İngiltere, Rochester'da büyüyen bir çocuk olarak, Chris Alman ailesinin güçlü denizcilik geleneğini biliyordu ve bunu sürdürmeye de niyeti yoktu. Büyükbabalarından biri, hayatının büyük bir bölümünde Kraliyet Donanması'nda görev yaparken, diğeri, German'ın babası ve iki amcası gibi Chatham Donanma Tersanesi'nde çalışmıştı. Yine de German, geleceğin okyanus denizcilerini yetiştirmek için 1708'de kurulan bir okula gitmesine rağmen, asla denize gitmeyeceğine yemin etti.

German'ın, asla düşünmeyeceği diğer kariyerler hakkında da güçlü görüşleri vardı. Sınırlı deneyimine göre, annesi ve erkek kardeşiyle birlikte Thames Estuary'deki kötü kokulu çamur düzlüklerinde yürümek, fosil bulmak için çamuru elemek anlamına gelen jeolojiden hoşlanmazdı. Biyoloji, pek hevesli olmadığı başka bir konuydu.

Bu nedenle genç Alman, yetişkin halinin bir deniz jeokimyacısı olacağını öğrendiğinde derin bir hayal kırıklığına uğramış olabilir. Yine de bu seçim, derin denizler alemine ilişkin bilimsel anlayışımızı ilerletmek için bir nimet oldu. Şu anda Woods Hole Oşinografi Enstitüsü'nde kıdemli bir bilim adamı olan German, okyanus kabuğundaki sıcak, mineral açısından zengin sıvıları denizlere boşaltan çatlaklar olan hidrotermal menfezleri keşfetmek için belki de herkesten daha fazlasını yaptı.

"O, dipsiz derinliklerde çalışma ve hidrotermal bacaları ve destekledikleri biyolojik toplulukları bulma konusunda bir dahi" dedi. Adam Soule, Rhode Island Üniversitesi'nde bir oşinograf.

İlk hidrotermal menfezler, Alman lisedeyken 250'de Galapagos Adaları'ndan yaklaşık 1977 mil uzakta bilim adamları tarafından tespit edildi. Bundan sonraki yıllarda, hakim görüş, hidrotermal menfezlerin yalnızca Pasifik Okyanusu'nda var olduğu yönündeydi. Alman bunu değiştirmeye yardımcı oldu: Antarktika açıklarında ve Arktik Okyanusu'nda menfezleri keşfeden ilk kişi oydu. Bu sitelerin bazılarını ve diğerlerini ilk elden inceledi. Alvin ve diğer denizaltılar, ancak aynı zamanda denizaltı ortamlarından daha uzaktan resimler, ölçümler ve numuneler almak için sensörler, robotik sondalar ve diğer aletler geliştirdi.

Yaşam ve yaşam potansiyeli, bu deniz tabanı keşiflerinde belirgin bir şekilde yer aldı. Güneş ışığından ve fotosentez meyvelerinden tamamen kesilen havalandırma bölgelerinin yakınındaki gelişen ekosistemlerde 600'den fazla yeni tür bulundu. 2012'de German, Karayip Denizi'nin tabanında tektonik plakaların birbirinden ayrıldığı bir su altı sıradağlarının (veya okyanus ortası sırtının) yayılma merkezi olan Mid-Cayman Rise'a bir keşif gezisine öncülük etti. Orada, o ve meslektaşları ilk kez, su altı abiyotik sentezine - tamamen biyolojik olmayan süreçlerle yaşamın yapı taşları olan organik moleküllerin yaratılmasına - tanık oldular.

German, "Astrobiyolojiye katılımımın başlangıç ​​noktası buydu" dedi. "Bunun gibi keşifler, NASA'nın ilgilendikleri sualtı ortamları olduğunu ve Dünya'nın ötesindeki yaşam için gelecekteki keşiflerde önemli hale gelebileceğini fark etmesine yardımcı oldu."

2020'de German'dan beş yıllık, 7.6 milyon dolarlık NASA tarafından finanse edilen bir projeye liderlik etmesi istendi. Okyanus Dünyalarını KeşfetmekEuropa, Enceladus, Titan, Triton ve güneş sistemimizdeki diğer cisimlerde buzla kaplı okyanuslarda yaşam aramak için stratejiler geliştirmekle görevlendirildi. Teknik zorlukların ürkütücü olduğunu kabul etti, "ancak NASA'nın tekerleği sıfırdan yeniden icat etmesi gerekmiyor çünkü bu sorunları burada, Dünya okyanuslarında çözmek için çok fazla deneyime sahibiz."

Almanca konuştu Kuantum Massachusetts, Woods Hole'dan Arktik Okyanusu'na yaptığı geziler ile Hawai'i yakınlarındaki aktif bir su altı volkanı arasındaki bir dizi sohbette derin deniz maceraları hakkında. Röportaj netlik için kısaltılmış ve düzenlenmiştir.

Kariyeriniz için beklediğinizin büyük ölçüde tersini yapmaya nasıl son verdiniz?

1981'de kimya mühendisi olma niyetiyle Cambridge Üniversitesi'ne lisans öğrencisi olarak girdim, ancak bu oldukça hızlı bir şekilde değişti. Daha ilk haftamda, plaka tektoniği alanında dev bir öğretim üyesi, bizimle Alplerin evrimi hakkında konuştu. Daha önce Birleşik Krallık'tan yalnızca bir kez, doğanın güzelliği karşısında büyülendiğim İsviçre Alpleri'ne bir aile gezisinde çıkmıştım. Her şeyi açıklayan teorinin jeolojinin bir parçası olduğunu öğrendiğimde - dışarı çıkıp volkanları ve depremleri incelememe izin veren bir alan - bunun bir petrol rafinerisinde veya kimya fabrikasında çalışmaktan çok daha heyecan verici olacağına karar verdim.

İkinci yılımda, konunun içine daha da çekildim. Steve SparksÖnde gelen bir volkanolog olan , son zamanlarda manşetlere çıkan St. Helens Dağı patlaması hakkında ders verdi. Üçüncü yılımda, okyanus kimyasını ondan öğrendim. Harry Elderfield. Kimya ve volkanolojiye olan ilgimi Dünya'nın okyanuslarıyla birleştirme fikri ilgi çekici geldi, bu yüzden jeolojiyi yan dal yerine ana dalım yaptım. 1984 yılında Elderfield'ın gözetiminde deniz jeokimyası alanında yüksek lisans çalışmalarına başladım.

Hidrotermal menfezlerle ne zaman ilgilenmeye başladınız?

Hidrotermal menfezlerin en göze çarpan türü olan ilk siyah sigara içen, 1979'da Pasifik'te keşfedildi ve 1981 tarihli bir gazetede bildirildi. Siyah sigara içenler, yaklaşık 200 fit boyunda olabilen maden yataklarından oluşan "bacalardan" en sıcak, en koyu dumanları püskürterek deniz tabanındaki muhteşem özelliklerdir. 1985'te, Elderfield ve Cambridge'den diğerleri, Atlantik Okyanusu'nun Orta Atlantik Sırtı'ndaki ilk siyah sigara içicisini keşfeden bir ekibin parçasıydı. Hepsi heyecanlı bir şekilde geri döndüler ve bunun bir kısmı bana açıkça bulaştı. Bir yıl sonra ilk gemi yolculuğuma kaydoldum.

O ilk deniz yolculuğu nasıl geçti?

Yola çıkmadan önce, meslektaşlarıma beğendiğimi umduğumu, çünkü zaten doktora yolunda epeyce ilerlediğimi söyledim. iş.

Kanarya Adaları'ndan Orta Atlantik'e, karadan her yönden alabildiğiniz kadar uzakta olan TAG [Trans-Atlantic Geotraverse] havalandırma sahasının üzerinden yelken açtık. Midem bulandı ama üçüncü gün deniz bacaklarıma kavuştum. Yani belki de genlerimde bir şeyler vardı sonuçta.

Yol boyunca bir Woods Hole gemisinin yanından geçtik. Atlantis II, taşıyan Alvin alt. "Bununla asla aşağı inmem, ya sen?" bir gemi arkadaşım sordu.

"Umarım hiç şansım olmaz," diye yanıtladım, "çünkü sorulursa hayır diyemem. Gerçekten de klostrofobiden muzdarip olmama rağmen.”

Birkaç yıl sonra benden tam da bunu yapmam istendi.

içinde olmak nasıldı Alvin?

Bu, 1989 yılında, birlikte çalıştığım Massachusetts Institute of Technology'deki iki yıllık doktora sonrası eğitimimin ortasındaydı. John Edmond — 1977 Galapagos gemi yolculuğunda ilk düşük sıcaklıklı hidrotermal menfezlerin ortak kaşiflerinden biri. Edmond ve ben TAG'a geri döndük ve bu sefer, teşekkürler Alvin, Sigara içen siyahi birini yakından görmeliyim. Alvin daha önce bu bölgede bulunmuş, ancak pilot iyi örnekler almak için yeterince yaklaşmanın güvenli bir yolunu bulamamıştı. Siyah bir sigara içicisinin tepesi, tepesi kırılmış bir yangın musluğu gibidir. İçine çekilebileceğiniz güçlü bir akıntı var ve çıkan su 400 santigrat dereceye kadar çıkabiliyor.

Edmond ve benim bulduğumuz numara, her şeyin nispeten sakin olduğu bacanın dibinden başlayarak derinlere inmek ve ardından dikkatlice yukarı doğru hareket etmekti. O bölgeden ilk gerçekten iyi örnekleri bu şekilde elde edebildik - siyah görünmesini sağlayan kükürt, demir, bakır, çinko ve kurşunla dolu su. Bu, Atlantik'in herhangi bir yerindeki bir hidrotermal menfezden alınan ilk başarılı örneklemeydi.

sadece içinde olmak Alvin bir deneyimdi. İçine sadece iki bilim adamı ve bir pilot sığabilir ve siz sadece sekiz saatliğine yerdesiniz. Zaman çabuk geçiyor çünkü hepsi çok bunaltıcı. Daha önce kimsenin görmediği bir şeyi görme şansınız çok yüksek. Ve sigara içen siyahi birine bu kadar yaklaşmak inanılmaz derecede heyecan vericiydi. Arabanızı Yellowstone'daki bir kaplıcaya kadar süremezsiniz. Ve okyanusun dibindeki bu fışkırtma, Old Faithful'un aksine, binlerce yıldır aralıksız patlıyor. Bu, gezegenimizin içinde hapsolmuş güç ve enerjiden bahsediyor.

MIT'de geçirdiğim iki yıl boyunca, hidrotermal menfezleri inceleme tutkusu geliştirdim. Boğuştuğum soru şuydu: Ayrılıp Birleşik Krallık'a dönersem, yeni ve orijinal bir rolü nasıl oynayabilirim?

Bu alana nasıl katkıda bulunmayı düşündünüz?

Sadece birkaç yıl önce lisansüstü okula başladığımda, Atlantik'te hidrotermal menfezlerin olmadığına hâlâ yaygın olarak inanılıyordu. Bunun doğru olmadığını biliyorduk ama bu gezegende kaç tane hidrotermal alan olduğunu ve onları aramanın en etkili yollarının neler olduğunu merak ettim.

Havalandırmanın kendisi tipik olarak sadece bir futbol sahası büyüklüğünde olmasına rağmen, buradan çıkan dumanın su sütununa yükselen ve genişleyen bir mantar bulutu gibi olduğunu fark ettim. 10,000 kat seyreltildikten sonra bile demir, manganez ve diğer metallerin konsantrasyonları normal deniz suyundan 100 kat daha fazladır. Suyun bulanıklığını ölçmek için optik sensörler kullanarak herhangi bir kimyasal ölçüm yapmadan bu tüylerin kanıtlarını bulabiliriz. Ve tüylerin yayılma şekli nedeniyle, bu özellikler bazen yüzlerce kilometre öteden tespit edilebiliyordu.

Doktora sonrası eğitimimi 1990'da tamamladıktan sonra, Wormley köyündeki Ulusal Oşinografi Enstitüsü'nde işe girerek Birleşik Krallık'a döndüm. Artık bir denizaltıya erişimim yoktu. Alvin, ancak enstitüdeki bir grup, deniz tabanını haritalamak için sonarı kullanan çekilebilir bir alet geliştirdi. Optik sensörlerimi o araca yerleştirirsek tüm hidrotermal aktivitenin nerede olduğunu çözebileceğimi söyledim.

Bu yaklaşımı ilk kez kullandığımızda, Atlantik'te daha önce sadece ikisinin bilindiği altı yeni havalandırma sahası bulduk. Artık bir şeylere tesadüfen rastlamak meselesi değildi; sistematik olarak devam edebiliriz.

Hidrotermal menfez arayışındaki bir sonraki büyük gelişme neydi?

1990'ların başlarında, geleneksel görüş, tektonik plakaların yılda yalnızca yaklaşık 10 ila 50 milimetre arasında hareket ettiği "yavaş yayılan" veya "aşırı yavaş yayılan" okyanus sırtlarında hiçbir hidrotermal aktivite olmadığına karar verdi. (Hızlı yayılan sırtlarda plaka hareketi 10 kat daha hızlıdır.) Bunun neden doğru olması gerektiğini anlamadım ve 1997'de optik sensörlerimizi Hint Okyanusu'ndaki ultra yavaş Güneybatı Hint Sırtı'na götürdük - en yavaşlardan biri- yayılan sırtlar bilinmektedir. Orada altı hidrotermal havalandırma yeri bulduk. İki yıl sonra, keşfedilmemiş okyanusun daha da uzak bir bölümünde Antarktika yakınlarında hidrotermal aktivite bulduk. O noktada, bu deliklerin her yerde var olabileceğine inanarak kendimi güvende hissettim. Bu da yeni ve farklı bir şeye ihtiyacım olduğu anlamına geliyordu.

Ve uluslararasında ilham buldun Deniz Yaşamı Sayımı, denizdeki tüm yaşamı kataloglamak için on yıllık (2000-2010) bir çaba?

Kesinlikle. 1977'den beri hidrotermal bacalarda yüzlerce yeni tür keşfedilmişti ve keşif hızı yavaşlamadı ve hala da yavaşlamıyor. Her yeni havalandırma alanında yeni türler buluyoruz. Bu topluluklardaki besin ağlarının temelinde, enerjisini güneş ışığından çok kimyasal reaksiyonlardan alan kemosentetik mikroplar bulunur. Bu gerçek, NASA'nın fotosentezin olmadığı, ancak hidrotermal aktivitenin varlığı da dahil olmak üzere yaşamın ortaya çıkmasına neden olabilecek koşulların olduğu diğer dünyalardaki buzla kaplı okyanuslara olan ilgisini artırdı.

NASA'nın desteğiyle yaptığınız araştırmalardan bazılarını açıklayın. 

NASA'dan aldığım ilk fon, 2009'dan 2013'e kadar Karayipler'deki Mid-Cayman Rise'a kadar dört deniz yolculuğunu destekledi. Organik bileşiklerin sentezine izin veren bu deliklerden büyük miktarlarda hidrojen salındığını bulduk. Üstelik bu bileşikler yeni yaratıldı - "abiyotik olarak sentezlendi" - ve sadece hayvanlardan geri dönüştürülmedi. Jeolojik olarak aktif bir sistemden biyolojik olarak aktif bir sisteme bu şekilde geçilebileceğini öne sürdük.

Bir sonraki adım, Europa ve Enceladus'ta var olduğuna inanılanlar gibi buzla kaplı bir okyanusta çalışmaktı. Şansımı 2014 yılında, geliştirilmesine yardım ettiğim pille çalışan bir denizaltıyla donatılmış bir Alman buzkıran gemisinde Arktik Okyanusu'na yaptığım bir gezide yakaladım. ROV [uzaktan çalıştırılan araçlar] adı verilen bağlı robotik denizaltılar, normalde dikey olarak asılı duran ve yalnızca 50 metre yanlamasına hareket etmelerine izin veren ağır elektrik kablolarına sahiptir; bu, buzun her zaman hareket ettiği bir okyanusta iyi çalışmaz. Pille çalışan denizaltımız, veri ve iletişim için ince bir fiber optik kabloya sahiptir ve bu, onun kilometrelerce yanlara gitmesini sağlar. Görevin sona ermesinden sadece iki saat önce, Kuzey Kutbu'nda şimdiye kadar gözlemlenen ilk hidrotermal menfez olan siyah bir sigara içen gördük.

2019'da bir Norveç buzkıranıyla Aurora havalandırma sahasına, bazı havalandırma hayvanlarını görmemizi sağlayan daha iyi bir kamerayla geri döndüm. Norveçli meslektaşlarımız 2021'de o bölgeden ilk biyolojik örnekleri toplayarak geri döndüler. O sırada uzak Güneydoğu Pasifik'i keşfediyordum, yoksa onlara katılırdım.

Neden Aurora'yı okyanus dünyaları için iyi bir model olarak görüyorsunuz?

Yeni başlayanlar için Kuzey Kutbu, sahip olduğumuz tek buzla kaplı okyanus. Dahası, Aurora'daki menfezlerin hidrojen açısından zengin olduğunu gösterdik, bu nedenle tüm göstergeler, organik bileşiklerin abiyotik sentezine yol açabilen buzla kaplı bir okyanus olduğu jeolojik koşullara sahip olduğumuzdur. Bu yaz bu hipotezi doğrulama umuduyla Aurora'ya geri dönüyoruz. Ayrıca bu deliklerin Dünya üzerindeki en ilkel yaşam formlarından bazılarını barındırdığını göstermeyi umuyoruz.

Bu yaz Kuzey Kutbu'nda Jet Propulsion Lab'den mühendislerle buzu kesebilen robotlar üzerinde çalışarak zaman geçireceğim ki bu da bir gün Europa'da yapmayı umduğumuz bir şey. Başka bir gezegendeki buzu aştığımız zaman ne yapacağız? Pekala, yüksek basınçta, oldukça aşındırıcı olan ıslak ve tuzlu ortamlarda çalışabilen elektronik cihazlara ihtiyacımız olacak. Bu, NASA'nın geleneksel olarak endişelenmesine gerek olmayan bir şey ama okyanus mühendislerinin her gün düşündüğü bir şey. Şu anda Okyanus Dünyalarını Keşfetmek projesi aracılığıyla üzerinde çalıştığımız şey, bu iki uzmanlık alanını harmanlamak.

Bunun ötesinde, bir sonraki önceliğim, kısmen Enceladus'un deniz tabanında bulunabilecek derinlik ve su basıncı koşullarına sahip olduğu için, daha önce birkaç kez ziyaret ettiğimiz Hawaii'deki bir deniz dağına [su altı volkanına] geri dönmek olacak.

İle Bu yıl birden fazla gezi ve on yıllar boyunca önceki yıllarda, sizi bu okyanus yolculuklarına geri dönmeye iten nedir?

Bunun büyük bir kısmı, asla sıkıcı olmamasıdır. Öğrenmeyi asla bırakmayız. Okyanuslar o kadar büyük ve o kadar az keşfedilmiş ki, her zaman bilginin sınırlarını zorluyoruz ki bu her alan için söylenemez. Dünyanın okyanus ortası sırtlarının yüzde sekseni havalandırma için araştırılmadı. Mümkün olduğunu düşündüğümden daha fazlasının devam ettiği gerçeğiyle sürekli olarak alçakgönüllüyüm. Gezegenimizin yüzeyinin çoğu derin okyanuslarla kaplıdır, bu yüzden birilerinin buna dikkat etmesi gerekir.

Geriye dönüp baktığınızda, bir zamanlar asla denize açılmama konusunda verdiğiniz yemin hakkında ne düşünüyorsunuz?

Açık fikirli kalmanın ve sizi nereye götürürse götürsün hayatı takip etmenin önemli olduğunu öğrendim. Bence bu genel olarak oldukça iyi bir tavsiye.