Diepzeeonderzoek: Naar het diepste punt op aarde

Vóór 1930 had nog geen mens in zee een diepte bereikt van meer dan 200 meter. In dat jaar zouden menselijke wezens eindelijk doordringen tot in de duistere diepten. Deze recordprestatie werd geleverd met behulp van een volkomen nieuwe onderwateruitrusting, de dieptebol of bathysfeer. Hiermee bereikten de oceanografen Auguste Piccard en Donald Walsh in 1960 het diepste punt op aarde, de Challenger Deep in de Marianentrog. In 2012 staan weer bemande afdalingen op stapel.

Met de bathysfeer tot grotere diepten

Het ontwerp voor de dieptebol of bathysfeer was ontsproten aan het brein van William Beebe, een Amerikaanse bioloog en schrijver. Hij had honderden keren in een duikerpak of met een duikerhelm in zee gedoken tot maximaal 21 m. diep. In zijn boek 'Half Mile Down' beschrijft hij zijn verlangen de diepere onbekende wereld te willen verkennen. Hij besefte dat hij dit gebied, vanwege de waterdruk, niet in een duikerpak kon bereiken. Daarom ontwierp en construeerde hij samen met ingenieur Otis Burton een stalen bol voor diepzee-onderzoek. Beebe noemde het resultaat een bathysfeer of dieptebol. De bathysfeer had een middellijn van 1½ m. De stalen wanden waren 3½ cm. dik en sterk genoeg om een druk te weerstaan van 100 atmosfeer, de druk op ongeveer 1000 meter diepte. In tegenstelling tot een militaire onderzeeër had de bathysfeer patrijspoorten. Deze waren voorzien van aaneengesmolten lagen kwarts, in die tijd het sterkst doorschijnende materiaal. De dieptebol had een eigen zuurstofvoorraad aan boord, in speciale tanks. De lucht in de cabine werd gezuiverd in bakken calcium-oxyde. Een verbindingsslang koppelde de bathysfeer aan een moederschip aan de oppervlakte. Kabels in de slang leverden electriciteit. Verder was er een telefoonverbinding. De bol woog 2500 kg. In 1930, na een paar keer succesvol onbemand te water te zijn gelaten, werd de dieptebol met William Beebe en Otis Burton aan boord met een 1000 meter stalen kabel bij Bermuda in zee afgezonken. Ze bereikten een diepte van 275 m., waar ze in de duisternis van het zeewater lichtgevende vissen zagen. In 1934 haalden Beebe en Burton een diepterecord van 1000 m.

De ontwikkeling van de bathyscaaf

Dit record bleef niet lang op hun naam. Ondertussen had de Zwitserse natuurkundige Auguste Piccard een hoogterecord bereikt met een luchtdichte gondel tot ruim 14000 meter boven het aardoppervlak. Piccard ontwikkelde een onderwatervaartuig dat geen reddingslijn nodig zou hebben om tot de grootste diepten van de oceaan af te dalen. Het werd de bathyscaaf. Deze bestond uit twee hoofdbestanddelen: een cabine en een drijvend deel. De drijver was voorzien van twee luchttanks en twee holle ruimtes, gevuld met ijzeren kogeltjes. Als men de luchttanks liet vollopen met water zonk de bathyscaaf langzaam. Wanneer Piccard op één plaats wilde blijven onder het zeeoppervlak liet hij een aantal kogeltjes ontsnappen. Wanneer hij omhoog wilde, liet hij meer kogeltjes gaan. Als de stroom uitviel zouden alle kogeltjes worden losgelaten en het vaartuig omhoogrijzen. De drijftanks waren gevuld met petroleum. Dat is lichter dan water en minder gevaarlijk dan waterstof of een ander gas. De eerste proef werd onbemand uitgevoerd bij de Kaapverdische eilanden. Het diepzeevaartuig bereikte een diepte van ruim 1500 m. De proef slaagde, afgezien van enkele technische problemen. Maar het duurde tot 1953 voor het geld bijeen was om een nieuwe, verbeterde bathyscaaf te bouwen.

Naar het diepste punt in de oceaan

Auguste Piccard en zijn zoon Jacques ontwierpen een nieuwe bathyscaaf en noemden hem Triëste, naar de havenstad aan de Adriatische Zee waar hij werd gebouwd (zie afbeelding inleiding). De geslaagde proefduiken tot 7700 m. diep bij Guam in de Stille Oceaan waren slechts een generale repetitie voor de meest gewaagde duik: een poging de bodem te bereiken van het diepste punt op aarde: De Challenger Deep in de Marianentrog (zie kaart links). Deze diepte is genoemd naar het Engelse onderzoekingsschip dat dit laagste punt op aarde in 1951 ontdekte. De Marianentrog, genoemd naar de eilandengroep ten westen hiervan, is een diepe kloof van ongeveer 2500 km lang en heeft een gemiddelde breedte van zo'n 70 km. In 1960 werd de Triëste, inmiddels gekocht door de Amerikaanse marine, afgezonken boven 'de kelder van de wereld'. Ondanks het feit dat de telefoonverbinding tussen het moederschip en de bathyscaaf en de tachometer (snelheidsmeter) defect waren geraakt door de ruwe zee, waagden Piccard en zijn Amerikaanse collega Donald Walsh zich aan de expeditie. Ook nu gebruikten ze ijzeren bolletjes als ballast en petroleum voor de opwaartse kracht. In bijna vier uur bereikten zij het diepste punt op aarde. De boordmeter gaf in het begin een diepte van 11 521 meter aan, maar dat werd later gereduceerd tot 10 916 meter. De Triëste hield stand bij een druk van 200.000 ton oftwel 545 atmosfeer. Met hun schijnwerpers zagen zij zelfs op deze diepte en onder deze enorme druk levende organismen, zoals schol, bot en garnalen. Na 20 minuten keerden ze in uitstekende conditie terug naar het wateroppervlak. De nauwkeurigste meting van de Challenger Deep werd in 1995 gedaan door een onbemande Japanse sonde die een diepte van 10 911 meter registreerde. De Amerikaanse onderwaterrobot Nereus bereikte in mei 2009 ook dit laagste punt in de Marianentrog.

Nieuwe bemande missies naar de Challenger Deep

Bemande afdalingen werden vanwege de hoge kosten al jarenlang niet meer uitgevoerd. Maar de Canadese filmregisseur James

Cameron, bekend van kassuccessen als Titanic, Avatar, Aliens en The Terminator, heeft op 25 maart 2012 de eerste filmbeelden in 3D en high definition van de bodem van de Challenger Deep gemaakt. In een zeven meter lange groene stalen cocon in de vorm van een sigaar, Deep Sea Challenger gedoopt, heeft hij in z'n eentje in twee uur tijd het diepste punt in de Marianentrog bereikt (zie afbeelding rechts). Hij verbleef er drie uur en had voor 56 uur zuurstof aan boord, naast warme kleding en levensmiddelen. Volgens eigen zeggen ontwaarde hij op de bodem van de Challenger Deep geen levende organismen. De filmmaker wil de opnamen gebruiken voor een documentaire. Voor Cameron is dit niet de eerste verkenning van de diepzee. Hij heeft er al 72 duiken opzitten, inclusief 33 naar het op 3800 m diepte liggende wrak van de Titanic, het cruiseschip dat in april 1912 op zijn eerste reis zonk na een botsing met een ijsberg. Er staan ook missies op stapel gefinancierd door de Britse miljardair Richard Branson, door Triton Submarines in Florida en DOER Marine in San Francisco, dat onder meer geld krijgt van Google-chef Eric Schmidt.

Dit artikel is deel 6 van de zevendelige special Diepzeeonderzoek.