Nelle acque profonde tra Figi e Tonga, a circa un chilometro e mezzo sotto la superficie, si alzano imponenti camini dal fondale marino. Questi fumatori neri espellono nuvole scure di acqua bollente, ricche di elementi come zolfo, rame e zinco.
Nonostante l'oscurità, la pressione schiacciante, il calore e la tossicità nel punto nel bacino nord-orientale di Lau, vicino a dove convergono le placche tettoniche australiane e del Pacifico, i camini si riempiono di vita. Le società minerarie si sono interessate al deposito di metalli nelle prese idrotermali, rendendo sempre più necessario esaminare e catalogare questi complessi ecosistemi. Ma studiare il fondo dell'oceano non è un compito semplice.
Il bacino di Lau si trova in gran parte fuori dalla portata umana. Sebbene i sommergibili, come Alvin, possano portare le persone in profondità, l'accesso a tali apparecchiature è limitato e rischioso. Quindi gli scienziati si affidano principalmente ai veicoli a gestione remota (ROV) per essere i loro occhi e le mani in basso.
Tuttavia, sperimentare queste fenditure nella crosta oceanica attraverso la portata limitata di una macchina fotografica è un'esperienza meno che soddisfacente, spiega Tom Kwasnitschka, un ricercatore di acque profonde del Centro Helmholtz per la ricerca sull'oceano a Kiel, in Germania.
"Immagina di camminare per Manhattan e di vedere solo [la città] attraverso il mirino di una macchina fotografica", afferma. "Che tipo di esperienza vorresti avere?"
Ora, scienziati e ingegneri che hanno navigato sulla nave da ricerca Falkor dello Schmidt Ocean Institute stanno usando la realtà virtuale per immergersi in questo mondo alieno. Sebbene i gruppi precedenti abbiano immaginato singoli camini, il team ha in programma di creare una ricostruzione virtuale tridimensionale dell'intero campo di ventilazione utilizzando uno dei ROV più avanzati per impostare l'elica nel bacino di Lau.
"Volevamo camminare sul fondo del mare, è facile", afferma Kwasnitschka, capo scienziato del progetto. "Solo non lo è."
Le aperture idrotermali si formano nelle regioni vulcanicamente attive dell'oceano, dove l'acqua può insinuarsi tra le fessure della crosta e venire a contatto con il calore che si agita sotto. Quest'acqua surriscaldata dissolve alcuni dei metalli dalle rocce circostanti prima che venga espulsa in nuvole nere come un geyser dal fondo del mare.
Non solo le temperature alle prese d'aria idrotermali possono raggiungere livelli scottanti, aumentando fino a 700 gradi Fahrenheit, ma l'ambiente è avvolto nell'oscurità. Per finire, il peso di tutta quell'acqua sovrastante avrebbe schiacciato un corpo umano non protetto. Il ROV del team ha esplorato circa tre quarti di miglio in giù, dove la pressione è immensa, appena sotto una tonnellata per ogni pollice quadrato, o circa la stessa quantità di pressione che sentiresti se un rinoceronte nero fosse in piedi sull'alluce.
A differenza del fragile corpo umano, un ROV può resistere alle condizioni di sfiato. Il passeggino del team, chiamato Remote Operated Platform for Ocean Sciences (ROPOS), ha all'incirca le dimensioni di una Jeep Wrangler e pesa circa 3, 5 tonnellate. Anche se sembra un groviglio di fili, ingranaggi e impianto idraulico da vicino, il sistema ad alta tecnologia impiega una batteria di telecamere ad alta definizione sia per i video che per le immagini fisse, inclusa una videocamera 4K che produce video di qualità cinematografica, telecamere stereo che prendono immagini per la visualizzazione 3D e potenti luci subacquee.
Una caratteristica particolarmente notevole è che l'equipaggio della nave può sperimentare direttamente le prese d'aria, vagando virtualmente tra le guglie mentre indossa un mirino a bordo della Falkor . Quando le immagini hanno iniziato a riversarsi, Kwasnitschka dice che l'equipaggio si è messo in fila nel mezzo della notte per esplorare le prese d'aria con il mirino.
"È un'esperienza davvero avvincente vedere un campo di fumatori neri e farsi strada", afferma Kwasnitschka. "Improvvisamente non sbatti più [il ROV] in cose perché puoi girare la testa e vedere quella guglia in cui stai per bussare."
Anche così, navigare su ROPOS non è cosa da poco. "È molto paragonabile a pilotare un elicottero nella foresta", afferma Kwasnitschka.
La squadra ha trascorso tre giorni a catturare fotografie e video di un'area pari a 74 campi da calcio al fine di creare una mappa 3D, con una risoluzione abbastanza elevata da discernere singoli fili d'erba. Utilizzando questi dati, potrebbero quindi scegliere le migliori località per raccogliere campioni che riflettono i diversi tipi di roccia e la vita che brulica sulla superficie dello sfiato.
Mentre la maggior parte delle spedizioni prevede che gli scienziati mappino e afferrino i campioni mentre procedono, questo metodo risulta essere molto più efficiente.
“Di solito [ti affretti] da un angolo all'altro cercando di non perdere le cose eccitanti. Ma non puoi vedere molto lontano e non sai dove ti trovi ”, afferma Kwasnitschka. "Semplicemente non sai dove sono le rocce buone."
Utilizzando ROPOS, il team ha ottenuto il terreno prima di selezionare le posizioni di campionamento e ha terminato con una velocità sorprendente, spiega Kwasnitschka. "Avevano visto il posto e sapevano cosa rappresentavano, e potevamo andare a casa", dice.
Sebbene l'oceano copra più del 70 percento del pianeta, meno del cinque percento è mai stato esplorato. Kwasnitschka pensa che il suo sistema di realtà virtuale sia una delle tecnologie che potrebbero inaugurare la prossima generazione di esplorazioni in acque profonde.
Lo spettacolare video a 360 gradi del team è ora disponibile su YouTube. Ma il loro lavoro non è ancora finito.
"Questo tipo di tecnologia è sempre migliore della scienza che ne ricava", afferma Kwasnitschka. “E penso che sia importante ricordare. Non andiamo laggiù per YouTube, andiamo laggiù per la scienza ".
Il suo gruppo spera di utilizzare la documentazione per comprendere meglio gli intricati meccanismi interni dell'ecosistema di sfiato e tenere traccia dei cambiamenti nel tempo. La creazione di una mappa virtuale potrebbe anche aiutarli a capire come i singoli camini sono collegati all'interno del campo di sfiato più grande.
Quindi, mentre la vita continua a vibrare nell'oscurità oscura delle prese d'aria, gli scienziati stanno ora scavando nella moltitudine di campioni, immagini e ore di filmati raccolti per portare il duro ambiente della presa idrotermale nel comfort del laboratorio.
