Grâce sous-marine

Retourner mon rat de cuivre sur le sol de l'Atlantique ne faisait pas partie de mes plans initiaux de fin d'études. Mais lorsque Fabien Cousteau, petit-fils du célèbre explorateur sous-marin Jacques Cousteau, m'a invité à rejoindre la Mission 31 en tant qu'aquanaute et scientifique de mission dans l'habitat sous-marin Verseau , je ne pouvais pas laisser passer cette chance. Son idée était de battre le record de 30 jours de vie sous l'eau de son grand-père pour mener des recherches intensives sur les écosystèmes marins et d'éduquer des millions de personnes dans le monde sur la nécessité cruciale de protéger nos océans. Même si cela signifiait manquer le début avec mes camarades de classe pour m'entraîner pour la mission, j'ai sauté sur l'occasion pour suivre les traces surdimensionnées de feu le professeur Harold Doc Edgerton, SM '27, ScD '31, proche collaborateur de Jacques Cousteau sur tant de ses aventures sous-marines.

Grace Young '14 s'habille pour une plongée d'entraînement alors qu'elle se prépare à vivre dans un habitat sous-marin pendant plus de deux semaines. Voir plus d' images Mission 31 dans notre galerie de photos .

Construit dans les années 1980 et boulonné au fond marin à 63 pieds sous la surface des Florida Keys, Verseau est le seul laboratoire marin sous-marin au monde. La pression atmosphérique intérieure correspond à la pression atmosphérique extérieure à cette profondeur (2,6 atmosphères, par opposition à l'atmosphère standard au niveau de la mer et dans un sous-marin), de sorte que nos corps étaient saturés d'azote. Cela nous a permis de plonger aussi longtemps que nous le voulions, alors que lors d'une plongée en surface normale, vous ne pouvez passer qu'une heure environ à cette profondeur sans risquer d'accident de décompression. Le temps supplémentaire nous a permis de mener des recherches en un mois qui auraient pris environ deux ans si nous avions plongé depuis la surface.

Grace Young '14 a enregistré environ 80 heures de plongée avec Mission 31.

Il y avait de quoi faire. Pendant mon séjour de 15 jours sur Verseau , j'ai travaillé aux côtés de Cousteau et d'autres chercheurs de la Northeastern University et de la Florida International University (plus une équipe de tournage et des techniciens de l'habitat) pour enquêter sur des éléments tels que la santé des récifs coralliens, le métabolisme des éponges, les rythmes circadiens du zooplancton et les utilisations sous-marines potentielles. de nouvelles technologies comme la caméra à grande vitesse Edgertronic. Nos recherches aideront à élucider les effets du changement climatique, de l'augmentation de l'acidification et de la pollution industrielle et agricole, et pourraient en fin de compte aider les scientifiques à trouver comment réparer les choses avant qu'il ne soit trop tard.

Passer sous
Alors que mon dernier semestre au MIT touchait à sa fin, je me suis dirigé vers la Floride pour deux semaines de formation intensive d'aquanautes par des instructeurs de la Marine avant le splashdown. L'expérience n'était pas sans rappeler la formation des astronautes, même si elle comprenait des vérifications des compétences en plongée en plus des tests de condition physique et des examens médicaux. Nous avons également appris à utiliser les équipements spéciaux nécessaires à la mission, tels que les casques de plongée et les doubles réservoirs d'air comprimé. Au moment où je suis descendu Verseau le 17 juin, les procédures d'urgence pour toutes les situations imaginables ont été ancrées dans la mémoire musculaire.

Verseau , notre maison sous-marine, n'est que légèrement plus grande qu'un autobus scolaire. C'était confortable, c'est le moins qu'on puisse dire. À l'intérieur, il ressemblait à une combinaison de la Station spatiale internationale et d'un camping-car. Sa mini-cuisine était équipée d'un micro-ondes, d'un évier et d'un distributeur d'eau chaude. Mais comme l'air de l'habitat contenait 2,6 fois plus d'oxygène que l'air de surface, les aliments frais se gâtaient rapidement et la cuisson à feu ouvert était impensable. Nous mangions principalement de la nourriture lyophilisée (pensez à la nourriture des astronautes), ce qui était pratique, rapide et facile à conserver. De temps en temps, nous recevions de la nourriture spéciale dans un récipient en acier sous pression si l'équipe de surface pensait que nous avions besoin d'une friandise. Lorsque Céline Cousteau (la sœur de Fabien et une exploratrice et écologiste réputée à part entière) nous a rendu visite, elle a apporté une baguette fraîche et du fromage que nous avons inhalés bien avant qu'elle ne doive remonter à la surface.

Des vannes et des jauges ornaient presque toutes les surfaces de l'habitat, dont l'air, l'électricité et la liaison informatique sont alimentés via ce qu'on appelle un ombilical relié à une bouée. Des portes scellées coulissantes divisaient la chambre avec lits superposés, la salle à manger, l'espace de travail, la minuscule salle de bain et le porche humide contenant le trou dans le sol qui servait d'entrée. (Pour imaginer le porche humide, imaginez un seau renversé et poussé sous l'eau pour emprisonner une poche d'air. La pression de l'air à l'intérieur empêchait l'eau d'entrer et nous traversions la frontière horizontale entre l'air et l'eau pour entrer dans l'océan.) Mon préféré place était notre petite table à manger devant le port de vue, où tant de belles créatures marines attirées par la lumière nous rendraient visite.

Le 6 juin, Grace a retourné son rat en laiton sous l'eau à peu près au même moment où ses camarades de classe ont retourné leurs bagues lors de la cérémonie d'ouverture à Killian Court.

Une équipe de surface de 24 spécialistes nous a gardés en sécurité sous l'eau, y compris un médecin de la Marine qui a régulièrement contrôlé notre santé. Heureusement, la pire maladie que nous ayons subie était une infection de l'oreille, ce qui est courant lorsque nous passons autant de temps dans l'eau.

La plupart du temps, nous étions debout à 7h00 et sortis pour notre première plongée à 8h00. Nous avons généralement plongé trois fois par jour pendant un total de six à 10 heures, collectant des échantillons de zooplancton, recevant et installant des capteurs pour collecter des données sur les contaminants et travaillant avec la caméra Edgertronic. Bien que j'étais principalement responsable de la caméra, j'ai eu beaucoup de soutien de la part de Jim Bales, PhD '91, du Edgerton Center, à Cambridge, et pour capturer la meilleure image, nous étions trois sur place, un pour gérer la position de la caméra, un pour ajuster l'éclairage, et un pour regarder l'image détaillée et contrôler les paramètres depuis l'intérieur de l'habitat. L'appareil photo enregistre des images de choses qui se passent en un clin d'œil, mais il faut des heures pour l'installer et le faire fonctionner sous l'eau, il ne peut donc être utilisé que par des aquanautes saturés.

L'une des choses les plus intrigantes que nous avons essayé de capturer était la source du son retentissant que produit un mérou Goliath lorsqu'il se nourrit. Le professeur du nord-est, Mark Patterson, a émis l'hypothèse que le poisson élargit rapidement sa bouche, provoquant une diminution soudaine de la pression - connue sous le nom de bulle de cavitation - qui vaporise instantanément l'eau qu'il contient. Lorsque la bulle s'effondre, elle émet un son que les plongeurs peuvent ressentir dans leur poitrine, un son qui semble étourdir les poissons à proximité, ce qui en fait une proie plus facile. Nous savions que filmer une bulle de cavitation demanderait beaucoup de chance dans le meilleur des cas, mais c'était particulièrement ambitieux étant donné que nous travaillions avec une telle nouvelle technologie de tournage (notre modèle Edgertronic, qui a été conçu par Mike Matter '84, est venu à peine deux semaines avant le début de l'entraînement). Bien que nous n'ayons pas pu le faire, nous avons déterminé les étapes requises - et j'aimerais revenir là-bas pour terminer le projet un jour.

Grace prépare une prise de vue à l'aide de la caméra Edgertronic à grande vitesse.

Nous avons cependant réussi à obtenir des images incroyables de crevettes mantes, de coraux, d'éponges baril géantes, de poissons-lézards, de plancton et d'autres créatures marines qui n'avaient jamais été filmées au ralenti dans la nature, capturant un comportement trop rapide pour que l'œil humain voir. Une grande partie des images apparaîtra dans un documentaire IMAX que Cousteau sortira en 2015. Entre nos plongées du matin et de l'après-midi, nous reviendrions à Verseau pour le déjeuner et travailler sur des tâches telles que des discussions sur Skype avec des musées et des groupes scolaires du monde entier. Notre objectif était d'éduquer les gens sur l'importance de l'exploration et de la conservation des océans et pourquoi nous devons cesser de détruire l'environnement dont dépend notre vie. La plupart des gens ne réalisent pas que les océans produisent jusqu'à 70 % de notre oxygène, constituent la principale source de protéines animales pour au moins un milliard de personnes et filtrent ou stockent des toxines qui, autrement, submergeraient l'humanité. Pourtant, au cours des 50 dernières années, nous avons surexploité – ou dans certains cas entièrement épuisé – jusqu'à 90 % des grands poissons océaniques et détruit des écosystèmes essentiels à notre propre survie. Sans les océans, la Terre n'est qu'un autre rocher dans l'espace. Pourtant, nous en savons plus sur la face cachée de la lune que sur les étendues d'eau qui couvrent les deux tiers de notre propre planète. Il est très difficile, voire impossible, de résoudre des problèmes que nous connaissons peu, et pourtant, 95 % de nos océans restent inexplorés.

La vie marine
Fabien a apporté un jeu de cartes et ne l'a jamais ouvert en 31 jours. Honnêtement, nous n'avions pas de temps libre. Plonger toute la journée est épuisant, et revenir dans Verseau , nous étions occupés à communiquer avec l'équipage de surface et à faire de la sensibilisation. Si j'avais une sorte de pause, j'irais généralement pour une autre plongée. Il est difficile de décrire le sentiment de vivre dans un écosystème entièrement étranger, se mêlant paisiblement à tant de belles créatures marines. Vous ne voulez pas perdre une minute.

À l'aide de l'Edgertronic, Grace et d'autres aquanautes ont capturé des images comme celle-ci d'un tambour tacheté nageant à côté d'un homard.

Il est également difficile de dire à quel point la mission était intellectuellement exaltante. Toute l'équipe, comprenant plusieurs dizaines de scientifiques de recherche à terre, de techniciens, de plongeurs en surface et d'autres membres du personnel de soutien ainsi que des visiteurs périodiques, a développé une incroyable camaraderie. Chaque nouvelle découverte semblait conduire à de nouvelles idées de recherche.

Le surfaçage était doux-amer. Même si ma famille, mes amis et une longue douche me manquaient, je serais resté au moins deux semaines de plus si j'en avais eu l'occasion. Je peux certainement voir un jour avoir une maison de vacances sous-marine. En attendant, est-ce que je reviendrais à Verseau si j'en avais l'occasion ? En un battement de coeur.

Grace Young '14, qui s'est spécialisée en génie mécanique et océanique, est boursière Marshall et candidate au doctorat au Somerville College d'Oxford, où siège la Global Ocean Commission.

Mission 31 Recherche

Santé des récifs coralliens : Fondamentaux pour un tiers de toutes les espèces marines, les récifs coralliens sont également essentiels au maintien de la vie humaine. Pourtant, l'acidification due aux émissions de carbone et à d'autres polluants menace ou a déjà détruit 70 % d'entre eux. Nous avons recueilli les premières données à long terme sur la façon dont les coraux sauvages réagissent aux fluctuations quotidiennes de la température extérieure, de la lumière, du pH et de l'oxygène dissous. Identifier la cause et l'effet de la détérioration du corail devrait aider les scientifiques à concevoir et à mettre en œuvre des mesures correctives.

Zooplancton : La vie marine telle que nous la connaissons dépend du zooplancton. Ces minuscules organismes sont le premier maillon de la chaîne alimentaire marine. Les bactéries se fixent également sur les exosquelettes du zooplancton. Cela crée un réservoir qui empêche la propagation des maladies aux humains et permet aux bactéries de consommer du carbone et de l'azote de l'océan, un processus essentiel à une planète en bonne santé. En collectant des échantillons tout au long de la journée - à la fois vivants et zombies (récemment morts mais pas encore décomposés ou consommés) - nous avons compilé une énorme quantité de données qui nous aideront à comprendre leur rythme circadien, leur cycle de vie et les effets de la pollution et du climat changer sur leur santé.

Éponges baril :
Lorsque les éponges se nourrissent, elles filtrent une eau égale à leur volume corporel en moins d'une minute, éliminant plus de 99 % des particules qu'elles inhalent. Cette prodigieuse alimentation par filtre est l'une des raisons pour lesquelles la visibilité est si bonne autour d'un récif corallien. Nous avons utilisé des capteurs pour mesurer les fluctuations de température, de salinité, de pH, d'oxygène dissous et de débit d'eau afin d'étudier comment le métabolisme et le taux d'alimentation des éponges réagissent aux changements de l'environnement.

Contamination environnementale :
Nous avons déployé de minuscules capteurs autour Verseau pour absorber et mesurer la pollution, y compris les PCB et éventuellement les dispersants de la marée noire de BP, afin de déterminer quels contaminants affectent le récif corallien et comment.

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