet na 2992 m, a jego najdłuższe zarejestrowane nurkowanie trwało 222 minuty [6].

W przeciwieństwie do nurków rekreacyjnych, walenie nie robią tego dla rekordów. Polują na bytujące w strefie batypelagicznej ośmiornice i kałamarnice olbrzymie. Jak zauważa Scales, strefa minimum tlenowego na głębokości od około kilometra daje bezdechowcom przewagę prędkości nad stworzeniami oddychającymi za pomocą skrzeli – polujący kaszalot osiąga prędkość 7 m/s. O czym nie wiedzą zwykle amatorzy nurkowania to, że bezdechowcy również mogą ucierpieć w wyniku DCSa, czego przykładem są właśnie wieloryby [7].

Głębia życia i życie w głębi. Oceaniczne pustkowia, prerie i wąwozy

Równiny abysalne to najbardziej rozległe formy ukształtowania terenu na Ziemi. Zajmują w przybliżeniu połowę powierzchni planety, a zalega na nich od 1,5 do 10 km mułu. Te bezkresne przestrzenie usiane są tysiącami wulkanów, szczególnie w pobliżu centrum płyt tektonicznych, nad plamami gorąca (ang. hot spot), gdzie rodzą się archipelagi. Wulkany, których szczyty wystają nad powierzchnię, widzimy jako wyspy. Te, którym nie udało się dotrzeć tak wysoko, zwiemy gujotami [8]. Innym urozmaiceniem dna są strefy subdukcji, gdzie płyty tektoniczne wsuwają się pod siebie, prowadząc do powstawania głębokich rowów oceanicznych. Najgłębszym jest Rów Mariański, na terenie którego znajduje się Głębia Challengera, wspominana na wstępie. Większość stref subdukcji wchodzi w skład Pacyficznego Pierścienia Ognia, który dymi na powierzchni swoimi wulkanami. Są ich pełne piętrzące się na zachodzie Ameryki Południowej Andy, a każda szanująca się wyspa rozległego Archipelagu Malajskiego ma przynajmniej po jednym.

Upadek wieloryba

Gdyby nie stały opad morskiego śniegu, śmierć wieloryba byłaby zdarzeniem, jakim można by taktować życie abysalnego dna. To kolebka ekosystemu, który kwitnie na wielu poziomach, aż do kompletnej dekompozycji szczątek, siedlisko dziesiątków tysięcy gatunków i wyspa życia na bezkresnych pustkowiach równin. Jednym z głównych zbiorowych bohaterów takiego wydarzenia są odkryte w 2002 r. Osedax – rodzaj kościożernych pierścienic z rodziny rurkoczułkowców, głębinowe wieloszczety pozbawione odbytu, wnętrzności oraz jamy gębowej [9]. W ich korzeniach żyją symbiotyczne bakterie rozkładające kości, a wewnątrz rurki samicy mieszka kilkadziesiąt karłowatych samców. Po raz pierwszy podziwialiśmy studium takiego wydarzenia w epizodzie „The Deep”, w serii wspaniałych materiałów „Blue Planet II”telewizji BBC z 2017 r.

Głębinowe rafy i ogrody korali

Spośród około 5 tys. znanych gatunków koralowców ponad połowa, bo aż 3300, żyje w oceanicznej głębi, nawet na głębokości 8 tys. m. Wykształciły dwa typy odżywiania: polując lub opodatkowując zooksantelle – symbiotyczne organizmy, których utrata w wyniku pogorszenia się warunków znana jest nurkującym w tropikalnych akwenach jako blaknięcie raf. Koralowce głębinowe nie mają oczywiście szans na wykorzystywanie zooksantelli, dlatego preferują zbocza gór omywane przez silne i żyzne prądy. Są to przeważnie koralowce ośmiopromienne (pióra morskie, gorgonie, korale bambusowe i wachlarze Wenus) lub koralowce czarne o szkieletach zbudowanych z chityny, ale zdarzają się i koralowce twarde, jak budująca rafy, lecz niezwykle wolno rosnąca Lophelia pertusa [10].

Miłośnikami głębin są spokrewnione z koralowcami stułbiopławy, znane też jako koralowce koronkowe, ponieważ także wytwarzają wapienne szkielety, jak dobrze znany z Morza Czerwonego koral ognisty (Millepora). Wyewoluowały one w głębinach 65 mln lat temu i ubarwione są kolorami niewidocznymi na większych głębokościach, jak czerwony, różowy, brązowy, a nawet fioletowy i niebieski. Do ponad 9 tys. m spotykamy liliowce, wyposażone w pięć chwytnych pierzastych ramion [11]. Najgłębiej spotykanym kręgowcem jest natomiast ryba ślimakowata (Liparidae), którą widziano na głębokości 8 tys. m. Ma przezroczystą czaszkę i produkuje płyn przeciw zamarzaniu. Pomimo posiadania oczu, poluje na dotyk, wyczuwając ustami fale wzbudzane przez poruszające się obunogi. Kilka krewetek głębinowych wykształciło organy przypominające oko, reagujące na promieniowanie ciała doskonale czarnego emitowane przez kominy hydrotermalne [12]. Pozwala im to bytować blisko, ale w bezpiecznej odległości od otworów emitujących gorący strumień wody.

Inna linia czasu…

Zanurzone w niskich temperaturach życie oceanicznych głębin toczy się bardzo wolno, znacznie wolniej niż na powierzchni czy w płytkich morzach dogrzewanych promieniami Słońca. Jest przez to niezwykle wrażliwe na jakiekolwiek zakłócenia. Koralowce bambusowe mogą żyć 35-200 lat. Pojedyncze lilie morskie dożywają 340 lat. Koralowce złote mogą żyć 2700 lat. Koralowce czarne nawet 4200 lat. Dlatego zniszczony ekosystem nie odtworzy się za naszego życia. Niestety, głębiny są zagrożone przez międzynarodowy apetyt na złoża metali potrzebnych do produkcji tabletów i smartfonów, ale przede wszystkim baterii samochodów elektrycznych! Jest w tym wszystkim niepokojący polski akcent, o którym w drugiej części

Przemysław Trześniowski – z wykształcenia informatyk, archeolog-majanista, nurek jaskiniowy NACD oraz IANTD, instruktor nurkowania sidemount oraz nurkowania technicznego, jeden z prekursorów polskiej wysokogórskiej archeologii podwodnej i jedyny w Polsce jaskiniowy archeolog podwodny, zafascynowany archeoastronomią, astrobiologią, kosmologią, biologią morza, historią i archeologią Majów. Jako niezależny badacz współpracuje z kilkoma ośrodkami naukowymi w Polsce i Meksyku, uczestniczył w projektach naukowych w Meksyku, Salwadorze, Gwatemali, Peru na Ukrainie oraz na Ostrowie Lednickim, w kolebce dynastii Piastów. Dzieli się pasją, popularyzując naukę w formie wykładów i prezentacji. Publikuje na łamach mediów takich, jak „Archeowieści” czy „Archeologia Żywa”. Prowadzi, jako przewodnik, nurkowania jaskiniowe na Jukatanie. Od kilku lat organizuje również objazdy po Mezoameryce, trekkingi oraz warsztaty terenowe, których ideą jest popularyzacja historii i architektury Majów w Meksyku, Gwatemali, Belize oraz Hondurasie. Jest rezydentem Meksyku.


W artykule korzystałem m.in. z prac:

[1] Helen Scales (2022) Otchłań: Ukryte życie oceanów i grożące mu niebezpieczeństwo, Copernicus Center Press

[2] Chodzi o grzbiet śródoceaniczny (ang. mid-ocean ridge – MOR), który kwitnie na styku siedmiu głównych płyt tektonicznych. Ma długość ok 65 tys. km, a wraz ze wszystkimi bocznymi pasmami 80 tys. km. Najdłuższym pasmem jest Grzbiet Śródatlantycki, rozciągający się od Grenlandii aż po Antarktydę.

[3] Skorupa ślimaków łuskonogich (Crysomallon squamiferum) jest zrobiona z trzech warstw. Tylko środkowa jest odpowiednikiem warstwy rogowej (periokastrum) ramienionogów i muszlowców. Zewnętrzna jest zbudowana z siarczków żelaza, jak piryt, wewnętrzna z aragonitu.

[4] Opad cząsteczek organicznych i nieorganicznych z podpowierzchniowej strefy oceanu w jego głębsze rejony. Źródło pokarmu licznych organizmów stref: mezopelagicznej i batypelagicznej, jak Vampyroteuthis infernalis. Śnieg morski przede wszystkim usuwa z atmosfery gigantyczne ilości węgla. Jest pobudzany zakwitami fitoplanktonu, wywoływanymi przez odchody kaszalotów (pompa węglowa). Do oceanu trafia jedna trzecia CO2 produkowanego przez ludzi.

[5] Kevin Peter Hand (2022) Pozaziemskie oceany: Poszukiwanie życia w głębinach kosmosu, Copernicus Center Press

[6] O nurkowych rekordach ssaków: Nicola J. Quick et al. (2020) Extreme diving in mammals: first estimates of behavioural aerobic dive limits in Cuvier’s beaked whales. „Journal of Experimental Biology” 223 (18): https://doi.org/10.1242/jeb.222109.

[7] DCS (ang. Decompression Sickness) – zespół chorób dekompresyjnych. Przypadek sejwala (Balaenoptera borealis); L. Norina et al. (2020) Decompression Sickness (DCS) in a Sei Whale (Balaenoptera Borealis) Stranded In Batu Pahat, Johore, Peninsular Malaysia. „Archives of Veterinary and Animal Sciences” 2(1).

[8] Niektóre z gujotów to popularne nurkowiska, np. Monad Shoal na Filipinach, gdzie na głębokościach dostępnych nurkom rekreacyjnym spotkać można rekiny kosogony, żyjące na granicy strefy fotycznej (ok. 180-200 m). Kosogony korzystają na Monad z tzw. cleaning stations (brak polskiej nazwy) – miejsc, gdzie wybrane gatunki ryb mogą oczyszczać im skórę z pasożytów.

[9] Choć odkryte niedawno i żyjące w trudno dostępnych dla badaczy miejscach, znamy już przynajmniej 26 gatunków; Yoshihiro Fujiwara et al. (2019) New species of bone-eating worm Osedax from the abyssal South Atlantic Ocean (Annelida, Siboglinidae). „Zookeys” 8(814):53-69. https://doi.org/10.3897/zookeys.814.28869.

[10] W 2018 r. u wybrzeży Karoliny Południowej odkryto formację zbudowaną z lofelii, która ma 130 km długości i 0,1 km szerokości. Znane są miejsca w Morzu Śródziemnym, na Grzbiecie Środkowoatlantyckim i u północno-zachodnich wybrzeży Afryki, gdzie kolonie koralowców twardych rosną nieprzerwanie od 50 tys. lat.

[11] Prawdopodobnie Bathycrinus volubilis do głębokości 9102 m w rowie Izu-Ogasawara; Tatsuo Oji (2009) Discovery of Dense Aggregations of Stalked Crinoids in Izu-Ogasawara Trench, Japan. „Zoological Science” 26(6):406-408. https://doi.org/10.2108/zsj.26.406.

[12] Zbinden i Cambon-Bonavita (2020) Rimicaris exoculata: biology and ecology of a shrimp from deep-sea hydrothermal vents associated with ectosymbiotic bacteria. „Marine Ecology Progress Series” 652:187–222.

music-cover