Expediție Challenger - Challenger expedition

HMS  Challenger sub pânză, 1874

Challenger expediție a fost 1872-1876 un program științific care a făcut multe descoperiri pentru a pune bazele oceanografiei . Expediția a fost numită după nava navală care a întreprins călătoria, HMS  Challenger .

Îndemnat de Charles Wyville Thomson - al Universității din Edinburgh și al școlii Merchiston Castle - Societatea Regală din Londra a obținut utilizarea Challenger de la Royal Navy și în 1872 a modificat nava pentru sarcini științifice, dotând-o cu laboratoare separate de istorie naturală și chimie . Expediția, condusă de căpitanul George Nares , a navigat din Portsmouth, Anglia , la 21 decembrie 1872. Printre alți ofițeri navali s-a numărat comandantul John Maclear .

Sub supravegherea științifică a lui Thomson însuși, nava a parcurs aproape 70.000 de mile marine (130.000 de km; 81.000 de mile) inspectând și explorând. Rezultatul a fost Raportul rezultatelor științifice ale călătoriei exploratoare a HMS Challenger în anii 1873–76 , care, printre multe alte descoperiri, a catalogat peste 4.000 de specii necunoscute anterior. John Murray , care a supravegheat publicația, a descris raportul drept „cel mai mare progres în cunoașterea planetei noastre de la celebrele descoperiri din secolele XV și XVI”. Challenger a navigat aproape de Antarctica , dar nu la vedere.

Pregătiri

Pentru a-i permite să sondeze adâncimile, 15 dintre cele 17 tunuri ale Challenger-ului au fost îndepărtate, iar lunetele sale au fost reduse pentru a face mai mult spațiu disponibil. Au fost instalate laboratoare, cabine suplimentare și o platformă specială de dragare . Challenger a folosit în principal puterea navigației în timpul expediției; motorul cu aburi era folosit doar pentru alimentarea draga. A fost încărcat cu borcane pentru specimen, umplute cu alcool pentru conservarea probelor, microscopelor și aparatelor chimice, traule și dragă, termometre, barometre, sticle de prelevare a apei, cabluri de sondare , dispozitive pentru colectarea sedimentelor de pe fundul mării și lungimi mari de frânghie cu care să suspende echipamentul în adâncurile oceanului.

Datorită noutății expediției, unele echipamente au fost inventate sau modificate special pentru ocazie. În total, a fost livrat cu 291 km (181 mile) de cânepă italiană pentru sondare .

Expediție

Una dintre cutiile originale care conținea negativele fotografice aduse înapoi de la expediție

Pe parcursul călătoriei sale de 127.880 mile (79.280 mi; 127.580 km) care înconjoară globul, au fost luate 492 sondaje de mare adâncime, 133 dragă de fund, 151 traule de apă deschisă și 263 de observații seriale ale temperaturii apei. Au fost descoperite aproximativ 4.700 de specii noi de viață marină.

Lucrarea științifică a fost condusă de Wyville Thomson , John Murray , John Young Buchanan , Henry Nottidge Moseley și Rudolf von Willemoes-Suhm . Frank Evers Bed a fost numit procuror . Artistul oficial al expediției a fost John James Wild . Pe lângă Nares și Maclear, printre alții care făceau parte din echipajul naval se numărau Pelham Aldrich , George Granville Campbell și Andrew Francis Balfour (unul dintre fiii botanistului scoțian John Hutton Balfour ). De asemenea, printre ofițeri se număra și Thomas Henry Tizard , care efectuase observații hidrografice importante asupra călătoriilor anterioare. Deși nu se numără printre personalul științific civil, Tizard va contribui ulterior la scrierea contului oficial al expediției și va deveni, de asemenea, membru al Societății Regale.

Complementul original al navei a inclus 21 de ofițeri și aproximativ 216 de membri ai echipajului. Până la sfârșitul călătoriei, aceasta fusese redusă la 144 din cauza deceselor, dezertărilor, personalului lăsat la țărm din cauza bolilor și plecărilor planificate.

Challenger a ajuns la Hong Kong în decembrie 1874, moment în care Nares și Aldrich au părăsit nava pentru a participa la expediția britanică din Arctica . Noul căpitan a fost Frank Tourle Thomson. Al doilea comandant și cel mai înalt ofițer prezent pe parcursul întregii expediții a fost comandantul John Maclear . Willemoes-Suhm a murit și a fost îngropat pe mare în călătoria către Tahiti. Lords Campbell și Balfour au părăsit nava în Valparaiso, Chile, după ce au fost promovați.

Traseul HMS Challenger din decembrie 1872 până în mai 1876. Contururile culorilor reprezintă densitatea suprafeței oceanului.

Prima etapă a expediției a luat nava de la Portsmouth (decembrie 1872) la sud spre Lisabona (ianuarie 1873) și apoi spre Gibraltar . Următoarele opriri au fost Madeira și Insulele Canare (ambele februarie 1873). Perioada din februarie până în iulie 1873 a fost petrecută traversând Atlanticul spre vest de la Insulele Canare până la Insulele Virgine , apoi îndreptându-se spre nord spre Bermuda , spre est spre Azore , înapoi spre Madeira și apoi spre sud spre Insulele Capului Verde . În această perioadă, a avut loc un ocol în aprilie și mai 1873, navigând dinspre Bermuda spre nord spre Halifax și înapoi, traversând Gulf Stream de două ori, cu călătoria inversă care traversează mai spre est.

După ce a părăsit Insulele Capului Verde în august 1873, expediția a navigat inițial spre sud-est și apoi s-a îndreptat spre vest pentru a ajunge la Stâncile St Paul . De aici, ruta s-a îndreptat spre sud, traversând ecuatorul, până la Fernando de Noronha în septembrie 1873, și mai departe în aceeași lună până la Bahia (acum numită Salvador) în Brazilia. Perioada din septembrie până în octombrie 1873 a fost petrecută traversând Atlanticul de la Bahia până la Capul Bunei Speranțe , atingând Tristan da Cunha pe drum.

HMS Challenger în Oceanul de Sud , desenat de sub-locotenentul echipajului Herbert Swire

Decembrie 1873 - februarie 1874 a fost petrecut navigând pe o cale aproximativ sud-estică de la Capul Bunei Speranțe până la paralela de 60 de grade sud . Insulele vizitate în această perioadă au fost Insulele Prince Edward , Insulele Crozet , Insulele Kerguelen și Insula Heard . Februarie 1874 a fost petrecut călătorind spre sud și apoi în general spre est în vecinătatea cercului antarctic , cu observări de aisberguri, gheață și balene. Traseul a luat apoi nava spre nord-est și departe de regiunile de gheață în martie 1874, expediția ajungând la Melbourne în Australia mai târziu în acea lună. Călătoria spre est de-a lungul coastei de la Melbourne la Sydney a avut loc în aprilie 1874, trecând pe lângă Promontoriul Wilsons și Cape Howe .

Echipaj de expediție în 1874

Când călătoria a fost reluată în iunie 1874, ruta s-a îndreptat spre est de la Sydney la Wellington, în Noua Zeelandă, urmată de o buclă mare spre nord, în Pacific, făcând apel la Tonga și Fiji , și apoi înapoi spre vest, până la Cape York, în Australia, până la sfârșitul lunii august. Nava a ajuns în Noua Zeelandă la sfârșitul lunii iunie și a plecat la începutul lunii iulie. Înainte de a ajunge la Wellington (pe Insula de Nord a Noii Zeelande), au fost făcute scurte opriri la Port Hardy (pe insula d'Urville ), iar Queen Charlotte Sound și Challenger au trecut prin strâmtoarea Cook pentru a ajunge la Wellington.

Traseul de la Wellington la Tonga a mers de-a lungul coastei de est a insulei de nord a Noii Zeelande și apoi la nord și est în Pacificul deschis, trecând pe lângă insulele Kermadec în drum spre Tongatabu , principala insulă a arhipelagului Tonga (cunoscută pe atunci sub numele de Prietenul Insulele). Apele din jurul insulelor Fijian, la mică distanță de nord-vestul Tonga, au fost inspectate la sfârșitul lunii iulie și începutul lunii august 1874. Cursul navei a fost apoi fixat spre vest, ajungând la insula Raine - pe marginea exterioară a Marii Bariere de Corali - la sfârșitul lunii august și de acolo ajungând la Cape York, în vârful peninsulei Cape York din Australia .

În următoarele trei luni, din septembrie până în noiembrie 1874, expediția a vizitat mai multe insule și grupuri insulare în timp ce naviga din Cape York către China și Hong Kong (pe atunci o colonie britanică ). Prima parte a rutei a trecut spre nord și vest peste Marea Arafura , cu Noua Guinee la nord-est și continentul australian la sud-vest. Primele insule vizitate au fost Insulele Aru , urmate de Insulele Kai din apropiere . Nava a traversat apoi Marea Banda atingând Insulele Banda , pentru a ajunge la Amboina ( Insula Ambon ) în octombrie 1874 și apoi a continuat spre Insula Ternate . Toate aceste insule fac acum parte din Indonezia .

De la Ternate, ruta a mers spre nord-vest spre Filipine, trecând la est de Celebes ( Sulawesi ) în Marea Celebes . Expediția a făcut escală la Samboangan ( Zamboanga ) pe Mindanao și apoi la Iloilo pe insula Panay, înainte de a naviga în interiorul arhipelagului în drum spre golful și portul Manila de pe insula Luzon. Trecerea spre nord-vest de la Manila la Hong Kong a avut loc în noiembrie 1874.

După câteva săptămâni în Hong Kong, expediția a plecat la începutul lunii ianuarie 1875 pentru a-și relua ruta spre sud-est spre Noua Guinee. Prima oprire a acestui traseu exterior a fost Manila. De acolo, au continuat spre Samboangan, dar au luat un traseu diferit prin interiorul Filipinelor, de data aceasta atingând insula Zebu . De la Samboangan, nava a deviat de la ruta spre interior, de data aceasta trecând la sud de Mindanao - la începutul lunii februarie 1875.

Challenger s-a îndreptat apoi spre est, în larg, înainte de a se îndrepta spre sud-est și a ajuns la golful Humboldt (acum Golful Yos Sudarso ) de pe coasta de nord a Noii Guinee. Până în martie 1875, expediția ajunsese la Insulele Amiralității la nord-est de Noua Guinee. Etapa finală a călătoriei pe această parte a Pacificului a fost o lungă călătorie peste oceanul deschis spre nord, trecând în cea mai mare parte la vest de Insulele Caroline și Insulele Mariana , ajungând în portul din Yokohama , Japonia, în aprilie 1875.

Challenger la Insulele Juan Fernández în largul Chile

Challenger a plecat din Japonia la mijlocul lunii iunie 1875, îndreptându-se spre est, prin Pacific, până la un punct situat la nord de Insulele Sandwich (Hawaii), apoi cotind spre sud, ajungând la sfârșitul lunii iulie la Honolulu, pe insula Hawaii Oahu . Câteva săptămâni mai târziu, la jumătatea lunii august, nava a plecat spre sud-est, ancorând în Golful Hilo de pe insula Mare din Hawaii, înainte de a continua spre sud și de a ajunge la Tahiti la mijlocul lunii septembrie.

Expediția a părăsit Tahiti la începutul lunii octombrie, oscilând spre vestul și sudul insulelor Tubuai și apoi îndreptându-se spre sud-est înainte de a se îndrepta spre est spre coasta sud-americană. Traseul a atins Insulele Juan Fernández la mijlocul lunii noiembrie 1875, Challenger ajungând în portul Valparaiso din Chile câteva zile mai târziu. Următoarea etapă a călătoriei a început luna următoare, ruta urmând să ia nava spre sud-vest înapoi în Pacific, trecând prin Insulele Juan Fernández, înainte de a se întoarce spre sud-est și înapoi spre America de Sud, ajungând la Port Otway în Golful Penas la 31 decembrie 1875.

Cea mai mare parte din ianuarie 1876 a fost petrecut navigând în jurul vârfului sudic al Americii de Sud, cercetând și atingând multe golfuri și insule din arhipelagul Patagoniei, strâmtoarea Magellan și Tierra del Fuego . Locațiile vizitate aici includ Hale Cove, Gray Harbor, Port Grappler, Tom Bay, toate în vecinătatea insulei Wellington ; Puerta Bueno, lângă Insula Hanovra ; Golful Isthmus, lângă Arhipelagul Regina Adelaide ; și Port Churruca, lângă Insula Santa Ines .

Ultimele opriri, înainte de a ieși în Atlantic, au fost Port Famine , Sandy Point și Elizabeth Island. Challenger a ajuns în Insulele Falkland spre sfârșitul lunii ianuarie, ajungând la Port Stanley și apoi continuând spre nord, ajungând la Montevideo în Uruguay la jumătatea lunii februarie 1876. Nava a părăsit Montevideo la sfârșitul lunii februarie, îndreptându-se mai întâi spre est și apoi spre nord, ajungând la Insula Ascensiunii la sfârșitul lunii martie 1876.

Perioada de la începutul până la mijlocul lunii aprilie a fost petrecută navigând de la Insula Ascensiunii către Insulele Capului Verde. De aici, ruta luată la sfârșitul lunii aprilie și începutul lunii mai 1876 a fost o buclă spre vest spre nord, spre mijlocul Atlanticului, în cele din urmă virând spre est spre Europa pentru a atinge pământul la Vigo, în Spania, spre sfârșitul lunii mai. Etapa finală a călătoriei a luat nava și echipajul acesteia spre nord-est de la Vigo, înconjurând Golful Biscaya pentru a ajunge în Anglia. Challenger s-a întors la Spithead , Hampshire , la 24 mai 1876, după ce a petrecut 713 zile din cele 1.250 pe mare.

Obiective științifice

Royal Society a declarat obiectivele științifice ale călătoriei au fost:

  1. Să investigheze condițiile fizice ale mării adânci în marile bazine oceanice - până în vecinătatea Marii Bariere de Gheață din Sud - în ceea ce privește adâncimea, temperatura, circulația, greutatea specifică și penetrarea luminii.
  2. Pentru a determina compoziția chimică a apei de mare la diferite adâncimi de la suprafață până la fund, materia organică în soluție și particulele în suspensie.
  3. Pentru a stabili caracterul fizic și chimic al zăcămintelor de adâncime și sursele acestor zăcăminte.
  4. Să investigheze distribuția vieții organice la diferite adâncimi și pe fundul adânc al mării.
Examinarea specimenului capturat

La fiecare dintre cele 360 ​​de stații echipajul a măsurat adâncimea de fund, temperatura la diferite adâncimi, a observat condițiile meteorologice și oceanice de suprafață și a colectat probe de pe fundul mării, apă și biote. Echipajul Provocatorului a folosit metode care au fost dezvoltate în expedițiile anterioare la scară mică pentru a face observații. Pentru a măsura adâncimea, ei ar coborî o linie cu o greutate atașată la ea până când va ajunge la fundul mării. Linia a fost marcată la intervale de 25 de brațe (150 ft; 46 m) cu steaguri care denotă adâncimea. Din această cauză, măsurătorile de adâncime de la Challenger au fost, în cel mai bun caz, exacte până la cea mai apropiată delimitare de 25 de grăsimi (150 ft; 46 m). Chiuveta avea adesea atașat un mic recipient care să permită colectarea probelor de sedimente de fund.

Echipajul a folosit o varietate de dragă și traule pentru a colecta probe biologice. Dragele erau formate din plase metalice atașate la o scândură de lemn și târâte pe fundul mării. Capetele de mop atașate la scândura de lemn ar mătura pe fundul mării și ar elibera organisme de pe fundul oceanului pentru a fi prinse în plase. Traulele erau plase metalice mari tractate în spatele navei pentru a colecta organisme la diferite adâncimi de apă. La recuperarea unei drage sau a unei traule, echipajul Challenger ar fi sortat, clătit și depozitat specimenele pentru examinare la întoarcere. Exemplarele au fost adesea conservate fie în saramură, fie în alcool.

Primul termometru utilizat pe parcursul expediției Challenger a fost termometrul Miller-Casella , care conținea doi markeri într-un tub curbat de mercur pentru a înregistra temperatura maximă și minimă prin care a călătorit instrumentul. Mai multe dintre aceste termometre ar fi coborâte la diferite adâncimi pentru înregistrare. Cu toate acestea, acest design presupunea că apa mai aproape de suprafața oceanului era întotdeauna mai caldă decât cea de mai jos. În timpul călătoriei, Challenger " echipajului s testat termometrul reversibil , care poate măsura temperatura la adâncimi specificate. Ulterior, acest tip de termometru a fost utilizat pe scară largă până în a doua jumătate a secolului XX.

Sir Thomson a crezut, la fel ca mulți adepți ai teoriei recente a evoluției de atunci , că marea adâncă va găzdui „ fosile vii ” dispărute de mult în apele mai puțin adânci, exemple de „ verigi lipsă ”. Ei au crezut că condițiile de temperatură rece constantă, întuneric și lipsa curenților, valurilor sau evenimentelor seismice au oferit un mediu atât de stabil încât evoluția ar încetini sau se va opri complet. Louis Agassiz credea că în adâncuri „ar trebui să ne așteptăm să găsim reprezentanți ai perioadelor geologice anterioare ”. Thomas Huxley a declarat că se aștepta să vadă „ antichități zoologice care în adâncurile liniștite și puțin schimbate ale oceanului au scăpat de cauzele distrugerii la locul de muncă în adâncuri și reprezintă populația predominantă a unei epoci trecute”. Totuși, nu s-a întâmplat nimic de genul acesta; deși câteva organisme considerate anterior dispărute au fost găsite și catalogate printre numeroasele noi descoperiri, recolta a fost tipică a ceea ce s-ar putea găsi în explorarea oricărei întinderi echivalente a noului teritoriu. Mai mult decât atât, în procesul de conservare exemplare în alcool , chimistul John Young Buchanan și Sir Thomson a dat seama că a neatenție demascat raport prealabil Huxley de Bathybius haeckelii , un acelular protoplasmă care acoperă fundul mării, care a fost pretinse a fi legătura dintre nebiologice materia și celulele vii. Efectul net a fost un obstacol pentru susținătorii evoluției.

Challenger Deep

La 23 martie 1875, la stația de eșantionare numărul 225 situată în sud-vestul Oceanului Pacific, între Guam și Palau, echipajul a înregistrat o sondă de 4.475 brazde (26.850 ft; 8.184 m) adâncime, ceea ce a fost confirmat de o sondare suplimentară. După cum se arată în expedițiile ulterioare care utilizează echipamente moderne, această zonă reprezintă capătul sudic al șanțului Mariana și este unul dintre cele mai adânci locuri cunoscute de pe fundul oceanului.

Sondaje moderne la 6.012 brațe (36.070 ft; 10.994 m) au fost găsite de atunci în apropierea locului de sondare originală al Challenger - ului. Challenger " Descoperirea acestei adancime era o constatare cheie a expediției în lărgirea cunoștințelor oceanografice despre adâncimea oceanului și amploarea și acum poartă numele navei, The Challenger Aprofundat .

Moştenire

Rezultatele expediției Challenger au continuat să fie publicate până în 1895, la nouăsprezece ani de la finalizarea călătoriei sale. Raportul conținea 50 de volume și avea o lungime de peste 29.500 de pagini. Specimenele aduse înapoi de Challenger au fost distribuite celor mai importanți experți din lume pentru examinare, ceea ce a crescut foarte mult cheltuielile și timpul necesar pentru finalizarea raportului. Raportul și specimenele sunt ținute în prezent la British Natural History Museum, iar raportul a fost pus la dispoziție online. Unele exemplare, dintre care multe au fost primele descoperite de acest gen, sunt încă examinate de oamenii de știință astăzi.

Un număr mare de oameni de știință au lucrat la clasificarea materialului adus înapoi de la expediție, inclusiv paleontologul Gabriel Warton Lee . George Albert Boulenger , herpetolog la Muzeul de Istorie Naturală, a numit o specie de șopârlă, Saproscincus challengeri , după Challenger .

Înainte de călătoria Challenger , oceanografia fusese în principal speculativă. Fiind prima croazieră oceanografică adevărată, expediția Challenger a pus bazele unei întregi discipline academice și de cercetare. „ Challenger ” a fost aplicat unor fenomene atât de variate precum Challenger Society for Marine Science , nava oceanografică și de cercetare geologică marină Glomar Challenger și Space Shuttle Challenger .

Referințe

Lecturi suplimentare

General

Rapoarte principale, conturi și scrisori

Literatura secundară

Colecții și arhive

linkuri externe