Grace Undersea

Att vända min mässingsråtta på golvet i Atlanten var inte i mina första examensplaner. Men när Fabien Cousteau, barnbarn till den berömda undervattensutforskaren Jacques Cousteau, bjöd in mig att gå med i Mission 31 som akvanaut och missionsforskare i undervattensmiljön Vattumannen , jag kunde inte missa chansen. Hans idé var att slå sin farfars 30-dagarsrekord av att leva under vattnet för att bedriva intensiv forskning om marina ekosystem – och att utbilda miljoner runt om i världen om det kritiska behovet av att skydda våra hav. Även om det innebar att jag saknade början med mina klasskamrater för att träna för uppdraget, hoppade jag på tillfället att följa i den överdimensionerade fotspåren av den avlidne professor Harold Doc Edgerton, SM '27, ScD '31, Jacques Cousteaus nära medarbetare på så många av hans undervattensäventyr.

Grace Young '14 passar för ett träningsdyk när hon förbereder sig för att leva i en undervattensmiljö i mer än två veckor. Se fler Mission 31-bilder i vårt fotogalleri.

Byggd på 1980-talet och fastskruvad till havsbotten 63 fot under ytan utanför Florida Keys, Vattumannen är världens enda marina undervattenslaboratorium. Det inre lufttrycket matchar det yttre atmosfärstrycket på det djupet (2,6 atmosfärer, till skillnad från standard en atmosfär vid havsnivå och i en ubåt), så våra kroppar var mättade med kväve. Detta gjorde det möjligt för oss att dyka så länge vi ville, medan du på ett normalt dyk på ytan bara kan tillbringa ungefär en timme på det djupet utan att riskera tryckfallssjuka. Den extra tiden lät oss genomföra forskning på en månad som skulle ha tagit ungefär två år om vi dykt från ytan.

Grace Young ’14 gjorde cirka 80 timmars dykning med Mission 31.

Det fanns mycket att göra. Under min 15-dagarsperiod Vattumannen , arbetade jag tillsammans med Cousteau och andra forskare från Northeastern University och Florida International University (plus ett filmteam och habitattekniker) för att undersöka sådant som korallrevens hälsa, svamparnas metabolism, zoöplanktons dygnsrytm och potentiella undervattensanvändningar av ny teknik som Edgertronic höghastighetskamera. Vår forskning kommer att hjälpa till att belysa effekterna av klimatförändringar, ökad försurning och industri- och jordbruksföroreningar – och kan i slutändan hjälpa forskare att ta reda på hur man fixar saker innan det är för sent.

Går under
När min sista termin på MIT närmade sig sitt slut, begav jag mig till Florida för två veckors intensiv akvanaututbildning från marinens instruktörer innan splashdown. Upplevelsen var inte olik astronautträning, även om den inkluderade tester av scubafärdigheter förutom konditionstester och medicinska undersökningar. Vi lärde oss också hur man använder specialutrustning som krävs för uppdraget, såsom dykhjälmar och dubbla tankar med tryckluft. När jag gick ner Vattumannen den 17 juni var nödprocedurer för alla tänkbara situationer ingrodda som muskelminne.

Vattumannen , vårt hem under havet, är bara något större än en skolbuss. Det var minst sagt mysigt. Inuti såg och kändes det som en kombination av den internationella rymdstationen och en husbil. Dess minikök var utrustat med mikrovågsugn, diskbänk och varmvattenautomat. Men eftersom luften i livsmiljön hade 2,6 gånger så mycket syre som ytluft, förstördes färsk mat snabbt och tillagning med öppen låga var otänkbar. Vi åt mestadels frystorkad mat (tänk astronautmat), vilket var bekvämt, snabbt och enkelt att lagra. Ibland fick vi specialmat nedsänkt till oss i en trycksatt stålbehållare om ytteamet trodde att vi behövde en godbit. När Celine Cousteau (Fabiens syster och en känd upptäcktsresande och naturvårdare i sin egen rätt) besökte oss, tog hon med sig en färsk baguette och ost som vi andades in långt innan hon var tvungen att återvända till ytan.

Ventiler och mätare prydde nästan varje yta av livsmiljön, vars luft, kraft och IT-länk tillförs via vad som kallas en navelsträng som är kopplad till en boj. Tätade skjutdörrar delade våningssängen, matplatsen, arbetsutrymmet, det lilla badrummet och den våta verandan med hålet i golvet som fungerade som entré. (För att föreställa dig den blöta verandan, föreställ dig en hink som vänds upp och ner och trycktes under vattnet så att den fångar en luftficka. Lufttrycket på insidan höll vatten ute och vi skulle korsa den horisontella gränsen mellan luft och vatten för att komma in i havet.) Min favorit platsen var vårt lilla matbord framför utsiktshamnen, där så många vackra havsdjur som lockades av ljuset skulle besöka oss.

Den 6 juni vände Grace sin mässingsråtta under havet ungefär samtidigt som hennes klasskamrater vände sina ringar under inledningsceremonin i Killian Court.

Ett ytteam på 24 specialister höll oss säkra och väl under havet, inklusive en marinläkare som regelbundet kontrollerade vår hälsa. Lyckligtvis var den värsta åkomma någon av oss drabbades av en öroninflammation, vilket är vanligt när man spenderar så mycket tid i vattnet.

De flesta dagar var vi uppe klockan 07.00 och ute på vårt första dyk klockan 8.00. Vi dyker vanligtvis tre gånger om dagen under totalt sex till 10 timmar, samlar djurplanktonprover, tar emot och installerar sensorer för att samla in data om föroreningar och arbetar med Edgertronic-kameran. Även om jag var huvudansvarig för kameran, hade jag mycket stöd från Edgerton Centers Jim Bales, PhD '91, i Cambridge, och att fånga den bästa bilden tog tre av oss på plats – en för att hantera kamerapositionen, en till justera belysningen, och en för att titta på den detaljerade bilden och kontrollera inställningarna inifrån livsmiljön. Kameran spelar in bilder av saker som händer på ett ögonblick, men det tar timmar att ställa in och fungera under vattnet, så den kan endast användas av mättade akvanauter.

En av de mest spännande sakerna vi försökte fånga var källan till det bultande ljudet som en Goliath grouper gör när den matar. Nordostprofessor Mark Patterson har teoretiserat att fisken snabbt expanderar sin mun, vilket orsakar en plötslig minskning av trycket - känd som en kavitationsbubbla - som omedelbart förångar vattnet den håller i. När bubblan kollapsar gör den ett ljud som dykare kan känna i sina bröst – ett ljud som verkar bedöva fiskar i närheten, vilket gör dem lättare att byta. Vi visste att filmning av en kavitationsbubbla skulle kräva en hel del tur under de bästa omständigheterna, men det var särskilt ambitiöst med tanke på att vi arbetade med en sådan ny filmteknik (vår Edgertronic-modell, som designades av Mike Matter '84, kom ute bara två veckor innan träningen började). Även om vi inte kunde göra det, kom vi på vilka steg som krävdes – och jag skulle gärna komma tillbaka dit för att avsluta projektet en dag.

Grace ställer in en bild med höghastighetskameran Edgertronic.

Vi lyckades dock få otroliga bilder av mantisräkor, koraller, gigantiska tunnsvampar, ödlfiskar, plankton och andra marina varelser som aldrig hade filmats i slow motion i det vilda, och fångar beteende som är för snabbt för det mänskliga ögat att ser. Mycket av materialet kommer att dyka upp i en IMAX-dokumentär som Cousteau släpps 2015. Mellan våra morgon- och eftermiddagsdyk skulle vi återkomma till Vattumannen till lunch och arbeta med uppgifter som Skype-samtal med museer och skolgrupper runt om i världen. Vårt mål var att utbilda människor om hur viktigt havsutforskning och bevarande är och varför vi måste sluta förstöra den miljö som vårt liv beror på. De flesta människor inser inte att haven producerar upp till 70 procent av vårt syre, fungerar som den primära källan till animaliskt protein för minst en miljard människor och filtrerar eller lagrar gifter som annars skulle överväldiga mänskligheten. Ändå har vi under de senaste 50 åren överexploaterat – eller i vissa fall helt utarmat – så mycket som 90 procent av stora havsfiskar och förstört ekosystem som är grundläggande för vår egen överlevnad. Utan haven är jorden bara en annan sten i rymden. Ändå vet vi mer om månens mörka sida än om vattenmassorna som täcker två tredjedelar av vår egen planet. Det är väldigt svårt, för att inte säga omöjligt, att åtgärda problem som vi inte vet lite om, och ändå förblir häpnadsväckande 95 procent av våra hav outforskade.

Marint liv
Fabien tog med en kortlek och öppnade den aldrig på 31 dagar. Ärligt talat, vi hade ingen fritid. Att dyka hela dagen är utmattande och in igen Vattumannen , vi var upptagna med att kommunicera med besättningen på ovansidan och göra outreach. Om jag hade någon form av paus, skulle jag vanligtvis ta ett dyk till. Det är svårt att beskriva känslan av att leva i ett helt främmande ekosystem, som blandas fridfullt med så många vackra havsdjur. Du vill inte slösa bort en minut.

Med hjälp av Edgertronic tog Grace och andra aquanauter bilder som denna av en prickig trumma som simmar vid en hummer.

Det är också svårt att förmedla hur intellektuellt spännande uppdraget var. Hela teamet – inklusive flera dussin forskare på land, tekniker, ytdykare och annan supportpersonal såväl som regelbundna besökare – utvecklade ett otroligt kamratskap. Varje ny upptäckt verkade leda till nya forskningsidéer.

Ytan var bittersöt. Lika mycket som jag saknade familj, vänner och en lång dusch, skulle jag ha stannat nere i minst ett par veckor till om jag fått chansen. Jag kan definitivt se att jag en dag ska ha ett fritidshus under havet. Under tiden skulle jag återvända till Vattumannen om jag hade möjlighet? I ett hjärtslag.

Grace Young ’14, som har huvudämne i maskin- och havsteknik, är en Marshall-forskare och doktorand vid Oxfords Somerville College, där Global Ocean Commission har sitt huvudkontor.

Uppdrag 31 Forskning

Korallrevs hälsa: Grundläggande till en tredjedel av alla marina arter, korallrev är också avgörande för att stödja mänskligt liv. Ändå hotar eller har försurning från koldioxidutsläpp och andra föroreningar redan förstört 70 procent av dem. Vi samlade in de första långtidsdata om hur vilda koraller reagerar på dagliga fluktuationer i yttre temperatur, ljus, pH och löst syre. Att fastställa orsaken och effekten av korallernas försämring bör hjälpa forskare att utforma och implementera saneringsåtgärder.

Zoöplankton: Marint liv som vi känner det beror på djurplankton. Dessa små organismer är den första länken i den marina näringskedjan. Bakterier fäster sig också vid zoöplanktons exoskelett. Detta skapar en reservoar som förhindrar spridning av sjukdomar till människor och tillåter bakterierna att konsumera kol och kväve från havet, en process som är avgörande för en frisk planet. Genom att samla in prover under hela dagen – både levande och zombie (nyligen döda men ännu inte nedbrutna eller förbrukade) – sammanställde vi en enorm mängd data som kommer att hjälpa oss att förstå deras dygnsrytm, deras livscykel och effekterna av föroreningar och klimat förändring på deras hälsa.

Fatsvampar:
När svamparna matas filtrerar de vatten lika med sin kroppsvolym på mindre än en minut, vilket tar bort mer än 99 procent av partiklarna de andas in. Den fantastiska filtermatningen är en anledning till att sikten är så bra runt ett korallrev. Vi använde sensorer för att mäta fluktuationer i temperatur, salthalt, pH, löst syre och vattenflöde för att studera hur svamparnas ämnesomsättning och matningshastighet reagerar på förändringar i miljön.

Miljöförorening:
Vi placerade ut små sensorer runt omkring Vattumannen att absorbera och mäta föroreningar, inklusive PCB och eventuellt dispergeringsmedel från BP-oljeutsläppet, för att fastställa vilka föroreningar som påverkar korallrevet och hur.

Dölj