Sekretny język oceanu. Co słychać w głębinach?

Sekretny język oceanu. Co słychać w głębinach?


Kategorie

Dzięki najnowszym odkryciom nauki żyjemy w przeświadczeniu, że Ziemia nie ma już przed nami tajemnic. Odwróciliśmy wzrok od tego, co blisko, aby wysłać ludzi na Księżyc, łaziki na Marsa, a sondy w najodleglejsze rejony Układu Słonecznego. Tymczasem prawdziwą zagadką nadal pozostają głębie oceanu. Naukowcy, którzy dzięki specjalnej aparaturze wsłuchują się w ich „brzmienie”, od kilkunastu lat donoszą o niepokojących dźwiękach, których nikt nie potrafi wyjaśnić.

„Uszy zimnej wojny”

Kiedy myślimy o dnie oceanu, do głowy zazwyczaj przychodzi nam obraz przypominający kosmiczną próżnię. Mrok i przeraźliwa cisza. Tymczasem, wbrew pozorom, nawet największe głębie pełne są dźwięków: statki, wieloryby, łodzie podwodne, ruchy płyt tektonicznych – to tylko niektóre element wchodzące w skład charakterystycznej kakofonii. Badania tej akustyki pozwoliły naukowcom na śledzenie migracji orek, ustalanie punktów oceanicznych trzęsień ziemi, erupcji wulkanów, a nawet mierzenia temperatury podwodnych prądów. Mimo tego, co jakiś czas aparatura rejestruje dźwięki, które nie przestają zaskakiwać badaczy na całym świecie. Są one zazwyczaj bardzo głośne, ale nadawane na niskich częstotliwościach i rozłożone w czasie, dlatego trzeba odtwarzać je w przyspieszeniu, aby były słyszalne przez ludzkie ucho. Niektóre trwają kilka minut, podczas gdy inne dochodzą z nieznanych regionów nieprzerwanie od wielu lat. Nikt z całą pewnością nie potrafi stwierdzić, co generuje spektrum niezidentyfikowanych odgłosów, ale podejrzenia padają na wulkany, pękające góry lodowe a nawet na… monstrualnych rozmiarów ośmiornice.

Co ciekawe, system, który wychwytuje wszystkie sygnały to militarny relikt poprzedniej epoki. W latach 60. amerykańska marynarka wojenna rozmieściła zestaw bardzo czułych, podwodnych hydrofonów, które niemal dokładnie otaczały wybrzeża Stanów Zjednoczonych. Projekt znany jako SOSUS – skrót od Sound Surveillance System – pomyślany został jako „podwodne uszy”, które miały za zadanie śledzenie ruchów atomowych okrętów podwodnych Związku Radzieckiego. Koniec zimnej wojny oraz rozwój bardziej zaawansowanych metod szpiegowskich sprawił, że w 1991 roku SOSUS zaczął być dostępny również dla cywilnych naukowców. Stacje nasłuchowe, z których korzysta się po dziś dzień, umieszczone są niemal na samym dnie oceanu, w miejscu, w którym dźwięk może podróżować przez tysiące kilometrów. Dzieje się tak dlatego, że setki metrów pod powierzchnią fale dźwiękowe zostają uwięzione w warstwie wody zwanej SOFAR (Sound Fixing and Ranging Channel), albo po prostu kanałem niskich częstotliwości. Odpowiednia temperatura oraz ciśnienie sprawiają, że dźwięk który chce się wydostać poza tę warstwę, zostaje odbity i na powrót do niej wraca. W ten sposób śpiew płetwala błękitnego, który potrafi nurkować nawet na głębokość 500 metrów, może podróżować z kontynentu na kontynent. „Wszystko jest tak wyraźne dlatego, że fala dźwiękowa, która wpada w pułapkę ciśnieniową jest niemal sprasowana pomiędzy powierzchnią a dnem oceanu, dlatego też dźwięk może podróżować niezmącony, właściwie o nic się nie odbijając” – tłumaczy dla „New Scientist” Robert Spindel, fizyk na Uniwersytecie Waszyngtona w Seattle.

Pociąg, Gwizd i Chorał gregoriański

Kiedy konkretny odgłos zostaje wyłapany przez jeden, albo kilka hydrofonów jednocześnie, jego charakterystyczne spektrum trafia następnie w ręce naukowców pracujących w National Oceanic and Atmospheric Administration, czyli amerykańskiej agencji zajmującej się prognozą pogody, ostrzeżeniami sztormowymi oraz prawie wszystkim, co dotyczy oceanów i atmosfery. Jeden ze specjalistów NOAA, Christopher Fox twierdzi, że potrafi zidentyfikować większość sygnałów patrząc tylko na spektrogram. „Fale dźwiękowe są niemal jak odciski palców. Wystarczy, że przeanalizujesz dokładnie wykres i niemal z pewnością możesz wtedy powiedzieć: to orka, to wieloryb, tutaj płynął duży statek, a w tym rejonie wybuchnął podwodny wulkan” – mówi w wywiadzie dla „Scientific American”. Tak czy inaczej, co jakiś czas trafia się na odgłosy, które nie pasują do żadnej z charakterystyk. Fox, który zajmuje się wyłapywaniem oceanicznych anomalii, większości z nich przypisał nazwy, które w jakiś sposób przypominały mu to, co usłyszał. Tak też w katalogu osobliwości znajduje się np. Train, Whistle, Bloop, a nawet Georgian chant, czyli chorał gregoriański. Choć nie dzieje się to szybko, część z nich udaje się jednak zidentyfikować.

Weźmy jako przykład dziwny dźwięk nazwany Upsweep, który stanowił kombinację niskich częstotliwości, przeplatanych co jakiś czas przez wysokie tony. Aparatura odbierała go nieprzerwanie od 1991 do 1994 roku, a jego siła zwiększyła się znacznie w ostatnich 15 miesiącach do czasu gwałtownego ucichnięcia. Przez całe dekady badań, marynarka USA nigdy wcześniej ani później nie zarejestrowała niczego podobnego. W jakimś sensie Upsweep przeszedł modelową procedurę badawczą, którą stosuje się przy innych, kłopotliwych przypadkach.

Początkowo identyfikowano go jako śpiew finwali, wielkich, dochodzących nawet do 100 ton waleni. Kiedy jednak ten sam sygnał zarejestrowała aparatura po przeciwnej stronie Pacyfiku, naukowcy NOAA doszli do wniosku, że był on za głośny jak na największego nawet ssaka. Poza tym, dźwięk pozostał taki sam przez kolejne lata, podczas gdy pieśni waleni zmieniają się np. w okresie migracji tych zwierząt. Kiedy już wydawało się, że trzeba będzie bezradnie rozłożyć ręce, w 1996 roku geolodzy pracujący na Haiti, podali najlepsze do tej pory wyjaśnienie dziwnych odgłosów z głębi oceanu. Emil Okal z Uniwersytety Horthwest w Chicago i Jacques Talandier wpadli na pomysł, aby do identyfikacji Upsweep wykorzystać… sejsmograf. Technika ta okazała się możliwa, ponieważ kiedy fala dźwiękowa zderzy się z podwodnym masywem, takim jak np. podstawa wyspy, ląd działa niczym gigantyczny hydrofon, zamieniając dźwięk w falę sejsmiczną. Podobnie jak badacze z NOAA, Amerykanin i Francuz również wykluczyli źródło biologiczne, sugerując, że nawet jeśli coś byłoby tak głośne, to sam sygnał był zbyt jednorodny, aby mógł stanowić źródło komunikacji. Zamiast tego zaproponowali oni hipotezę głośnego, podwodnego procesu wulkanicznego, np. powoli wydobywającej się lawy, która nieustannie napotykając na zwały słonej wody, generowała podobne do wrzątku skwierczenie. Oczywiście wszystko na nieporównywalnie większą skalę. Aby zweryfikować swoje przypuszczenia, użyli oni zaawansowanej metody triangulacji, szukając źródła wydobywającego się dźwięku przy użyciu aż ośmiu hydrofonów systemu SOSUS. Wszystkie z nich wskazały aktywny sejsmicznie punkt na południowym Pacyfiku, mniej więcej w połowie drogi pomiędzy Nową Zelandią a Chile. Kiedy naukowcy posiadali już wytyczne, skontaktowali się radiowo z francuskim statkiem naukowym, który akurat znajdował się w tym regionie. Po kilku dniach otrzymali potwierdzenie – łańcuch podwodnych gór, który znajdował się we wskazanym regionie, okazał się w rzeczywistości gigantycznym skupiskiem wulkanów.

Zew Cthulhu

Kilka innych budzących wątpliwości przypadków może mieć jednak nieco łatwiejsze wyjaśnienie, bazujące na występowaniu rzadkich anomalii prądów oceanicznych. W taki sposób Christopher Fox stara się wytłumaczyć dźwięk oznaczony jako Train. „Poruszające się płyny generują wibracje, podobne do powietrza wdmuchiwanego w klarnet” – mówi badacz. „Jeśli zamienimy to na silny prąd oceaniczny i dodamy odpowiednie warunki, to przy ‚otarciu’ się mas wody o duże wzniesienie, otrzymamy bardzo głośny dźwięk”.

Nie wszystko da się jednak wyjaśnić łatwo i oczywiste jest, że przynajmniej kilka przypadków niezidentyfikowanych odgłosów nadal będzie przywodzić na myśl ogromne podwodne bestie, którymi straszono marynarzy w czasach Kolumba. Wystarczy powiedzieć, że bardziej zbadana jest powierzchnia Księżyca niż życie w oceanach, aby uświadomić sobie, jak wiele rzeczy może nas jeszcze zaskoczyć. Okazuje się, że nawet walenie, orki i wieloryby, o których odgłosach wiemy relatywnie sporo, mogą generować przynajmniej część z dziwnych szumów. Dzieje się tak z prostego powodu – na co dzień badacze skupiają się na słyszalnych ludzkim uchem pasmach, ignorując możliwość istnienia innych kanałów komunikacyjnych oraz niższych częstotliwości charakterystycznych śpiewów, a właśnie takie spektrum odbiera system SOSUS. Wiele osób twierdzi, że to właśnie nieznane podwodne stworzenie może być odpowiedzialne za najgłośniejszy zarejestrowany do tej pory dźwięk, czyli tak zwany Bloop.

Dla niektórych jest to ziemski odpowiednik sygnału Wow!, który zarejestrowany tylko raz przez radioteleskop w Arecibo, miał być dowodem na istnienie w przestrzeni kosmicznej obcej cywilizacji. Również Bloop nigdy się nie powtórzył, choć w 1997 r. odebrały go hydrofony oddalone od siebie o prawie 5000 kilometrów. Jego sygnatura to szybka wariacja częstotliwości, zbliżona jedynie do odgłosów, które wydają żywe stworzenia. Czy jest zatem możliwe, że coś większego niż płetwale błękitne nadal czai się w głębinach oceanów? Albo, co może jest bardziej prawdopodobne, coś co jest o wiele bardziej efektywne w wydawaniu dźwięków? Wiele wskazuje na to, że coś z wizji antycznego Krakena może mieć w sobie ziarno prawdy. Co roku ogromne martwe kałamarnice wyrzucana są na brzegi, a wieloryby niejednokrotnie znajduje się z obrażeniami przypominającymi ogromne, owijające się macki. Niestety, nie mamy pojęcia, czy tego typu głowonogi wydają dźwięki. Phil Lobel, biolog morski z Uniwersytetu w Bostonie sceptycznie podchodzi do tezy o podwodnej bestii. „Głowonogi nie mają płuc wypełnionych gazem, więc nie ma możliwości, aby generowały tego typu dźwięki. Choć nigdy nie można tego wykluczyć w zupełności, wątpię, aby mogła to być jakaś gigantyczna ośmiornica. Być może jest coś jeszcze, co żyje tylko na odpowiedniej głębokości i nigdy nie zbliża się do brzegów. Oceany są tak ogromne, że niczego nie można wykluczyć” – mówi w wywiadzie dla „New Scientist”. Zabawnym zbiegiem okoliczności związanym z miejscem zarejestrowania Bloopa jest fakt, że słynne bóstwo Cthulhu, znane z powieści H.P. Lovecrafta, rzekomo spoczywa na dnie Pacyfiku niemal na tej samej długości i szerokości geograficznej. Czyżby zatem Wielki Przedwieczny przebudził się, aby sięgnąć po władzę nad światem? Odłóżmy jednak literaturę na bok, i wróćmy do dźwięków oceanu.

Arktyczna zagadka

Być może najciekawszym i najwięcej znaczącym dla naszej wiedzy o świecie jest nie Bloop, ale powtarzający się od maja 1997 roku Slowdown. „Brzmi jak przelatujący nisko samolot” – mówi Fox. Został zarejestrowany tak na Atlantyku, jak i Pacyfiku, zawsze dochodząc z południa, co wskazuje na arktyczne pochodzenie. Niestety źródło jest tak daleko od jakiejkolwiek aparatury SOSUS, że nie da się z dużą dokładnością powiedzieć, skąd dokładnie dociera do nas ten nawracający fenomen. Aby wykreślić oczywiste możliwości, naukowcy badający przypadek Slowdown skontaktowali się w pierwszej kolejności z Marynarką Wojenną USA. Po konsultacji ze specjalistami stało się jednak jasne, że nawet oni nie potrafili wskazać na żadne nowe, dopiero testowane urządzenia albo broń, która generowałaby tak szerokie spektrum dźwięków. Jeśli nie było to nic uczynionego ręką człowieka, co mogło się powtarzać okresowo od tak wielu lat i nagle bez powodu ucichnąć?

Z wielu względów kierunek południowy faworyzuje pochodzenie związane z ruchami tektonicznymi na Antarktyce, ale przez długi czas nie wydawało się to oczywiste. Christopher Fox do dziś wspomina, że taki pomysł podsunął mu do głowy jeden z wojskowych sejsmologów, który podszedł do niego z wydrukowanym wykresem bardzo przypominającym Slowdown, jednak głośniejszym i krótszym. Po chwili zaskoczenia okazało się, że przystawił on mikrofon do kolorowego magazynu, a następnie szybko potarł o jego strony palcami. Nie minęło dużo czasu, zanim Fox wpadł na powiązanie tych dwóch wydarzeń: tajemniczy dźwięk musi mieć coś wspólnego z ogromnym tarciem, prawdopodobnie emitowanym przez górę lodową albo część pokrywy Antarktydy, która odrywała się i otarła o dno oceanu. W grę wchodzą również tak zwane „trzęsienia lodu”, które przebiegają podobnie jak trzęsienia ziemi, ale nie są generowane przez nachodzenie na siebie płyt tektonicznych. Jeśli hipoteza ta okaże się prawdziwa – a wszystko na to wskazuje – naukowcy otrzymają do ręki narzędzie, które pozwoli im mierzyć częstotliwość kruszenia się pokrywy lodowej naszego południowego bieguna. Choć używa się do tego celu głównie zdjęć satelitarnych, wzbogacenie naszej wiedzy o zmieniającym się klimacie o jeszcze jeden element – wydawać by się mogło, że tak nieoczywisty – pomoże nam lepiej zrozumieć naszą planetę. „Zbyt długo spoglądaliśmy na oceany godząc się na to, że nigdy nie poznamy, co dzieje się na ich dnie” – mówi Christopher Fox. Dzięki wykorzystywaniu hydrofonów pozostałych po zimnej wojnie oraz rozwoju oceanicznych programów badawczych, już niedługo możemy usłyszeć kolejne przedziwne, dochodzące z najgłębszych rejonów dźwięki. Czy stoją za nimi ogromne, nieznane stworzenia, wulkany, a może pękające czapy lodowe? Na te pytania nie znamy jeszcze jednoznacznych odpowiedzi, ale z roku na roku coraz precyzyjniej umiemy odczytać „śpiew oceanu”.