Meret tunnetaan huonommin kuin lähiavaruus. Siksi James Cameron ja muut miljonäärit sukeltavat niiden syvyyksiin. Tutkijat biologeista seismologeihin taputtavat uusille löytöretkeilijöille.

Teksti: Kirsi Heikkinen

Meret tunnetaan huonommin kuin lähiavaruus. Siksi James Cameron ja muut miljonäärit sukeltavat niiden syvyyksiin. Tutkijat biologeista seismologeihin taputtavat uusille löytöretkeilijöille.

Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2012

Se ei ole muuttunut tippaakaan sen jälkeen, kun kävit siellä. Taisin muuten nähdä jarrutusjälkesi, James Cameron murjaisi kapteeni Don Walshille, joka seisoi vastassa, kun Cameron pujottautui ulos DeepSea Challenger -sukellusaluksestaan maaliskuun lopussa.

Cameron palasi lähes 11 kilometrin syvyydestä Mariaanien haudan Challengerin syvänteestä, joka on pallomme pinnan pohjimmainen paikka. Don Walsh teki saman retken 52 vuotta sitten Trieste-nimisellä sukellusveneellä insinööri Jacques Piccardin kanssa.

Muita ihmisiä niin syvällä ei ole koskaan käynyt, mutta kohta on. Liikemies Richard Bransonin tiimi aikoo lähikuukausina sukeltaa maapallon jokaisen valtameren syvimpiin syvänteisiin. Googlen ex-johtaja Eric Schmidt puolestaan rahoittaa tutkimusohjelmaa, joka rakentaa huippumodernia syvänmerentutkimusalusta. Tieteilijät kiittävät rahakkaita löytöretkeilijöitä, sillä maine on mannaa merentutkimukselle.

– Tiedämme tätä nykyä enemmän aurinkokunnasta kuin Maan meristä, suomii Yhdysvaltain meren ja ilmakehän tutkimuslaitoksen Noaan entinen päätutkija Sylvia Earle.

– Meillä on tarkempia karttoja Marsista kuin valtameristä.

Hurjassa paineessa on elämää

Earlen mukaan pahiten on laiminlyöty useita satoja kilometrejä pitkien syvänmerenhautojen tutkimus. – Syvimmät muodostavat ainakin Kiinan kokoisen alueen. Ei niiden olemassaoloa voi noin vain unohtaa, Earle sanoo.

Merenpohjan rotkoista peräti 16 yltää yli 7 000 metriin. Syvänmerenhaudat syntyvät kohdissa, joissa maankuoren laatta työntyy toisen alle. Tällaiset vyöhykkeet ovat alttiita maanjäristyksille ja laukaisevat tsunameja, ja siksi ne kiinnostavat seismologeja.

Ne innostavat myös biologeja, sillä haudat eivät ole kuolleita. Syvyyksistä on tavattu muun muassa kaloja, polttiaiseläimiä, merimakkaroita ja katkoja. Aberdeenin yliopiston tutkijat pyydystivät marraskuussa 28-senttisen jättikatkan lähes seitsemästä kilometristä Kermadecin haudasta Uuden-Seelannin liepeiltä. Japanilainen sukelluslaite Kaikō puolestaan bongasi Hirondellea gigas -katkan 10 920 metrin syvyydestä Challengerin syvänteestä, missä on tuhannen ilmakehän paine. Se tuntuisi suurin piirtein samalta kuin sormesi päälle kasattaisiin tuhat kilogrammaa tavaraa.

Miten eliöt ovat sopeutuneet pilkkopimeyteen ja miten ne kestävät painetta, joka liiskaisi ihmisen sekunnin osassa?

Pohjalta voi löytyä lääkkeitä

Tutkijat tahtovat kiihkeästi syvänteiden eliöistä lisää näytteitä myös siksi, että kilometrien syvyydessä elinympäristö muistuttaa pikemmin avaruuden kuin maapallon oloja. Karulla pohjalla elää muun muassa mikrobeja, jotka sietävät raskasmetalleja. Joillakin eliöillä on sisäinen villapaita omega-3-rasvahapoissa, jotka estävät niitä hyhmettymästä pohjan kylmyydessä.

Hautakerrostumista on eristetty myös sädesieniä, joiden sisältämien yhdisteiden on tutkimuksissa havaittu hillitsevän ainakin kolmenlaisten kasvainsolujen kasvua. Lisäksi niillä on antibioottisia ominaisuuksia.

Myös pintakerroksista pohjalle painuva materiaali vetää tutkijoita puoleensa. – Hautoihin kertyy ruokaa, kemikaaleja ja roskaa, sanoo Woods Hole -valtameri-instituutin ekologi Timothy Shank, joka johtaa ensi vuonna starttaavaa Hades-syvänmerentutkimusprojektia. Pohjalta on löydetty kaikkea muovisadetakeista lypsylehmän jäännöksiin, Shank luettelee.

Viime vuonna julkaistun tutkimuksen mukaan syvänmerenhautoihin kertyy kuolleen aineksen myötä enemmän hiiltä kuin on uskottu, mikä taas vihjaa, että syvänteillä on oletettua merkittävämpi osa hiilen kierrossa ja siten ilmaston säätelyssä.

Tästä syystä tutkijat yrittävät nyt mitata, kuinka paljon hiiltä vajoaa pohjaan ja kuinka paljon bakteerit kierrättävät sitä.

Huipputekniikka varmistaa tulokset

James Cameronin sukellus osoittaa tekniikan viimein edistyneen niin pitkälle, että ihminen voi turvallisesti matkata tutkimaan maapallon pohjimmaisiakin kolkkia.

– Deepsea Challenger ja Trieste ovat kuin jumbojetti ja Wrightin veljesten lentokone, sukelluspioneeri Don Walsh vertaa. Hän ei saanut otettua aikanaan syvänteen näkymistä edes paperivalokuvaa, kun taas uudet alukset on varustettu lukuisin 3D-tallentimin ja näytekeräimin. Ennen varsinaista sukellusta tiimit lähettävät pohjaan automaattilaskeutujia, jotka on varustettu syötein ja kameroin: ne houkuttelevat valmiiksi pohjan eläimiä, joita ihminen sitten sukeltaa ihmettelemään.

Osa tutkijoista, esimerkiksi Sylvia Earle, on sitä mieltä, että paras tapa saada tuntuma pohjan terra incognitasta on sukeltaa sinne itse. Toiset taas uskovat enemmän laitteiden kykyihin. Näin tekee muun muassa Aberdeenin yliopiston biologi Alan Jamieson, joka hyödyntää tutkimuksissaan automatisoituja syvänmerenlaskeutujia.

– Ihmisten tekemät sukellukset tuovat kuitenkin asiallemme julkisuutta ja saavat ihmiset vihdoin innostumaan valtameristä, Jamieson toivoo.

Haitekaluksilla matka taittuu äkkiä

Niinpä ei olekaan ihme, että tutkijoiden lisäksi uudet löytöretket kiehtovat matkailubisnestä.

Trieste– Laskeutui 11 kilometriin 5 tunnissa– Matkustajia 2– Pituus 18 metriä– Leveys 3,5 metriä– Paino 50 800 kiloaYhdysvaltain armeijan sukellusvene. Kävi Challengerin syvänteessä 23.1.1960.

– Noin yhdeksässä kilometrissä kuului pamahdus. Kurkistin ulos ja huomasin, että ikkunan ulommainen pleksi hajosi. Juuri ennen pohjaa näin kampelamaisen kalan, mutta aivan pohjalla pöllysi niin, että näytti kuin olisimme kylpeneet maidossa. Emme siis ikinä saaneet kuvaa valtamerten syvimmästä paikasta. Kun tajusimme, ettemme näkisi mitään, ilmoitimme, että tulemme ylös. Tuolloin ajattelimme, että joku jatkaa tutkimusta parin vuoden kuluttua, muistelee pioneeri Don Walsh. Siihen kului 52 vuotta.

DeepSea Challenger– Laskeutui 2 tunnissa 36 minuutissa– Matkustajia 1– Pituus 7,9 metriä– Ohjaamon läpimitta 109 senttimetriä– Paino 11 800 kiloaJames Cameronin Deepsea Challenger -pienoissukellusvene on tänä keväänä tehnyt Mariaanien haudan ennätyssukelluksensa lisäksi jo yli kymmenen muuta testi- ja tutkimussukellusta Australian ja Papua-Uuden-Guinean vesillä.

– Kerätyissä näytteissä riittää ruodittavaa niin meribiologeille, mikrobiologeille, astrobiologeille, geologeille kuin geofyysikoille, kiittää mikrobiologian professori Doug Bartlett Scrippsin valtamerentutkimuslaitoksesta.

Deepsearch– Laskeutuu tunnissa ja 30 minuutissa– Matkustajia 3– Pituus 11 metriä– Leveys 2,3 metriä– Paino 16 300 kiloaDoer Marine -yrityksen tieteelliseen tutkimukseen tarkoitetun sukellusveneen rakentamista rahoittaa Eric Schmidt ja Sylvia Earlen Sea Alliance -säätiö. Alus on suunniteltu niin, että se pystyy pysähtymään, leijumaan, keräämään näytteitä ja suorittamaan tehtäviä missä tahansa syvyydessä.

Virgin Oceanic– Laskeutuu tunnissa ja 20 minuutissa– Matkustajia 1– Pituus 5,4 metriä– Leveys 3,9 metriä– Paino 3 600 kiloaRichard Bransonin alus sukeltaa muutaman kuukauden sisällä Mariaanien hautaan ja "lentää" pitkin rotkon pohjaa kymmenen kilometriä. Pilottina toimii löytöretkihankkeen toinen perustaja Chris Welsh.

Toisen sukelluksen tekee Branson itse, kohteena Atlantin syvin kohta, Puerto Ricon hauta. Tämän jälkeen sukellusvene valloittaa Pohjoisen ja Eteläisen jäämeren sekä Intian valtameren syvyydet.

– Vain yhdessä planeettamme syvimmistä haudoista on käyty. Siksi mahdollisuudet oppia sukelluksistamme ovat monumentaaliset, tiimi kehuu.

Triton 36000/3– Laskeutuu 2 tunnissa– Matkustajia 3– Pituus 4,1 metriä– Leveys 4,1 metriä– Paino 9 000 kiloaMiten on, haluaisitko itse lähteä pohjalle? Pian se on mahdollista, sillä Triton Submarines ja Rayotek Scientific rakentavat pienoissukellusvenettä, joka pystyy käyttämään kolme ihmistä kerrallaan Mariaanien haudan pohjassa asti. Toimitusjohtaja Bruce Jones aikoo myydä matkoja, kunhan alus valmistuu parin vuoden kuluttua. Sukelluksen hinta kivunnee 200 000 euroon.

Syvyyksiä ja ennätyssukelluksia

Maapallon pohjalla on käynyt toistaiseksi vain kolme ihmistä ja neljä laitetta.

30–40 m urheilusukeltajat

75 m Vetehinen, suomalainen sukellusvene, 1930

214 m vapaasukellus, Herbert Nitsch, Itävalta, 2007

530 m saturaatiosukellus vety-happi-helium-seoksella, Comex-yhtiön ammattisukeltajat, Ranska, 1988

564 m keisaripingviini

500–1 000 m kaskelotin saalistussyvyys, sukeltaa jopa 2 500 m

1 000 m auringonvalo

1 020 m taistelusukellusvene K-278 (Venäjä), 1985

2 388 m etelänmerinorsu

2 750 m Enypniastes-eläin

3 682 m valtamerten keskisyvyys

3 800 m Titanicin hylky

4 100 m syvänmeren savuttajia eli kuumia lähteitä

5 000 m krottikala

5 057 m Jiaolong-sukellusvene, Kiina

5 607 m Molloyn syvänne, Pohjoinen jäämeri

6 000 m Grimpoteuthis-mustekala

6 000 m Nautile-sukellusvene, Ranska

6 170 m Suomessa rakennettu Mir-1-sukellusvene, Venäjä

4 500 m (päivitettynä 6 500 m) Alvin-sukellusvene, Yhdysvallat

6 270 m Konsul-sukellusvene, Venäjä

6 500 m Shinkai-sukellusvene, Japani

7 000 m Kermadecin haudan jättikatka, 28 cm

7 235 m Etelä-Sandwichin hauta, Eteläinen jäämeri

8 047 m Diamantinan hauta, Intian valtameri

8 370 m Abyssobrotula galatheae -kala

8 400 m Puerto Ricon hauta, Milwaukeen syvänne, Atlantin valtameri

9 144 m öljynporauslautta Deepwater Horizonin maksimiporaussyvyys

10 920 m Hirondellea gigas -katka

10 994 m (+- 40 m), Mariaanien hauta, Challengerin syvänne, Tyynimeri

Pohjalla käyneet

– James Cameron, Kanada, DeepSea Challenger, 2012

– Nereus, kauko-ohjattu sukelluslaite, Yhdysvallat, 2009

– Kaiko, kauko-ohjattu sukelluslaite, Japani, 1995

– Jaques Piccard, Sveitsi ja Don Walsh, Yhdysvallat, Trieste-sukellusvene, 1960 

Suomalaistutkija havaitsi, että maaseudun monimuotoinen luonto saattaa suojata koiria allergialta. Se antaa tukea biodiversiteettihypoteesille.

Kaupunkilaiskoirilla on enemmän allergioita kuin maaseudulla asuvilla. Vähiten allergioita on koirilla, jotka elävät maalla maalaismaiseen tapaan monilapsisessa, muitakin eläimiä omistavassa perheessä ja saavat ulkoilla vapaasti kotipihalla.

Tällaisia asioita koirista Jenni Lehtimäki sai selville väitöstutkimuksessaan, josta Helsingin Sanomat kertoo jutussaan.

Ihmisistä tosin ei samanlaista yhteyttä löytynyt allergioiden ja asuinpaikan väliltä.

Lehtimäki testasi biodiversiteettihypoteesia. Sen mukaan immuunijärjestelmämme häiriintyy ja allergian tapaiset tulehdusperäiset sairaudet lisääntyvät, kun ympäristön monimuotoisuus hupenee ja me altistumme entistä vähemmille luonnon mikrobeille.

Väitöskirja koostui neljästä tutkimuksesta, joista kaksi käsitteli lapsia ja kaksi lemmikkikoiria.

Kummassakaan lapsitutkimuksessa ei löytynyt merkittävää yhteyttä allergioiden ja ihon mikrobien tai luonnon monimuotoisuuden välillä.

Toisin oli lemmikkien laita. Koiranomistajille suunnatun kyslytutkimusken mukaan sairaimpia olivat kaupunkilaiskoirat, joista noin 17 prosentilla oli allergiaa. Maalla osuus oli viitisen prosenttia.

”Kysely osoittaa ensimmäistä kertaa urbaanin ympäristön ja muun nisäkkään kuin ihmisen allergian välisen yhteyden”, Lehtimäki kertoo.

Vielä selvemmän näytön tarjoaa neljäs tutkimus, johon osallistui yhteensä 170 labradorinnoutajaa ja suomenlapinkoiraa.

Se paljasti, että eniten allergioista kärsivät kaupungissa esimerkiksi kerrostalossa asuvat koirat, joilla on ”urbaani elämäntyyli”. Niiden hoidosta vastaa yksi ihminen, joka harrastaa monenlaista ja lenkkeilee paljon koiran kanssa.

Harvinaisimpia allergiat ovat maalaiseen tapaan maalla elävillä koirilla. Niiden iholla on viljalti ympäristöstä peräisin olevia bakteereja.

Lehtimäki ihmettelee, miksi ympäristön ja allergian yhteys tuli ilmi koirilla muttei lapsilla.

”Allergia on monimutkainen sairaus ja ihmiselämä on monimutkaista, mikä saattaa piilottaa ympäristön vaikutuksen”, hän miettii.

Täysin piiloon ihminen ei kuitenkaan jäänyt. Kyselytutkimuksessa paljastui, että jos allergia vaivaa koiraa, omistajakin on todennäköisesti allergikko. Tämä johtuu epäilemättä jostain yhteisestä tekijästä koiran ja omistajan elämäntavoissa tai ympäristössä.

”Maaseutumaisessa ympäristössä koiran ja ihmisen elimistö altistuu mikrobeille, jotka jollakin tavalla tukevat immuunijärjestelmän toimintaa”, Lehtimäki toteaa.

Kysely

Uskotko biodiversiteettihypoteesiin?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.