sukellus

Video: tällainen levä taisi vallata olympia-altaan

Rion olympialaisten sukellusallas muutti omituisesti väriään: normaalisti sinertävä vesi oli muuttunut yön aikana vihreäksi. Järjestäjät eivät tienneet syytä, vaan vakuuttivat vain, ettei vesi ole haitallista urheilijoille. Todennäköisesti syynä tähän oli todennäköisesti levä.

Se, että ulkona olevan altaan väri muuttuu vihreäksi, ei ole mitenkään tavatonta. Syitä tällaiseen on useita, mutta yleisimmin kyseessä on nopea leväkukinta. 

Etenkin olympia-altaan kaltaisissa oloissa, kun tuulta ei ole ja veden lämpötila on varsin korkea (jopa 32°C), voi altaan vesi tulla happamaksi ja altaan puhtaana pitämisessä käytetyn kloorin teho heiketä nopeasti.

Silloin vedessä olevat pienet levät alkavat lisääntyä nopeasti ja saavat aikaan veden värin muuttumisen. Levää ei ole paljon, mutta se saa aikaan selvästi vihreän värin.

Etenkin eteläisemmillä leveysasteilla tavalliset ulkouima-altaat voivat kokea saman kohtalon, kuten tässä videossa. Ukkosen jälkeen vesi on seisonutta ja lämmintä, jolloin se on muuttunut hetkessä vihreäksi. 

Veteen lisätään natriumvetykarbonaattia, jolloin pH laskee ja vesi tulee "kovemmaksi", jolloin levä saa nopeasti kyytiä ja väri muuttuu normaaliksi. Aikaa tähän kuluu vain pari minuuttia (kuten video näyttää).

Väristä ja levästä tässä määrässä sinällään ei ole haittaa, mutta saattaa ärsyttää silmiä.

On aika todennäköistä, että brasilialaiset ovat parhaillaan väriongelman kimpussa, eikä vastaavaa enää kisoissa tule tapahtumaan...

Sukellusrobotti Europan jäänalaiseen valtamereen

Eräs aurinkokuntamme jännittävimmistä paikoista on jättiläisplaneetta Jupiteria kiertävää suuri kuu, Europa. Todennäköisesti sen jäisen pinnan alla on koko suuren kuun kattava valtameri. Tutkijat haluaisivat luonnollisesti lähettää luotaimen sitä tutkimaan – mutta hankkeessa on monia varsin suuria ongelmia. 

ILATutkijat ja insinöörit eri puolilla maailmaa ovat pohtineet jo jonkin aikaa erilaisia tapoja, joilla Europan pinnanalaista valtamerta voitaisiin tutkia. Ongelmana on paitsi se, että laskeutujan lähettäminen Jupiterin kuun pinnalle on varsin vaikeaa, niin myös se, että laitteen pitäisi pystyä porautumaan useita kilometrejä paksun jään läpi ja sukelluslaitteen tulisi toimia autonomisesti pimeydessä jään alla.

Koska vesi hyydyttää radiosignaalin varsin tehokkaasti, ei sukellusrobotti voisi olla kätevästi yhteydessä laskeutujaan; kilometrejä pitkän kaapelin päässä kulkeva sukelluslaite ei sekään ole kovin käyttökelpoinen.

Tähän saakka ehdotetut systeemit Europan meren tutkimiseen ovat olleet varsin ristiriitaisia. Poralaitteet kykenivät tekemään vain hyvin kapeita reikiä, kun taas kaikki hahmotellut sukellusrobotit ovat olleet melkeinpä suurempia kuin toteuttamiskelpoiset laskeutujat. 

Nyt kuitenkin saksalaisilla on ratkaisu – ja sitä esiteltiin ensimmäistä kertaa julkisesti ILA-messuilla kesäkuun alussa Berliinissä. Tarkalleen ottaen kyseessä on Saksan ilmailu- ja avaruushallinnon (DLR) avustuksella työskennelleen, Bremenissä sijaitsevan Saksan kansallisen tutkimuskeskuksen tekoälytutkimusosaston robotiikkainnovaatiokeskuksen (DFKI) hanke ja mukana sen suunnittelussa on ollut Max Planck -instituutin Göttingenissä oleva aurinkokuntatutkimusryhmä.

Sukellusrobotti ei ole vain pelkkä suunnitelma, vaan jo toimiva laite. Sitä on testattu suuressa vesialtaassa sisätiloissa ja suunnitelmissa on lähteä sen kanssa seuraavaksi ulos. Laitetta ILAssa esitellyt Marius Wirtz toivoi, että seuraavassa vaiheessa (lue: jos saadaan lisärahoitusta) robottia voitaisiin testata vaikkapa talvella jossain Suomen järvessä ja sen jälkeen napa-alueilla. 

Europan tutkimisen lisäksi autonominen, kovia kestämään rakennettu sukellusrobotti voisi täydentää myös tavallisia merentutkimuksessa käytettäviä liitimiä sekä auttaa muun muassa tutkimaan Etelämantereen jääkannen alla olevia, pitkään ulkomaailmasta eristyksissä olleita järviä.

Miten Europa-sukellus tapahtuisi?

Yllä oleva video kertoo pääkohdat sukellusrobotin tehtävästä, mutta tässä tapahtumien kulku hieman tarkemmin:

1. Se kuljetettaisiin Europan pinnalle laskeutujalla, jossa se voisi olla esimerkiksi keskellä pystyssä ajoainetankkien väliin jäävässä tilassa.

2. Kairasysteemi alkaa tunkeutua jään läpi jäätä sulattamalla, ei reikää siihen poraamalla. Yhden pitkän kairan sijaan kyseessä on siis pitkulainen sukkula, jonka sisällä sukellusrobotti on ja joka on yhteydessä laskeutujaan – ja sitä kautta Maahan – pitkällä kaapelilla. 

3. Kun robotin sisältämä sukkula saapuu jään alareunaan, se kiinnittyy siihen ja avaa alapäässään olevan luukun. Sieltä vapautuu veteen pieni parvi autonomisia minirobotteja, jotka levittäytyvät ympäristöön ja kiinnittyvän jään alapintaan.

4. Sukellusrobotti työntyy esiin. Samalla erityinen suunnistusmajakka tulee näkyviin. Koska radiosignaali etenee hyvin huonosti vedessä, on majakka ennen kaikkea visuaalinen: siinä on kirkas valo, mutta myös lentokoneiden mustissa laatikoissa käytettävän radiolähettimen kaltainen laite, joiden avulla sukellusrobotti voi löytää takaisin lähtöpaikalleen. Tässä auttaa myös robotissa oleva tarkka gyroskooppisuunnistuslaitteisto.

5. Robotti on kiinni pidikkeessä, mutta yhteydenpito siihen tapahtuu esim. bluetooth- tai wifi-linkin välityksellä. Kummankin kantama riittää hyvin, kun robotti on kiinni pidikkeessään ja etäisyys lähettimen ja vastaanottimen välillä on vain vajaa kymmenen senttiä. Myös robotin akkujen lataaminen tapahtuu langattomasti; näin robotissa ei täydy olla riskialttiita reikiä ja niin yhteydenpito kuin lataaminenkin onnistuvat, vaikka robotti ei olisikaan täsmälleen paikallaan pidikkeessä.

6. Sukellusrobotti pystyy toimimaan täysin autonomisesti. Paitsi että se ei voisi olla sukelluksissa ollessaan yhteydessä Maahan tai edes laskeutujaan, kestää radioviestiltä 33-53 minuuttia saavuttaa Maa, joten kauko-ohjaaminen ei tulisi kyseeseen missään tapauksessa. Robotti ohjelmoidaan siis tutkimaan kaikkea kiinnostavaa, mutta erityisesti merenalaisia lähteitä, jotka voisivat olla samanlaisia kuin maapallolla merten syvyyksissä olevat "mustat savuttajat" – kuumat lähteet, joiden ympäristössä voisi olla elämää.

7. Sukellustensa välissä robotti tulee takaisin lähtöpaikkaansa siirtämään tietonsa laskeutujan kautta Maahan ja lataamaan akkujaan. Periaatteessa laite voisi toimia niin kauan kuin se saa aina uudelleen sähköä.

Yksityiskohtia sukellusrobotista:

Valonheittimet, kaikuluotaimet ja kamerat rungon alapuolella.

Nenässä oleva voimakas valonheitin ja kamerat.

Peräsin ja sen suojassa oleva työntövoimalaitteisto (potkuri, koska vesisuihkusysteemi on liian vaarallinen veteen, jonka koostumusta ei tunneta).

Kuvia sukellusrobotista altaassa

Kuvat: Jari Mäkinen ja DFKI

Kelluva tiili ja elokuvaohjaaja Cameronin sukelluskuppi

Su, 04/03/2016 - 15:05 Jari Mäkinen
Cameronin sukellusveneen kelluntatiili ja mukeja

Päivän kuva tulee tällä kertaa Australiasta, Sydneyssä sijaitsevasta Powerhouse Museum -tiedekeskuksesta. Siellä olevassa näyttelyssä kerrotaan australialaisista keksinnöistä.

Yksi näistä on elokuvaohjaaja James Cameronin ennätyssukellukseensa käyttämä sukelsi erikoissukellusvene Deepsea Challenger. Cameron laskeutui sillä maaliskuun 26. päivänä 2012 maailman merien syvimpään hautavajoamaan, Mariana-vajoamaan. Sukelluksen mitattu suurin syvyys oli 10 898,4 metriä.

Deepsea Challenger suunniteltiin ja rakennettiin Australiassa insinööri (ja sukeltaja) Ron Allumin johdolla.

Äärimmäiseen syvänteeseen on sukellettu vain neljä kertaa ja vain kerran aikaisemmin miehitetyllä aluksella. Cameron ennätti tutkimaan ja kuvaamaan erikoistekoisilla valoilla ja kameroilla varustetulla sukellusveneellään pohjaa noin kolmen tunnin ajan ennen nousuaan takaisin meren pinnalle.

Supersyvyyksiin menevän sukellusveneen tekeminen on vaikeaa monesta syystä, joista yksi on se, että veneessä täytyy olla runsaasti kellumiskapasiteettia – ainetta tai tyhjää tilaa, joka kompensoisi veneen massan aiheuttamaa alaspäin vetävää voimaa ja voisi tuoda sukelluksen jälkeen veneen takaisin pinnalle. Ongelmana suurissa syvyyksissä on kuitenkin veden suuri paine, joten haasteena Deepsea Challengerin tapauksessa oli löytää kelluva materiaali, joka kestäisi suurta painetta.

Vastaus oli keraaminen vaahto, joka on hyvin höttöisää, mutta samalla kestävää ainetta. Kuvassa on oikealla yksi sukelluksessa käytetty tästä materiaalista tehty tiili. Siinä näkyy raja, mihin saakka vesi on tunkeutunut sen sisällä.

Määrä hyvin pieni, kun ottaa huomioon syvyyksissä olevan hyvin suuren paineen.

Kuvassa on vasemmalla on myös “tavallista” vaahtoa: tavallinen vaahtomuovinen juomakuppi sekä samanlainen, joka oli kiinnitettynä sukellusveneeseen sen ulkopuolelle. Veden paine on puristanut kupin pieneksi ja kurttuisaksi … ja itse asiassa syvyyksissä se oli vieläkin pienempi ja ryppyisempi.

Partanilkka paljastettuna: kuin läpinäkyvä kala

Su, 01/10/2016 - 12:17 Jari Mäkinen
Partanilkka


Päivän kuvana on erinomaisen hieno kuva partanilkasta. Ei ihme, että se sai ensimmäisen palkinnon vedenalaiskuvakilpailussa.


Päivän kuvaVedenalaiseen kuvaukseen erikoistunut nettisivusto Underwater photography guide järjesti vedenalaiskuvauksen kilpailun, joka sai lähetettiin upeita kuvia ympäri maailman.

Ensimmäisen palkinnon makrokuvien kategoriassa voitti Jeff Milisen Havaijilla otetulla kuvallaan, missä on partanilkka kuvattuna syvällä meressä salamavalolla, jolloin se näyttää olevan lähes läpinäkyvä. Kuvaajan mukaan kyseessä olisi ensimmäinen kuva tällaisesta partanilkasta, mutta ei aivan: esimerkiksi Harvardin yliopiston vertailevan eläintieteen osastolla on netissäkin hyvä valikoima partanilkkakuvia.

Yhtä kaikki, kuva on hieno ja niin on kohdekin!

Partanilkat (Ophidiidae) eivät ole ankeriaita, vaikka sellaisilta näyttävätkin, vaan varsin yleinen trooppisissa ja subtrooppisissa merissä esiintyvä kalalaji. Kalat elävät yleensä lähellä pohjaa, jopa kahden kilometrin syvyydessä. mutta käyvät sieltä kurkkimassa myös harrastajasukeltajien käyttämissä syvyyksissä. 

Kuvassa näkyy hyvin kalan pitkulainen keho ja sen ulkoinen maha.

Partanilkat ovat kooltaan kymmenestä sentistä aina kahteen metriin. Niiden selkä- ja peräevät ovat pitkät ja yhtyneet pyrstöevään. Joillakin lajeilla rintaevät puuttuvat ja eräillä ne ovat kapeat. Brotulinae- alaheimon lajeilla on kuonossa viiksisäikeitä. Toisin kuin monilla muilla partanilkkakalojen heimoilla partanilkoilla on pienet suomut.

Partanilkkojen heimoon kuuluu myös heimoon kuuluu myös maailman syvimmällä elävä kala Abyssobrotula galatheae, joka on tavattu 8 370 metrin syvyydestä.

Wikipedian mukaan vanhimmat partanilkkoihin kuuluvien lajien fossiilit on ajoitettu tertiäärikauden varhaisvaiheille. Tällaisia sukuja ovat muun muassa Ampheristus ja Hoplobrotula. Nykyään heimossa elää lähteestä riippuen 209–222 lajia, jotka jaetaan 46–48 sukuun.

Merenalainen hävittäjäkoneiden hautausmaa

Su, 07/19/2015 - 12:47 Jari Mäkinen
Sotakone merten syvyyksissä

Päivän kuvaTyynen valtameren keskellä olevilla Marshall-saarilla on sukeltajien hyvin tuntema ainutlaatuinen paikka: merenalainen toisen maailmansodan aikaisten lentokoneiden hautausmaa, Airplane Graveyard.

Kwajaleinin atollin luona, noin 40 metrin syvyydessä on yli 150 lentokonetta, jotka saarilta sodan jälkeen lähteneet amerikkalaisjoukot dumppasivat merten syvyyksiin, koska he eivät kyenneet viemään kaikkea kalustoaan mukanaan ja koska sille ei sellaisenaan ollut enää käyttöä sodan päätyttyä. Siellä meren hiekkapohjassa makaakin nyt varsin ainutlaatuinen kokoelma historiallisia sotakoneita.

Suurin osa koneista tököttää pohjassa nokka edellä, koska raskas moottori on vetänyt koneita nokka edellä alaspäin, mutta toisinaan koneet näyttävät "lentäneen" vedessä jonkin aikaa ja laskeutuneen mahalleen pohjaan.

Paikka on siis suosittu sukellusharrastajien kohde, joskin pääsy saarille on kallista. Ennen 1960-lukua paikalle pääsy oli lisäksi erittäin vaikeaa. Kuvia koneista on silti näkynyt vuosikymmenten ajan sukelluslehdissä, ja näistä kuvista parhaat on ottanut Brandi Mueller. Tässä päivän kuvana yksi ja alla toinen hänen otoksistaan; enemmänkin niitä voi katsella mm. hänen nettisivuillaan.

Avaruuslento meren pohjassa

Parhaillaan Floridan edustalla meren alla noin 20 metrin syvyydessä olevan NEEMO 19 -miehistön eurooppalaisjäsen, tanskalainen ESA-astronautti Andreas Mogensen oli keskiviikkona 10.10. Skype-yhteydessä suoraan Aquarius-asemalta Tiedetuubiin ja kertoo oheisella videolla millainen asema oikein on ja mitä siellä tehdään.

Andreas lähettää päivittäin videoblogeja ESAn sivuilla.

Päivän kuva 18.11.2013: Moai-patsas meren pohjassa.

Su, 11/17/2013 - 23:54 Jari Mäkinen

Kuvassa sukeltajat tutkivat Tyynen valtameren pohjassa lähellä Pääsiäissaarta olevaa Moai-patsasta.

Noin 95% kaikista 887 tunnetusta moaista tehtiin kivettyneestä vulkaanisesta tuhkasta Rano Rarakun kraatterilla, jossa on edelleen 394 moaita esillä. Muutamia patsaita on pudonnut joko niitä siirrettäessä tai sysätty myöhemmin saarelta mereen, ja kuvassa on yksi pohjassa makaavista patsaista.

Polynesialaiset asuttivat Pääsiäissaaren todennäköisesti joskus noin 1000 jälkeen ajanlaskun alun ja toivat sinne mukanaan maanviljelyä, metsästystä ja kalastusta, sekä koko muun pysyvän asutuksen osana olleen kulttuurin. Heidän yhteiskuntajärjestelmänsä oli hyvin päällikkövaltainen; päälliköt olivat olevinaan puolijumalia, jotka olivat julmaten jälkeläisiä ja heidän määräyksestään ympäri saaria rakennettiin valtavia moai-patsaita. Ne lepäsivät suurokokoisten alustojen, ahujen, päällä. Kenties patsaiden tarkoitus oli pelottaa mahdollisia valtaajia.

Toisen teorian mukaan Hotu Matu -niminen päällikkö lähti aikojen alussa etsimään uutta kotia päätyen Pääsiäissaarelle. Hänen kuoltuaan saari jaettiin hänen poikiensa ja edelleen pojanpoikiensa keskenb, ja saaren asukkaat uskoivat, että patsaat saivat päälliköiden manan, elämänvoiman, joka olisi hyväksi koko saarelle. Se toisi mukanaan sateita ja viljavaa satoa.

Itse asiassa kävi juuri päin vastoin. Pääsiäissaaren asukkaat hakkasivat saaren puut varsin nopeasti ja 1600-luvun puoliväliin mennessä metsät olivat käytännössä hävinneet. Eroosio pääsi valloilleen, viljely kävi yhä vaikeammaksi ja lopulta väestö kärsi nälästä. He alkoivat syödä lopulta toisiaan, yhteiskuntajärjestelmä romahti, sotilaat ottivat vallan ja saaren eri puolilla olleet klaanit alkoivat sotia keskenään. Uusia patsaita ei enää pystytetty ja jo pystytettyjä ei hoidettu, joten ne alkoivat vähitellen rapautua.

Eurooppalaiset löysivät saaren 1722, mutta kosketus uuden kulttuurin kanssa ei tuonut mukanaan onnea: monet pääsiäissaarelaiset vietiin orjiksi tai kuolivat eurooppalaisten tauteihin. Saaresta tuli osa Chileä vuonna 1888, mutta sen asukkaat saivat kansalaisoikeudet vasta vuonna 1966.

Tyypillisen moai-patsaan massa on 10 tonnia, mutta suurin löydetty patsas on jopa 270 tonnia painava.

Päivän kuva 30.10.2013: Minä ajan nyt järveen!

Ke, 10/30/2013 - 01:23 Toimitus

Kyllä vaan, maailmassa riittää vielä markkinarakoja erilaisille automobiileille! Kuten tämä sQuba, sveitsiläisen Rinspeed -yhtiön hahmotelma autosta, joka voi liikkua niin kuivalla maalla kuin vedessäkin sukellusveneenä.

Hieman Lotus Esprit -urheiluautolta näyttävä menopeli on sähkökäyttöinen ja siinä yhden takapyöriin kytketyn sähkömoottorin lisäksi kaksi pienempää sähkömoottoria, jotka käyttävät Seabob -vesisuihkupumppuja. Ne imevät vettä auton sivusta aukoista, jotka sulkeutuvat pinnalla ajettaessa.

Autossa on paineilmasäiliö, mistä kuljettaja ja matkustaja saavat hengitysilmaa regulaattoriinsa; veteen siis voi mennä pulikoimaan noin vain, jos hansikaslokerossa on mukana maski. Auto itse ei ole elementin muuntumisesta moksiskaan, sillä vedessä pyöräveto vaihtuu automaattisesti potkureihin ja ratti kääntää etupyörien lisäksi vesisuihkuja. Auton kojelauta, sisustus ja kaikki muukin on tehty paitsi vedenpitäväksi, niin myös suolavettä kestäväksi. Auton suurin sukellussyvyys on 10 metriä.

sQuba on tyypiltään avoauto, jotta mahdollisessa ongelmatilanteessa sen kyydissä olevat henkilöt pääsevät kätevästi vapaaksi ja nousemaan pinnalle.

Tässä olisi todella kätevä kosla kauniille kesäpäiville – sukeltava auto ei olisi enää James Bondin yksinoikeus!

Lisää kuvia on Rinspeedin konseptiautosivulla

11.3.2013 - Meriarkeologi työssään

Ma, 03/11/2013 - 00:45 admin

Yhdysvaltain meren- ja ilmastontutkimuslaitoksen NOAA:n meriarkeologi Kelly Gleason tutkimassa ruukkua Shark-saaren luona Papahānaumokuākean kansallispuistossa Havaijilla.

Kyseessä on suurin Yhdysvaltojen alueella oleva merikansallispuisto ja eräs laajimmista koko maailmassa. Korallien, levien, kasvien ja eläimistön lisäksi alueella on runsaasti arkeologisisesti kiinnostavia kohteita: alkuperäiskansojen asuttamia alueita, jotka ovat nyt meren pohjassa, ja runsaasti laivahylkyjä. Kuvan ruukku on Nantucketista kotoisin olleesta, Havaijin vesillä marraskuussa 1821 haaksirikkoutuneesta Two Borthers-laivasta.

Kuva: NOAA / Greg McFall

Edellisiä päivän kuvia:

  • 10.3.2013 - Aivokuoren hermoratakartta
  • 9.3.2013 - Komeetta PanSTARRS
  • 8.3.2013 - A380:n naismiehistö

    .