עד עמקי נשמתו של האוקיינוס

רוב שטח כדור הארץ עדיין לא נחקר כראוי. הוא נמצא מתחת לים, היכן שלחצים, סערות וטמפרטורות חריגות אינן מאפשרות תנועה חופשית למכונות המחקר של בני האדם, וודאי שלא לבני האדם עצמם.

חוקרי האוקיינוסים כבר הצליחו למפות במידת דיוק סבירה את המבנה הגיאולוגי של קרקעית הים, אך כמעט שאין יודעים דבר על הביולוגיה שלה. אם בעבר העריכו החוקרים כי על קרקעית הים לא ייתכנו חיים, הרי שכעת ברור שזו תפיסה מוטעית.

מחקר חדש שפורסם בכתב העת PloS One מתאר עושר אדיר של חיידקים על הקרקעית, כולל כאלה שיכולים לחיות בטמפרטורות של כמעט רתיחה.

"לאור מחקרים קודמים, ציפינו לפעילות כלשהי", אומר פרופ' מרטין פריסק מהפקולטה למדעי הים באוניברסיטת אורגון שבארה"ב. "עם זאת, מגוון החיים האדיר המתקיים כה עמוק למטה, הפתיע גם אותנו".

קרקעית הים מורכבת מ-3 שכבות: קרקע חולית; בזלת שנבעה מהתקשות הלבה שבעבעה מהקרקעית; ושכבה עמוקה יותר של בזלת שהתקשתה לאט יותר ונקראת גברו.

שכבה עמוקה זו נמצאת בדרך-כלל 2.5 קילומטר מתחת לפני הקרקע, אך במחקר הנוכחי אותרה שכבת גברו שעלתה על פני השטח של קרקעית הים בגלל פעילות טקטונית. משלחת המחקר קדחה יותר מ-4,600 רגל לתוך הקרקע הזו (1.4 קילומטר) ומצאה שפע של פעילות ביולוגית: חיידקית מעכלים פחמן, שחלקם מחמצנים מתאן ואחרים מפיקים מאגרים של חנקן ופחמן מתוך הגזים המצויים בים.

כאשר רמת הפחמן הדו-חמצני באוויר סביבנו עולה, כפי שאכן קורה בשנים האחרונות כתוצאה מפעילות בני אדם, עולה גם כמות הפחמן הדו-חמצני בים. נראה, כי לבקטריות בקרקעית הים יש יכולת לאגירה של פחמן. בעבר העלו חוקרי ימים את האפשרות לפתור את בעיית ריכוז הפחמן הדו-חמצני באוויר על-ידי שאיבתו ושחרורו ליד קרקעית הים. אם הבקטריות הללו מסוגלות לאגור את הפחמן, ייתכן כי הרעיון הזה הוא ישים יותר מכפי שנראה תחילה.

החוקרים הוסיפו, כי הממצאים תומכים באפשרות כי המתאן שנמצא על המאדים עשוי היה לנבוע מפעילות דומה של חיידקים בתוך אדמת המאדים.

פריסק נזהר להסיק מסקנות נוספות אך מצהיר: "לחיידקים הללו יש את הפוטנציאל להשפיע על הביוכימיה של הים ושל האטמוספירה. חייבים לחקור אותם".

המסע אל בטן האדמה

לא פשוט לחקור את קרקעית הים. הפעם הראשונה שבה הצליחו חוקרים להוציא דגימות של גרבו ממש מתחת לקרקעית הים (ולא כמו במחקר שתואר לעיל, כאשר האבן חשפה את עצמה לאחר פעילות טקטונית), הייתה רק ב-2006.

החוקרים, שהשתתפו בתוכנית המשולבת לקידוח ימי (IODP), קדחו את החור בקרקעית הים במשך חמישה חודשים. נדרשו 25 מקדחים עשויים מפלדה וטונגסטן כדי להגיע לעומק.

המקדחות הללו פותחו במיוחד עבור הפרויקט, אדפטציה של מערכות שמשמשות במקור לקידוחי נפט. בין היתר, הושקע מאמץ כדי שהמקדחה תהיה כמה שיותר ידידותית לסביבה הלא מוכרת של קרקעית הים: הרי עוד אין לאיש מושג מה אנחנו הורסים שם בבואנו לקדוח את בורות הענק. המקדח הייחודי מפחית ככל הניתן את סערות המים והחול שנוצרות סביב הבור, ואינו משאיר שבבי מתכת מאחור. המטרה היא להשתמש במקדחים הללו כדי להגיע עד 70 קילומטר לתוך הקרקעית.

המאמצים המשמעותיים ביותר נעשו על-ידי ברית המועצות בשנות ה-60 וה-70. הסובייטים תכננו לענות באופן אמפירי על השאלה ששואלים ילדים רבים - האם ניתן לחפור בור דרך כל כדור הארץ, להיכנס אליו ולצאת בצד השני?

אף שהאמריקנים הצטרפו למרוץ אל קרקעית הים, הם מעולם לא פיתחו התלהבות מספקת לגביו והותירו את רוב התהילה לרוסים. ב-1957 החל פרויקט קידוח אמריקני, אך הוא בוטל במהרה בשל חוסר מימון.

ב-1970 החל המקדח לעשות את דרכו לתוך הקרקעית באזור קולה, צפון מערבית לברית המועצות. מקדח מיוחד הומצא לרגל המאורע - רק הקצה שלו הסתובב, בזכות נוזל שנשפך לתוך גוף המקדח.

כך הצליח צוות המחקר ליצור חור ברוחב של 20 ס"מ אך באורך של 12 קילומטר לתוך עומק הים. 24 שנה נדרשו למקדח להגיע לעומק כזה. ב-1994 הופסק הקידוח יחד עם פרויקטים רבים אחרים שהמדינה המתפוררת לא מצאה עוד צורך בהם.

ממצאי הקידוח הפריכו תיאוריות רבות לגבי המתרחש מתחת לקרקעית הים. בנוסף לכך, גילו החוקרים מאובנים של פלנקטון בעומק של 6-7 קילומטר בתוך שכבת הסלע - 24 סוגים של פלנקטון במאובנים שנותרו כמעט שלמים למרות תנאי החום והלחץ האדירים.

כמו-כן, התברר כי החום בתוך קרקעית הים עולה מהר ככל שקודחים מטה, הרבה יותר מהר מכפי שצפו. בעומקים אלה הסלעים הפכו נוזליים ובכך פעם שהקדח הוצא מן החור הוא התמלא מחדש - אחת הסיבות להפסקת הפרויקט.

אתר הקידוח בקולה עדיין מתפקד ומאפשר נגישות לעושר של מידע. חוקרי האוקיינוסים היום תולים תקוות כי המאמץ הבין-מדינתי של ה-IODP ישבור בקלות את השיאים הללו.