1963 kehrte ein untertassenförmiges gelbes U-Boot aus den Tiefen des Roten Meeres zurück und dockte an ein Unterwasserforschungszentrum an, 26 Meilen vor der Küste von Port Sudan und 33 Fuß unter der Oberfläche. An Bord war der legendäre Entdecker und Ozeanograph Jacques Cousteau, der mit seinem Oscar-prämierten Dokumentarfilm World Without Sun die Fantasie von Millionen eroberte., „Dies ist das erste Mal, dass ein Unterwasserboot eine Unterwasserbasis hatte“, erzählte Cousteau, als seine schlanke Figur aus dem U-Boot in die Kontinentalschelfstation Zwei stieg, die Unterwasserstation, die einen Monat lang als Heimat und Labor für fünf Aquanauten diente.
Mit Conshelf Two—einem seesternförmigen Lebensraum mit Etagenbetten und Infrarotlampen als Heizungen-hat Cousteau bewiesen, dass Menschen lange Zeit unter dem Meer leben können., Mit seinen vier Räumen, die sich vom Zentrum verzweigten, war es eine deutliche Verbesserung gegenüber Conshelf One—einem 16 Fuß langen, 8 Fuß breiten Stahlzylinder, der nur für zwei Personen geeignet war. Die von der französischen Petrochemie finanzierte Conshelf-Mission von Cousteau wurde nur zwei Jahre später eingestellt, nachdem die Conshelf-Mission in einer Rekordtiefe von 330 Fuß eingerichtet worden war, und Cousteau verlagerte seinen Fokus von der mit Benzin finanzierten Forschung auf den Meeresschutz.,
Ähnlich wie die ganze Reihe von Single-Mission-Lebensräumen, die Conshelf folgten, nicht viel überreste dieser Unterwasserinnovationen., Geplagt zum Teil von einer Verschiebung des öffentlichen Interesses, die eine stärkere Finanzierung der Weltraumforschung auslöste, wurden einige aus dem Wasser gezogen, andere zu Tauchplätzen mit Korallenwachstum. Heute ist der einzige noch lebende Unterwasserlebensraum 34 Jahre alt.
Cousteaus Enkel Fabien hofft, das zu ändern. Der Gründer des Fabien Cousteau Ocean Learning Center, einer gemeinnützigen Organisation, die sich dem Schutz und der Erhaltung der Ozeane, Küstengebiete und Meereslebensräume des Planeten widmet, baut die weltweit größte Unterwasserforschungsstation.,
Benannt nach dem prophetischen sea-god Proteus, wird die station liegt in einer Tiefe von 60 Meter, in eine artenreiche, Meeresschutzgebiet vor der Küste von Curaçao., Als Unterwasserversion der Internationalen Raumstation vorgestellt, wird es der erste Unterwasserforschungsraum seit Jahrzehnten sein, der ein neues Kapitel in ihrer turbulenten Geschichte markiert. „Wir befinden uns jetzt in einer neuen Bewusstseinsentwicklung der Ozeanforschung“, sagt Fabien. „Dank moderner Technologie können wir die Bedeutung der Meeresforschung kommunizieren.“
Fabien lernte Tauchen, als er vier Jahre alt war., Als ozeanographischer Entdecker, Umweltanwalt und Aquanaut (er wurde ausgebildet, um unter Wasser zu leben und zu arbeiten) erklärt er, dass eine seiner größten Frustrationen die erheblichen Einschränkungen des Tauchens als Forschungsinstrument für Meereswissenschaftler sind. Beim Tauchen von der Oberfläche aus ist die Zeit, die sicher in tieferen Gewässern verbracht wird, auf durchschnittlich zwei Stunden pro Tag begrenzt. Mit Proteus sagt er: „Jetzt haben wir plötzlich ein Haus am Meeresgrund,und wir können ins Wasser gehen und 10 bis 12 Stunden am Tag tauchen, um zu forschen, Wissenschaft zu betreiben und zu filmen.,“
Sylvia Earle, Ozeanografin und Pionierin bei der Erprobung der Lebensfähigkeit von Unterwasserlebensräumen, sieht in Fabiens Vision vielversprechend aus. „Proteus ist ein hoffnungsvoller Schritt vorwärts, um die Botschaft zu verbreiten, dass wir den Ozean schützen müssen, als ob unser Leben davon abhängen würde“, sagt sie. „Das Leben unter Wasser gibt uns die Gabe der Zeit und die unglaubliche Perspektive, ein Bewohner des Riffs zu sein. Du bist nicht mehr nur ein Besucher.“
Fabien verbrachte 2014 31 Tage in der Aquarius Reef Base, der letzten verbliebenen Forschungsstation., Die 1986 erbaute 400 Quadratmeter große Basis befindet sich auf dem Meeresboden vor Key Largo in den Florida Keys. Dort erlebte er die Herausforderungen des Lebens unter Wasser aus erster Hand: hohe Luftfeuchtigkeit, wenig Licht, keine frischen Lebensmittel, keine körperliche Bewegung und extreme Isolation. „Ich wollte alle Mängel beheben und etwas anbieten, das der zukünftigen Erforschung und Forschung viel förderlicher ist, indem ich so viele Elemente aus der Topside-Welt nehme und auf ein hochmodernes Meeresforschungszentrum bringe“, sagt er. „Dies erfordert ein anderes layout.,“
Mit sehr wenigen Ausnahmen wurden frühere Unterwasserlaboratorien (es gab über 65) in kleinere Bereiche zum Leben und Arbeiten unterteilt. Proteus, das vom Industriedesigner Yves Béhar und seiner Firma Fuseproject entworfen wurde, ist anders als jeder andere Lebensraum.
Das Fabien Cousteau Ocean Learning Center hatte zwei Jahre lang Workshops und Symposien mit Wissenschaftlern, Unternehmen und Ingenieuren abgehalten, um den wissenschaftlichen Bedarf an Proteus zu validieren, als Fabien 2018 in Béhar eingeführt wurde., Die beiden trafen sich auf Helena, einer Organisation, die globale Führungskräfte zusammenbringt, um Lösungen für globale Probleme zu diskutieren und umzusetzen. Im vergangenen Monat stellte Béhar sein Design für Proteus vor.
Proteus wird auf 4.000 Quadratmetern zehnmal so groß sein wie die Aquarius Reef Base., Die zweistöckige Struktur ist kreisförmig und dreht sich um eine zentrale geschwungene Rampe, die die beiden Etagen verbindet. „Sie leben unter enormem Druck, aber auch unter wissenschaftlichem Druck“, sagt Béhar. Um dies zu mildern, hat er sich einen sozialen Raum im Zentrum vorgestellt, der von verschiedenen Erweiterungen umgeben ist, die in Schoten untergebracht sind, in denen sich die Wohnräume, Forschungslabors, medizinischen Buchten und Badezimmer befinden werden.
Bei 60 Fuß unter der Oberfläche ist natürliches Licht eine weitere Herausforderung, reduziert auf die Hälfte des sichtbaren Spektrums., Die kreisförmigen Böden werden daher voneinander versetzt, mit Bullaugen Fenstern und Oberlichtern, die so viel natürliches Licht wie möglich ermöglichen. Im Inneren erfüllen Vollspektrumlichter das menschliche Bedürfnis nach mindestens zehn Minuten UV-Strahlen pro Tag.
Um die Erkundung des Ozeans zu erleichtern, wird die Struktur auch einen Mondpool enthalten, oder wie Jacques Cousteau es einmal nannte—“eine flüssige Tür.“Diese speziell entwickelte Öffnung, die sich am Boden des Lebensraums befindet, ermöglicht es Tauchern, durch eine Druckkammer auszusteigen., Im Gegensatz zu einer Raumstation oder einem U-Boot wird der Luftdruck in Unterwasserstrukturen gleich dem Wasserdruck draußen gehalten, wodurch verhindert wird, dass Meerwasser in den Lebensraum gelangt. Auf diese Weise können Aquanauten leicht herausrutschen und Unterwasserforschung mit Sättigungstauchen betreiben—eine Technik, die das Risiko einer Dekompressionskrankheit verringert. Nach 24 Stunden in jeder Tiefe wird der menschliche Körper mit Stickstoff gesättigt und Aquanauten können auf unbestimmte Zeit in Unterwasserlebensräumen verbleiben., (Bruce Cantrell und Jessica Fain halten den aktuellen Rekord: 73 Tage in Jules‘ Undersea Lodge, einem ehemaligen Unterwasserhotel für Forschungszwecke). Wenn sie bereit sind, wieder aufzutauchen, ist die für die Dekompression erforderliche Zeit unabhängig von der Dauer des Aufenthalts gleich.
Proteus befindet sich noch in der Konzeptphase., Fabien sammelt 135 Millionen US-Dollar, um den Lebensraum zu bauen und in den ersten drei Jahren zu betreiben. Béhar und Fabien haben jedoch bereits über die Verwendung von Verbundbautechnologie für den Rumpf und 3D-gedruckten Korallenfliesen diskutiert, die Fabiens Stiftung zur Regeneration von Meeresriffen verwendet hat, um ein lebendes Riff auf der Struktur zu schaffen. Und wenn es an der Zeit ist zu bauen,“ gibt es keine Möglichkeit, eine Struktur unter Wasser zu bringen, ohne sie zu versenken“, sagt Béhar. „Sie müssen die Struktur mit Wasser füllen, versenken und am Grund des Ozeans befestigen.,“
Für das Design von Proteus betrachtete Béhar die Art und Weise, wie Science-Fiction Unterwasserlebensräume darstellte, aber die Geschichte war seine stärkste Muse. „Jules Vernes Buch, Cousteaus Unterwasserabenteuer zu beobachten, war ein wichtiger Teil meiner Vorstellungskraft“, sagt er.
1872 popularisierte Verne mit seinem epischen Roman Twenty Thousand Leagues Under the Sea die Idee des Unterwasserlebens. Sechs Jahrzehnte später machten der amerikanische Wissenschaftler William Beebe und der Ingenieur Otis Barton Science Fiction Wirklichkeit. In den 1930er Jahren arbeitete das Paar an experimentellen Tauchbooten namens Bathyspheres zusammen., Diese winzigen, unter Druck stehenden Kapseln, die von einem Schiff baumelten, brachten das Duo mehr als 3.000 Fuß vor der Küste Bermudas hinunter und starteten eine Welle der Tiefseeerforschung.
Auguste Piccard nahm Tiefsee-U-Boot-Entwicklung auf die nächste Stufe. Der Schweizer Physiker und Erfinder, der in der Druckkapsel eines Ballons auf Rekordhöhen gestiegen war, erkannte, dass Luftschiffe und Unterwasserfahrzeuge doch nicht so unterschiedlich waren., Anstatt sein U-Boot mit einem Kabel abzusenken und anzuheben, verwendete Piccard abnehmbare Ballastgewichte und einen mit Benzin gefüllten Auftriebstank, ähnlich der heliumgefüllten Hülle eines Luftschiffs. 1960 nahm seine Erfindung Piccard und den amerikanischen Ozeanographen Don Walsh mit auf eine Reise zum tiefsten bekannten Punkt der Erde—35.814 Fuß in den Marianengraben des Pazifischen Ozeans.
Dank dieser Pioniere hatten die Menschen die Tiefsee besucht, aber die Fortschritte lösten eine neue Frage aus: Könnten wir auch darin leben?, Jacques Cousteau, der Erfinder des Tauchens, der Tauchregler und ein Unterwasserfahrzeug, das als „Tauchuntertasse“ bekannt ist, löste mit seinen Dokumentarfilmen über das Leben an Bord seines Forschungsschiffs Calypso eine öffentliche Faszination für den Ozean (und von dort aus für das Unterwasserleben) aus. „Als ich ein Kind war, war Calypso ein zweites Zuhause“, sagt Fabien. „Es war ein erstaunliches Klassenzimmer. Mir wurde klar, dass diese Pioniere jeden Tag an ihre Grenzen stoßen.“
Und schieben Sie die Grenzen, die sie getan haben. 1962 baute Cousteau Conshelf One-eine trommelförmige Stahlkonstruktion von der Größe eines Schiffscontainers, der 33 Fuß unter Wasser vor der Küste von Marseille aufgehängt war. Zusammen mit George F. Bond, dem Vater des Sättigungstauchens, baute Cousteau zwei weitere Unterwasserstationen.
Conshelf Two war das seesternförmige Unterwasserdorf, das als Kulisse für die Welt ohne Sonne diente., Erbaut im Jahr 1963, wurde es in Sha ‚ ab Rumi untergebracht-wo Cousteaus korallenverkrustete Haikäfige ein Tauchmekka geschaffen haben-während eine kleinere und tiefere Kabine zwei Aquanauten für eine Woche auf 100 Fuß beherbergte. Zwei Jahre später wurde Conshelf Three geboren. Ähnlich wie eine schwarz-gelb karierte Discokugel bot die Station sechs Tauchern, darunter Cousteaus Sohn Philippe, eine autarke Umgebung, 330 Fuß unter dem Mittelmeer.,
Die Conshelf Stationen löste eine Welle von Unterwasser Gebäude. Von der Ostsee bis zum Golf von Mexiko sprießen Unterwasserlebensräume mit einer Mission wie Pilze. Zwischen 1964 und 1969 wurden die USA, Die SeaLab I, II und III der Navy stiegen in immer größere Tiefen ab—193 Fuß, 203 Fuß bzw. 600 Fuß -, bis der tragische Tod eines Aquanauten Sealab III beendete. 1968 wurde Helgoland—gebaut von der deutschen Firma Dräger—das erste Unterwasserlabor, das für kalte Gewässer und raue Meeresbedingungen gebaut wurde (es wurde in der Ostsee, der Nordsee und im Golf von Maine verwendet). In den Jahren 1969 und 1970 startete die NASA gemeinsam mit der Marine und dem Innenministerium Tektite I und II—das erste national gesponserte Scientists-in-the-Sea-Programm., Bis zu einer Tiefe von 50 Fuß in der Great Lameshur Bay der US-Jungferninseln eingesetzt und von General Electric gebaut, bestand der Tektite Habitat aus zwei 20 Fuß hohen Silos, die durch einen wasserdichten Tunnel verbunden und mit kuppelförmigen Fenstern übersät waren.
Tektite wurde schließlich aus dem Wasser gezogen, aber das Interesse der NASA an Unterwasserstrukturen hält bis heute an. Entwickelt, um das Leben an Bord der ISS zu simulieren und neue Konzepte für zukünftige interplanetare Missionen zu testen, schickt die Extreme Environment Mission Operations (NEEMO) der NASA Gruppen von Astronauten, Ingenieuren und Wissenschaftlern in die Aquarius Reef Base von Key Largo., In dieser extremen Umgebung, in der die Mobilität auf einen begrenzten Raum beschränkt ist und Wasser ein Erlebnis nahe der Schwerelosigkeit bietet, erhalten Astronauten ein überzeugendes Analogon für die Weltraumforschung.
Auf dem Höhepunkt der Tiefseeerforschung schätzt Fabien, dass es 20 wirklich bewohnbare Unterwasserstrukturen gab. Heute ist Aquarius die einzige funktionierende Unterwasserforschungsstation der Welt—ein stolzer Überlebender, der 34 Jahre gedauert hat, als er auf fünf gebaut wurde. „Nach den 70er Jahren hat sich die Ozeanforschung nicht mehr so entwickelt wie die Weltraumforschung“, sagt Fabien., Mit Proteus hofft er, das öffentliche Interesse wieder auf das Meer zu verlagern—und er ist nicht der einzige, der dies tun möchte.
Der französische Architekt Jacques Rougerie hat seine gesamte Karriere dem Bau von Unterwasserstrukturen gewidmet und Jacques Cousteau als Anstoß für sein Streben nach Architektur und Ozeanographie genannt., Seit 2009 veranstaltet seine Stiftung jährlich Wettbewerbe für junge Architekten zur Gestaltung von Unterwasser-und Weltraumlebensräumen. Rougerie glaubt, dass unsere Zukunft in der blauen Wirtschaft liegt oder was die Weltbank als „nachhaltige Nutzung der Meeresressourcen für Wirtschaftswachstum, verbesserte Lebensgrundlagen und Arbeitsplätze unter Wahrung der Gesundheit des Ökosystems Ozean“ definiert.“Aber zuerst, sagt er, brauchen wir eine blaue Gesellschaft. „Wir müssen die junge Generation motivieren“, sagt er. „Wir müssen ihnen diese Leidenschaft einflößen. Sie müssen sich involviert fühlen.,“Dazu brauchen wir unterstützende Plattformen,“ starke Symbole “ wie Proteus oder seinen eigenen Vorschlag, SeaOrbiter.
Rougerie hat Dutzende von Unterwasserlebensräumen entworfen, von denen vier gebaut wurden. Sein allererster war Galathée, ein 56 Tonnen schwerer, halbmobiler Lebensraum, der 1977 vor der Küste Japans ins Leben gerufen wurde. Bis Galathée, erklärt der Architekt, wurden die meisten früheren Strukturen auf dem Meeresboden gebaut. Rougerie änderte den Kurs, indem er eine Struktur mit einem variablen Ballast entwarf, der eine hängende Verankerung in verschiedenen Tiefen (von 30 bis 200 Fuß) und ohne Auswirkungen auf das Unterwasserökosystem ermöglicht.,
Seine späteren Lebensräume waren noch mobiler und gipfelten in seinem ehrgeizigsten Design—SeaOrbiter. Gebaut, um die Ozeane zu segeln, wurde das Halbtauchboot-nach einem Seepferdchen—entworfen, um vertikal zu schweben und mit den Meeresströmungen zu treiben.
„Das Meer ist eine unglaubliche Quelle. Ein Hoffnungsfeld für Startups auf der ganzen Welt“, sagt Rougerie., „Wir wissen immer noch nichts über die Abgrundzone . Wir wissen nichts über die hydrothermalen Lüftungsöffnungen. Wir wissen sehr wenig.“
Nach Angaben des National Ocean Service bleiben mehr als 80 Prozent unseres Ozeans “ ungenutzt, unbeobachtet und unerforscht.“Aber selbst die Teile, die erforscht wurden, wurden nicht auf eine Auflösung abgebildet, die hoch genug ist, um Objekte wie Flugzeugwracks oder den Turm eines Unterwasservulkans zu erkennen. Mit Proteus kann Fabien die Umgebung auf einen Radius von einer Meile und eine Auflösung von ¼ Zoll abbilden., „Das gibt uns ein wirklich, wirklich ordentliches Mosaik, das wir regelmäßig besuchen können, um die Veränderungen jährlich und jahrzehntelang zu zeigen“, sagt er.
Fabien stellt sich die Station für eine Vielzahl von Studien vor, von der Biochemie über Pharmazeutika bis hin zum Klimawandel. „Die Untersuchung der historischen Reaktionen von Ökosystemen wie Korallenriffen auf vergangene Klimaveränderungen bietet einen nützlichen Leitfaden. Aber diese Methoden bringen uns nur so weit“, sagt Brian Helmuth, Professor für Meeres-und Umweltwissenschaften und öffentliche Ordnung an der Northeastern University., „Mit einer Kombination experimenteller Ansätze in Verbindung mit Beobachtungen in der Natur können wir die Mechanismen verstehen, mit denen Riffe von Umweltveränderungen betroffen sind, um zukünftige Reaktionen mit viel feineren Details vorherzusagen.“
In Proteus sieht Helmuth die Möglichkeit, ein intaktes Korallenriff über einen längeren Zeitraum und ohne Einschränkungen des Oberflächentauchens zu untersuchen. „Es würde Wissenschaftlern ermöglichen, die Unterwasserumgebung zu untersuchen, indem sie Teil davon werden, anstatt als gelegentliche Gesprächspartner zu arbeiten“, sagt er.,
Bekanntermaßen ergab Fabiens einmonatige Mission in der Aquarius Reef Base eine Forschung im Wert von drei Jahren, aber es gab Mängel, wie das Fehlen eines Labors vor Ort für Echtzeitstudien. Die hochmodernen Labore auf Proteus werden fortschrittliche Forschung vor Ort ermöglichen, ohne dass Proben im Transit abgebaut werden, während die vollständige Videoproduktionsanlage ein kontinuierliches Livestreaming für Bildungszwecke bietet. „Es gibt unzählige Lehrer und Schüler, die, wie ich in New York aufgewachsen bin, keinen einfachen Zugang zum Meer haben“, sagt Helmuth., „Proteus wird wirklich eine bahnbrechende Rolle in der Ozeanbildung spielen und eine innere Raumstation bieten, die nicht nur der wissenschaftlichen Gemeinschaft aufregende neue Möglichkeiten bietet, sondern auch diese Leidenschaft für den Ozean neu belebt, die so viele Menschen aus meiner Generation in die Wissenschaft und Erforschung einführte.“
Seit Beginn der modernen Ozeanforschung hat sich der Ozean drastisch verändert. Riesige Schwaden sind jetzt völlig frei von Sauerstoff, was zu „toten Zonen“ führt, die jetzt viermal größer sind als 1950., „Als ich ein Teenager war, ging ich zu den Florida Keys, und es war ein Spielplatz für Farbe, Textur und Bewegung“, sagt Fabien. „Und jetzt ist es vergleichsweise eine Geisterstadt.“
Unterwasserlebensräume wie Proteus oder SeaOrbiter können dazu beitragen, unsere Kultur der Erforschung und des Experimentierens zu vertiefen. Diese Unterwasserlabors können dabei helfen, neue Arten zu entdecken, zu verstehen, wie sich der Klimawandel auf das Meer auswirkt, und Tests von Ökostrom, Aquakultur und Roboterforschung ermöglichen., „Das Konzept der Roboter-Mensch-Teams ist besonders überzeugend für Proteus“, sagt Mark Patterson, Professor und Associate Dean an der Northeastern University, deren Forschung sich auf die Entwicklung autonomer Unterwasserroboter für die zivile Infrastruktur und die Meereserkundung konzentriert. „Dieser Ansatz von Menschen, die mit schnell schwimmenden, harten Robotern arbeiten, wird das Problem überwinden, das die Ozeanographie seit den Tagen der HMS Challenger Expedition plagt: Nämlich, dass sich der Ozean schneller verändert, als wir beobachten konnten.,“
Sechzig Jahre nachdem Cousteau seine Abenteuer im Roten Meer gefilmt hatte, hat die Ozeanforschung ihr volles Potenzial noch nicht ausgeschöpft. „Wir haben im Busen des Meeres gelebt“, sagte Cousteau, als seine gelbe Tauchuntertasse aus der Dunkelheit aufstieg. „Das Meer hat uns verwöhnt, aber wir haben nur die ersten Schritte in unseren neuen Raum unternommen. Weitere Abenteuer erwarten Oceanauts in der Welt ohne Sonne.“