영국 로체스터에서 자란 소년 시절, 크리스 저먼 그의 가족의 강력한 해양 전통을 알고 있었고 그것을 계속할 생각이 없었습니다. 그의 할아버지 중 한 명은 평생 동안 영국 해군에서 복무했고, 다른 한 명은 독일인의 아버지와 두 삼촌처럼 채텀 해군 조선소에서 일했습니다. 그러나 독일인은 미래의 해양 항해사를 양성하기 위해 1708년에 설립된 학교에 다녔지만 결코 바다에 가지 않겠다고 맹세했습니다.

German은 또한 그가 결코 고려하지 않을 다른 직업에 대해 강한 의견을 가지고 있었습니다. 그는 지질학을 싫어했는데, 그의 제한된 경험으로는 그의 어머니와 형제와 함께 템스 하구의 악취가 나는 갯벌을 걷고 화석을 찾기 위해 진흙탕을 뒤지는 것을 의미했습니다. 생물학은 그가 거의 열의가 없었던 또 다른 과목이었습니다.

따라서 젊은 독일인은 성인이 된 자신이 해양 지구화학자가 될 것이라는 사실을 알고 크게 실망했을 것입니다. 그럼에도 불구하고 그 선택은 심해 영역에 대한 우리의 과학적 이해를 발전시키는 데 큰 도움이 되었습니다. 현재 Woods Hole Oceanographic Institution의 수석 과학자인 German은 아마도 열수 분출구, 즉 뜨겁고 광물이 풍부한 유체를 바다로 방출하는 해양 지각의 균열을 탐험하기 위해 누구보다 많은 일을 했을 것입니다.

"그는 심해 깊이에서 일하고 열수 분출구와 그들이 지원하는 생물학적 커뮤니티를 찾는 데 천재입니다."라고 말했습니다. 아담 소울, 로드아일랜드 대학의 해양학자.

독일인이 고등학생이던 250년 과학자들은 갈라파고스 제도에서 약 1977마일 떨어진 곳에서 최초의 열수 분출구를 발견했습니다. 그 후 몇 년 동안 열수 분출구는 태평양에만 존재한다는 견해가 지배적이었습니다. German은 그것을 바꾸는 데 도움을 주었습니다. 그는 남극 대륙과 북극해에서 분출구를 처음으로 발견했습니다. 그는 그 사이트 중 일부와 다른 사이트를 직접 조사했습니다. 앨빈 그리고 다른 잠수정, 그러나 그는 또한 해저 환경에서 더 원격으로 사진, 측정 및 샘플을 찍기 위해 센서, 로봇 프로브 및 기타 도구를 개발했습니다.

생명과 생명의 잠재력은 이러한 해저 발견에서 두드러지게 나타났습니다. 600종 이상의 새로운 종이 햇빛과 광합성의 열매로부터 완전히 차단된 분출구 근처의 번성하는 생태계에서 발견되었습니다. 2012년에 독일인은 지질 구조판이 떨어져 나가고 있는 카리브해 기슭에 펼쳐진 수중 산맥(또는 중부 능선)의 중심인 Mid-Cayman Rise로 원정대를 이끌었습니다. 그곳에서 처음으로 그와 그의 동료들은 완전히 비생물학적 과정을 통해 생명의 구성 요소인 유기 분자가 생성되는 수중 비생물적 합성을 목격했습니다.

“그것이 제가 우주생물학에 참여하게 된 출발점이었습니다.”라고 German은 말했습니다. "그와 같은 발견은 NASA가 그들이 관심을 갖는 수중 환경이 있다는 것을 깨닫는 데 도움이 되었으며 [그것은] 지구 너머의 생명체에 대한 미래 탐사에서 중요해질 수 있습니다."

2020년 German은 NASA가 자금을 지원하는 7.6개년 XNUMX만 달러 프로젝트를 이끌도록 요청받았습니다. 해양 세계 탐험, 유로파, 엔셀라두스, 타이탄, 트리톤 및 태양계의 다른 물체에서 얼음으로 덮인 바다에서 생명체를 찾기 위한 전략을 고안하는 일을 맡았습니다. 기술적인 문제는 벅차지만 NASA는 여기 지구 해양에서 이러한 문제를 해결하기 위해 노력한 경험이 많기 때문에 처음부터 바퀴를 재발명할 필요가 없습니다.”라고 그는 인정했습니다.

독일인과 대화 콴타 매사추세츠 주 우즈 홀에서 북극해로의 여행과 하와이 근처의 활화산으로의 여행 사이의 일련의 대화에서 심해 모험에 대해 이야기합니다. 인터뷰는 명확성을 위해 압축 및 편집되었습니다.

당신의 경력에 ​​대해 기대했던 것과 크게 반대되는 일을 하게 된 계기는 무엇입니까?

저는 1981년에 화학공학자가 되려는 의도로 케임브리지 대학에 학부생으로 입학했지만 상황은 꽤 빠르게 변했습니다. 첫 주에 우연히 판 구조론 분야의 거인이 된 강사가 알프스의 진화에 대해 이야기했습니다. 나는 스위스 알프스로의 가족 여행으로 단 한 번 영국을 떠나 자연의 아름다움에 매료되었습니다. 내가 나가서 화산과 지진을 연구할 수 있게 해주는 지질학의 일부인 모든 것을 설명하는 이론을 배웠을 때 나는 그것이 정유 공장이나 화학 공장에서 일하는 것보다 훨씬 더 흥미로울 것이라고 결정했습니다.

XNUMX년 차에 저는 이 주제에 더 깊이 빠져들었습니다. 스티브 스파크스저명한 화산학자인 은 최근 헤드라인을 장식한 세인트 헬렌스 화산 폭발에 대해 강의했습니다. XNUMX학년 때 나는 해양화학에 대해 배웠다. 해리 엘더필드. 화학과 화산학에 대한 나의 관심을 지구의 바다와 결합한다는 생각이 흥미롭게 들렸기 때문에 지질학을 부전공이 아닌 전공으로 삼았습니다. 1984년에 저는 Elderfield의 감독 아래 해양 지구화학 대학원 연구를 시작했습니다.

열수분출구에 관심을 갖게 된 것은 언제부터였나요?

가장 멋진 종류의 열수 분출구인 최초의 검은 흡연자는 1979년 태평양에서 발견되었고 1981년 논문에 보고되었습니다. 블랙 스모커는 거의 200피트 높이가 될 수 있는 광물 퇴적물로 형성된 "굴뚝"에서 가장 뜨겁고 가장 어두운 연기를 분출하는 해저의 장관입니다. 1985년 케임브리지의 Elderfield와 다른 사람들은 대서양 중부 해령에서 최초의 흑인 흡연자를 발견한 팀의 일원이었습니다. 그들은 모두 흥분해서 돌아왔고 그 중 일부는 분명히 나에게 영향을 미쳤습니다. XNUMX년 후 첫 크루즈에 등록했습니다.

그 첫 바다 여행은 어땠나요?

출발하기 전에 나는 동료들에게 내가 박사 학위의 길을 이미 꽤 많이 갔기 때문에 마음에 들었으면 좋겠다고 말했습니다. 일하다.

우리는 카나리아 제도에서 TAG[Trans-Atlantic Geotraverse] 벤트 사이트 위의 대서양 중부까지 항해했습니다. 속이 메스꺼웠지만 XNUMX일째 되던 날 바다 다리가 생겼습니다. 결국 내 유전자에 무언가가 있었을 수도 있습니다.

도중에 우리는 Woods Hole 배를 지나쳤습니다. 아틀란티스 2 세, 가지고 있던 앨빈 보결. "나는 절대 거기에 빠지지 않을 것입니다, 그렇죠?" 배 동료가 나에게 물었다.

“기회가 없었으면 좋겠어요.”라고 대답했습니다. 밀실공포증이 있긴 하지만요.”

몇 년 후, 나는 바로 그렇게 하라는 요청을 받았습니다.

에 있는 건 어땠어? 앨빈?

1989년, 나와 함께 일했던 Massachusetts Institute of Technology에서 XNUMX년간의 박사후 연구원 과정을 거치던 중이었습니다. 존 에드몬드 — 1977년 갈라파고스 크루즈에서 최초의 저온 열수 분출구를 공동 발견한 사람. Edmond와 저는 TAG로 돌아갔고 이번에는 덕분에 앨빈, 나는 흑인 흡연자를 가까이에서 보게 되었다. 앨빈 이전에 이 지역에 가본 적이 있지만 조종사는 좋은 샘플을 얻을 수 있을 만큼 충분히 가까이 접근할 수 있는 안전한 방법을 찾을 수 없었습니다. 검은 스모커의 윗부분은 꼭지가 벗겨진 소화전과 같습니다. 휩쓸릴 수 있는 강한 흐름이 있고, 나오는 물은 섭씨 400도까지 올라갈 수 있습니다.

에드몬드와 내가 생각해낸 비결은 상황이 비교적 평온한 굴뚝 바닥에서 시작하여 조심스럽게 위로 올라가는 것이었습니다. 그것이 우리가 그 현장에서 처음으로 정말 좋은 샘플을 얻을 수 있었던 방법입니다. 황, 철, 구리, 아연 및 납이 함유된 물이 검은색으로 보입니다. 그것은 대서양 어디에서나 열수 분출구에서 최초로 성공적인 샘플링이었습니다.

안에 있는 것만으로도 앨빈 경험이었다. 두 명의 과학자와 조종사 한 명만 들어갈 수 있고, 당신은 단 XNUMX시간 동안 다운됩니다. 모든 것이 너무 압도적이기 때문에 시간이 빨리지나갑니다. 이전에 아무도 본 적이 없는 것을 보고 있을 가능성이 큽니다. 그리고 흑인 흡연자와 너무 가까워지는 것은 엄청나게 흥미로 웠습니다. 옐로스톤의 온천까지 차로 바로 갈 수는 없습니다. 바다 밑바닥에 있는 이 주둥이는 Old Faithful과 달리 수천 년 동안 계속해서 터져 나왔습니다. 그것은 우리 행성 안에 갇혀 있는 힘과 에너지를 말해줍니다.

MIT에서 XNUMX년 동안 저는 열수분출구 연구에 대한 열정을 키웠습니다. 내가 씨름했던 질문은 영국을 떠났다가 돌아오면 어떻게 새롭고 독창적인 역할을 할 수 있을까?

이 분야에 어떤 기여를 하려고 했습니까?

제가 불과 몇 년 전에 대학원을 시작했을 때 대서양에는 열수 분출구가 없다고 널리 믿었던 것을 기억하십시오. 우리는 그것이 사실이 아니라는 것을 알고 있었지만, 나는 이 행성에 얼마나 많은 열수 장이 있는지, 그리고 그것을 찾는 가장 효율적인 방법이 무엇인지 궁금했습니다.

통풍구 자체는 일반적으로 축구장 크기에 불과하지만 그곳에서 나오는 연기는 물기둥으로 올라와 팽창하는 버섯구름과 같다는 것을 깨달았습니다. 10,000배로 희석된 후에도 철, 망간 및 기타 금속의 농도는 일반 바닷물보다 100배 더 높습니다. 우리는 단순히 물의 탁도를 측정하기 위해 광학 센서를 사용함으로써 화학적 측정을 하지 않고도 이러한 플룸의 증거를 찾을 수 있었습니다. 그리고 연기가 퍼지는 방식 때문에 이러한 특징은 때때로 수백 킬로미터 떨어진 곳에서도 감지될 수 있습니다.

1990년에 박사후 과정을 마치고 영국으로 돌아와 Wormley 마을에 있는 National Institute of Oceanography에서 일했습니다. 나는 더 이상 다음과 같은 잠수함에 접근할 수 없었습니다. 앨빈, 그러나 연구소의 한 그룹은 음파 탐지기를 사용하여 해저 지도를 작성하는 견인식 기기를 막 개발했습니다. 나는 우리가 광학 센서를 그 차량에 장착하면 모든 열수 활동이 어디에 있는지 알아낼 수 있다고 말했습니다.

이 접근 방식을 처음 사용했을 때 대서양에서 이전에는 XNUMX개만 알려진 XNUMX개의 새로운 벤트 사이트를 발견했습니다. 더 이상 우연히 사물에 걸려 넘어지는 문제가 아니었습니다. 체계적으로 진행할 수 있습니다.

열수 분출구를 찾는 데 있어 다음으로 큰 발전은 무엇이었습니까?

1990년대 초, 전통적인 통념은 지각판이 연간 약 10~50밀리미터씩 떨어져 움직이는 "천천히 확산" 또는 "초저속 확산"인 해령에서 열수 활동이 없다고 주장했습니다. (빠르게 퍼지는 산마루에서 판의 움직임은 10배 더 빠릅니다.) 왜 그것이 사실이어야 하는지 이해할 수 없었고, 1997년에 우리는 광학 센서를 인도양의 초저속 남서부 인도 해령으로 가져갔습니다. 퍼지는 능선이 알려져 있습니다. 그곳에서 XNUMX개의 열수분출구를 발견했습니다. XNUMX년 후, 우리는 남극 대륙 근처에서 탐험되지 않은 바다의 훨씬 더 먼 부분에서 열수 활동을 발견했습니다. 그 시점에서 나는 이러한 통풍구가 어디에나 존재할 수 있다고 믿고 안심했습니다. 그것은 내가 새롭고 다른 일이 필요하다는 것을 의미했습니다.

그리고 당신은 국제에서 영감을 찾았습니다. 해양 생물 센서스, 바다의 모든 생명체를 분류하기 위한 2000년(2010-XNUMX)의 노력?

정확히. 1977년 이후로 수백 종의 새로운 종들이 이미 열수 분출구에서 발견되었으며, 발견 속도는 줄어들지 않았고 지금도 마찬가지입니다. 모든 새로운 분출구에서 우리는 새로운 종을 찾습니다. 이 군집의 먹이 사슬의 기초에는 햇빛이 아닌 화학 반응에서 에너지를 얻는 화학합성 미생물이 있습니다. 그 사실은 광합성이 일어나지 않는 다른 세계의 얼음으로 덮인 바다에 대한 NASA의 관심을 불러일으켰습니다.

NASA의 지원을 받아 수행한 연구에 대해 설명해주세요. 

NASA의 첫 번째 자금은 2009년부터 2013년까지 캐리비안의 Mid-Cayman Rise까지 네 번의 크루즈를 지원했습니다. 우리는 이 배출구에서 많은 양의 수소가 방출되어 유기 화합물을 합성할 수 있음을 발견했습니다. 더욱이 이러한 화합물은 동물에서 재활용된 것이 아니라 "비생물적으로 합성된" 새로 만들어졌습니다. 우리는 이것이 지질학적으로 활동적인 시스템에서 생물학적으로 활동적인 시스템으로 갈 수 있는 방법일 수 있다고 제안했습니다.

다음 단계는 유로파와 엔셀라두스에 존재한다고 믿어지는 것과 같은 얼음으로 덮인 바다에서 작업하는 것이었습니다. 나는 2014년에 내가 개발하는 데 도움을 준 배터리 구동 잠수함이 장착된 독일 쇄빙선을 타고 북극해를 여행할 기회를 얻었습니다. ROV[원격 작동 차량]라고 하는 묶인 로봇 잠수함은 일반적으로 수직으로 매달린 무거운 전기 케이블을 가지고 있으며 옆으로 50미터만 이동할 수 있습니다. 이는 얼음이 항상 움직이는 바다에서는 제대로 작동하지 않습니다. 배터리로 작동하는 잠수함에는 데이터 및 통신을 위한 얇은 광섬유 케이블이 있어 옆으로 수 킬로미터를 이동할 수 있습니다. 우리는 임무가 끝나기 불과 XNUMX시간 전에 북극에서 처음으로 관찰된 열수 분출구인 검은 흡연자를 보았습니다.

저는 2019년에 노르웨이 쇄빙선을 타고 오로라 분출구 지역인 오로라 분출구로 돌아왔습니다. 일부 분출구 동물을 볼 수 있는 더 나은 카메라를 가지고 왔습니다. 우리 노르웨이 동료들은 2021년에 돌아와 해당 지역에서 최초의 생물학적 샘플을 수집했습니다. 나는 그 당시 외딴 남동 태평양을 탐험하고 있었습니다. 그렇지 않았다면 그들과 합류했을 것입니다.

오로라를 해양 세계의 좋은 모델로 생각하는 이유는 무엇입니까?

우선, 북극은 우리가 가진 유일한 얼음으로 덮인 바다입니다. 게다가 우리는 오로라의 분출구에 수소가 풍부하다는 것을 보여주었고, 그래서 모든 징후는 유기 화합물의 비생물적 합성을 일으킬 수 있는 얼음으로 덮인 바다라는 지질학적 조건을 가지고 있다는 것입니다. 우리는 그 가설을 확인하기 위해 이번 여름 후반에 오로라로 돌아갈 것입니다. 우리는 또한 이 통풍구가 지구상에서 가장 원시적인 생명체의 일부를 품고 있음을 보여줄 것으로 기대합니다.

저는 이번 여름에 제트 추진 연구소의 엔지니어들과 함께 북극에서 시간을 보내며 언젠가 유로파에서 할 수 있기를 바라는 얼음을 뚫을 수 있는 로봇 작업을 할 것입니다. 다른 행성의 얼음을 통과하면 어떻게 해야 할까요? 글쎄, 우리는 부식성이 강한 습하고 염분이 많은 환경에서 고압에서 작동할 수 있는 전자 장치가 필요합니다. 그것은 NASA가 전통적으로 걱정할 필요가 없었지만 해양 엔지니어가 매일 생각하는 것입니다. 우리가 지금 해양 세계 탐험 프로젝트를 통해 작업하고 있는 것은 이 두 가지 전문 지식을 혼합하는 것입니다.

그 외에도 다음 우선 순위는 우리가 이전에 여러 번 방문했던 하와이 해산[수중 화산]으로 돌아가는 것입니다. 부분적으로는 엔셀라두스의 해저에서 볼 수 있는 깊이와 수압 조건을 가지고 있기 때문입니다.

와 올해 여러 차례의 여행, 그리고 수십 년에 걸쳐 지난 몇 년 동안 이러한 바다 여행을 계속하게 하는 이유는 무엇입니까?

그것의 큰 부분은 결코 지루하지 않다는 것입니다. 우리는 배움을 멈추지 않습니다. 바다는 너무 크고 탐험된 곳이 거의 없기 때문에 우리는 항상 지식의 한계를 뛰어넘고 있습니다. 모든 분야에 대해 말할 수 없는 것입니다. 세계 중앙 해령의 XNUMX%는 배출을 위해 탐사되지 않았습니다. 나는 내가 가능하다고 생각했던 것보다 더 많은 일이 진행되고 있다는 사실에 끊임없이 겸손해집니다. 지구 표면의 대부분은 심해로 덮여 있으므로 누군가 관심을 기울여야 합니다.

돌이켜 생각해보면, 한때 바다에 가지 않겠다고 했던 서약에 대해 어떻게 생각하십니까?

나는 열린 마음을 유지하고 삶이 어디로 가든지 따라가는 것이 중요하다는 것을 배웠습니다. 나는 그것이 일반적으로 꽤 좋은 조언이라고 생각합니다.