Expedice Challenger - Challenger expedition

HMS  Challenger pod plachtami, 1874

Challenger expedice of 1872-1876 byl vědecký program, který dělal mnoho objevů položit základy oceánografie . Expedice byla pojmenována po námořním plavidle, které podniklo cestu, HMS  Challenger .

Na výzvu Charlese Wyvilla Thomsona - z University of Edinburgh a Merchiston Castle School - získala Royal Society of London použití Challengeru od Royal Navy a v roce 1872 upravila loď pro vědecké úkoly a vybavila ji samostatnými laboratořemi pro přírodní historii a chemii . Expedice vedená kapitánem Georgem Naresem vyplula z anglického Portsmouthu dne 21. prosince 1872. Mezi další námořní důstojníky patřil velitel John Maclear .

Pod vědeckým dohledem samotného Thomsona loď procestovala téměř 70 000 námořních mil (130 000 km; 81 000 mi) při průzkumu a průzkumu. Výsledkem byla Zpráva o vědeckých výsledcích průzkumné plavby HMS Challenger v letech 1873–1876, která kromě mnoha dalších objevů katalogizovala více než 4 000 dříve neznámých druhů. John Murray , který dohlížel na publikaci, popsal zprávu jako „největší pokrok ve znalostech naší planety od slavných objevů patnáctého a šestnáctého století“. Challenger se plavil blízko Antarktidy , ale ne na dohled.

Přípravy

Aby bylo možné prozkoumat hloubky, bylo odstraněno 15 ze 17 děl Challenger a jeho nosníky byly zmenšeny, aby bylo k dispozici více prostoru. Byly instalovány laboratoře, další kabiny a speciální bagrovací plošina. Challenger během expedice využíval hlavně sílu plachty; parní stroj byl používán pouze k napájení bagru. Byl naplněn nádobami na vzorky naplněnými alkoholem pro konzervaci vzorků, mikroskopy a chemickými přístroji, vlečnými sítěmi a drapáky, teploměry, barometry, lahvemi na odběr vody, sondážními vodiči , zařízeními pro sběr sedimentů z mořského dna a velkými délkami lan pozastavit vybavení do hlubin oceánu.

Kvůli novosti expedice byla některá zařízení pro tuto příležitost vynalezena nebo speciálně upravena. Celkově bylo k ozvučení dodáno 291 km italského konopí .

Expedice

Jeden z původních boxů obsahujících fotografické negativy přivezl z expedice

Na jeho cestě 68 890 námořních mil (7 780 mil; 127 580 km) obíhající planetu bylo provedeno 492 hlubinných sond, 133 hlubinných bagrů, 151 otevřených vlečných sítí a 263 sériových pozorování teploty vody. Bylo objeveno asi 4 700 nových druhů mořského života.

Vědeckou práci provedli Wyville Thomson , John Murray , John Young Buchanan , Henry Nottidge Moseley a Rudolf von Willemoes-Suhm . Frank Evers Bed byl jmenován prosektorem . Oficiálním umělcem expedice byl John James Wild . Stejně jako Nares a Maclear byli mezi členy námořní posádky i Pelham Aldrich , George Granville Campbell a Andrew Francis Balfour (jeden ze synů skotského botanika Johna Huttona Balfoura ). Mezi důstojníky byl také Thomas Henry Tizard , který na předchozích plavbách provedl důležitá hydrografická pozorování. Ačkoli nebyl mezi civilními vědeckými pracovníky, Tizard později pomohl napsat oficiální zprávu o expedici a stal se také členem Královské společnosti.

Doplněk původní lodi zahrnoval 21 důstojníků a přibližně 216 členů posádky. Na konci cesty to bylo sníženo na 144 kvůli úmrtím, dezercím, personálu ponechanému na břeh kvůli nemoci a plánovaným odjezdům.

Challenger dorazil do Hongkongu v prosinci 1874, kdy Nares a Aldrich opustili loď, aby se zúčastnili britské arktické expedice . Novým kapitánem se stal Frank Tourle Thomson. Druhým velitelem a nejstarším přítomným důstojníkem celé expedice byl velitel John Maclear . Willemoes-Suhm zemřel a byl pohřben na moři při cestě na Tahiti. Páni Campbell a Balfour poté, co byli povýšeni, opustili loď v chilském Valparaiso.

Stopa HMS Challenger od prosince 1872 do května 1876. Barevné kontury představují hustotu povrchu oceánu.

První část expedice vzala loď z Portsmouthu (prosinec 1872) na jih do Lisabonu (leden 1873) a poté na Gibraltar . Další zastávky byly Madeira a Kanárské ostrovy (obě únor 1873). Období od února do července 1873 bylo stráveno přechodem Atlantiku na západ od Kanárských ostrovů k Panenským ostrovům , poté směrem na sever na Bermudy , na východ na Azory , zpět na Madeiru a poté na jih na Kapverdské ostrovy . Během tohoto období došlo v dubnu a květnu 1873 k objížďce, která se plavila z Bermud na sever do Halifaxu a zpět a dvakrát překračovala Golfský proud s opačnou cestou přecházející dále na východ.

Poté, co v srpnu 1873 opustila Kapverdské ostrovy, se expedice nejprve plavila na jihovýchod a poté zamířila na západ, aby se dostala ke skalám Sv . Odtud trasa vedla na jih přes rovník do Fernanda de Noronha v září 1873 a dále téhož měsíce do brazilské Bahie (nyní nazývané Salvador). Období od září do října 1873 bylo stráveno překročením Atlantiku z Bahie k mysu Dobré naděje a cestou se dotklo Tristan da Cunha .

HMS Challenger v jižním oceánu , tažený členem poručíka Herbertem Swireem

Od prosince 1873 do února 1874 se plavilo po zhruba jihovýchodní trati od mysu Dobré naděje k rovnoběžce 60 stupňů na jih . Ostrovy navštívené během tohoto období byly ostrovy prince Edwarda , Crozetovy ostrovy , Kerguelenovy ostrovy a Heardův ostrov . Únor 1874 byl stráven cestováním na jih a poté obecně na východ v blízkosti Antarktického kruhu , s pozorováním ledovců, ledu a velryb. Trasa poté v březnu 1874 vedla loď na severovýchod a pryč od ledových oblastí, přičemž expedice dorazila do australského Melbourne později ten měsíc. Cesta na východ podél pobřeží z Melbourne do Sydney se uskutečnila v dubnu 1874 a prošla kolem Wilsons Promontory a Cape Howe .

Expediční posádka v roce 1874

Když se plavba v červnu 1874 obnovila, trasa směřovala na východ ze Sydney do Wellingtonu na Novém Zélandu, poté následovala velká smyčka na sever do Pacifiku, která volala na Tongu a Fidži , a pak do konce srpna zpět na západ do mysu York v Austrálii. Loď dorazila na Nový Zéland koncem června a vyplula počátkem července. Před dosažením Wellingtonu (na severním ostrově Nového Zélandu) byly krátké zastávky v Port Hardy (na ostrově d'Urville ) a Queen Charlotte Sound a Challenger prošly Cookovým průlivem, aby se dostaly do Wellingtonu.

Trasa z Wellingtonu do Tongy vedla podél východního pobřeží severního ostrova Nového Zélandu a poté na sever a na východ do otevřeného Pacifiku, kolem Kermadeckých ostrovů na cestě do Tongatabu , hlavního ostrova souostroví Tonga (tehdy známého jako Ostrovy). Vody kolem fidžijských ostrovů, kousek na severozápad od Tongy, byly zkoumány koncem července a začátkem srpna 1874. Kurz lodi byl poté nastaven na západ a dosáhl ostrova Raine - na vnějším okraji Velkého bariérového útesu - na konci srpna a odtud příjezd do mysu York, na špičce australského poloostrova Cape York .

Během následujících tří měsíců, od září do listopadu 1874, expedice navštívila několik ostrovů a ostrovních skupin při plavbě z Cape Yorku do Číny a Hongkongu (tehdy britské kolonie ). První část trasy vedla na sever a na západ přes Arafurské moře , s Novou Guineou na severovýchod a australskou pevninou na jihozápad. První navštívené ostrovy byly ostrovy Aru , následované blízkými ostrovy Kai . Loď poté překročila Banda moře dotýkající se Banda ostrovů , aby dosáhla Amboina ( Ambon Island ) v říjnu 1874, a pak pokračuje na ostrov Ternate . Všechny tyto ostrovy jsou nyní součástí Indonésie .

Z Ternate trasa vedla na severozápad k Filipínám a prošla východně od Celebesu ( Sulawesi ) do Celebeského moře . Expedice zavolala na Samboangan ( Zamboanga ) na Mindanau a poté na Iloilo na ostrově Panay, než se plavila uvnitř vnitrozemí souostroví na cestě k zálivu a přístavu v Manile na ostrově Luzon. Přejezd na severozápad z Manily do Hongkongu se uskutečnil v listopadu 1874.

Po několika týdnech v Hongkongu expedice odjela počátkem ledna 1875, aby vystopovala svou cestu na jihovýchod směrem k Nové Guineji. První zastávkou na tomto vnějším úseku cesty byla Manila. Odtamtud pokračovali dále do Samboanganu, ale vnitřkem Filipín se vydali jinou cestou, tentokrát se dotkli ostrova Zebu . Od Samboanganu se loď odchýlila od vnitřní trasy, tentokrát proplula jižně od Mindanaa - počátkem února 1875.

Challenger poté zamířil na východ na otevřené moře, poté se otočil na jihovýchod a přistál v zálivu Humboldt (nyní Yos Sudarso Bay ) na severním pobřeží Nové Guineje. V březnu 1875 dosáhla expedice na ostrovy admirality severovýchodně od Nové Guineje. Konečnou fází plavby na této straně Pacifiku byla dlouhá cesta přes otevřený oceán na sever, která prošla většinou západně od Caroliných ostrovů a Mariánských ostrovů a do přístavu v japonské Jokohamě se dostala v dubnu 1875.

Challenger opustil Japonsko v polovině června 1875, zamířil na východ přes Tichý oceán do bodu přímo na sever od Sandwichových ostrovů (Havaj) a poté se otočil na jih, přičemž na konci července přistál v Honolulu na havajském ostrově Oahu . O několik týdnů později, v polovině srpna, loď vyplula na jihovýchod a kotvila v zálivu Hilo u Havajského velkého ostrova, poté pokračovala na jih a v polovině září dosáhla na Tahiti .

Expedice opustila Tahiti počátkem října, houpala se na západ a na jih od ostrovů Tubuai a poté mířila na jihovýchod, než se otočila na východ k jihoamerickému pobřeží. Trasa se dotkla ostrovů Juan Fernández v polovině listopadu 1875, kdy se Challenger o několik dní dostal do přístavu Valparaiso v Chile. Další etapa cesty začala následující měsíc, kdy trasa vedla lodí na jihozápad zpět do Pacifiku kolem ostrovů Juan Fernández, poté se otočila na jihovýchod a zpět do Jižní Ameriky a dosáhla Port Otway v Záliv Penas dne 31. prosince 1875.

Většinu ledna 1876 strávil navigací po jižním cípu Jižní Ameriky, geodetickými zkouškami a dotyky na mnoha zátokách a ostrovech patagonského souostroví, Magellanského průlivu a Ohňové země . Zde navštívená místa zahrnují Hale Cove, Gray Harbor, Port Grappler, Tom Bay, vše v blízkosti Wellingtonova ostrova ; Puerta Bueno, poblíž ostrova Hanover ; Zátoka šíje, poblíž souostroví královny Adelaide ; a Port Churruca poblíž ostrova Santa Ines .

Poslední zastávkou, než se vydáme do Atlantiku, byly Port Famine , Sandy Point a Elizabeth Island. Challenger dorazil na Falklandské ostrovy koncem ledna, zastavil v Port Stanley a poté pokračoval na sever a do poloviny února 1876 dosáhl Montevideo v Uruguayi. Loď opustila Montevideo na konci února, mířila nejprve na východ a poté na sever, dorazila na ostrově Ascension na konci března 1876.

Období od začátku do poloviny dubna trvalo plavbu z ostrova Ascension na Kapverdské ostrovy. Odtud trasa vedená koncem dubna a začátkem května 1876 byla smyčkou na západ na sever do středního Atlantiku, která se nakonec stála na východ směrem k Evropě, aby se na konci května dotkla země ve španělském Vigo . Závěrečná fáze plavby vedla loď a její posádku na severovýchod od Viga a obešla Biskajský záliv , aby přistála v Anglii. Challenger se vrátil do Spithead , Hampshire , dne 24. května 1876, strávil 713 dní z intervenujících 1250 na moři.

Vědecké cíle

Royal Society uvedl vědecké cíle plavby byly:

  1. Zkoumat fyzikální podmínky hlubokého moře ve velkých oceánských pánvích - pokud jde o sousedství Velké jižní ledové bariéry - s ohledem na hloubku, teplotu, cirkulaci, měrnou hmotnost a pronikání světla.
  2. Ke stanovení chemického složení mořské vody v různých hloubkách od povrchu ke dnu, organické látky v roztoku a částic v suspenzi.
  3. Zjistit fyzikální a chemický charakter hlubinných ložisek a zdroje těchto ložisek.
  4. Zkoumat distribuci organického života v různých hloubkách a na hlubokém mořském dně.
Vyšetření uloveného vzorku

Na každé ze 360 ​​stanic posádka měřila hloubku dna, teplotu v různých hloubkách, pozorovala počasí a podmínky na povrchu oceánu a shromažďovala vzorky mořského dna, vody a bioty. Posádka Challengeru používala k pozorování metody, které byly vyvinuty v předchozích malých expedicích. Aby změřili hloubku, spustili šňůru s připojeným závažím, až dosáhla mořského dna. Linka byla označena v 25-sáh (150 ft; 46 m) intervalech s vlajkami označujícími hloubku. Z tohoto důvodu byla hloubková měření z Challengeru přinejlepším přesná na nejbližší vymezení 25 sáhů (150 stop; 46 m). Na platinu byl často připevněn malý kontejner, který umožňoval sběr vzorků sedimentu na dně.

Posádka používala ke sběru biologických vzorků různé drapáky a vlečné sítě . Rypadla se skládala z kovových sítí připevněných k dřevěnému prknu a tažených přes mořské dno. Hlavy mopu připevněné k dřevěnému prknu by zametaly mořské dno a uvolňovaly organismy ze dna oceánu, aby se zachytily do sítí. Vlečné sítě byly velké kovové sítě vlečené za lodí, aby sbíraly organismy v různých hloubkách vody. Po získání bagru nebo vlečné sítě posádka Challengeru po návratu vzorky roztřídila, opláchla a uložila k prozkoumání. Vzorky byly často konzervovány buď ve slaném nálevu nebo v alkoholu.

Primárním teploměrem používaným během expedice Challenger byl teploměr Miller – Casella , který obsahoval dva značkovače uvnitř zakřivené rtuťové trubice pro záznam maximální a minimální teploty, kterou nástroj cestoval. Několik z těchto teploměrů by bylo pro záznam spuštěno v různých hloubkách. Tento návrh však předpokládal, že voda blíže k povrchu oceánu byla vždy teplejší než voda níže. Během cesty, Challenger ' osádka testovali reverzní teploměr , který by mohl měřit teplotu v určených hloubkách. Poté byl tento typ teploměru hojně používán až do druhé poloviny 20. století.

Sir Thomson věřil, stejně jako mnoho stoupenců tehdejší nedávné evoluční teorie , že hluboké moře bude domovem „ živých fosilií “ dlouho vyhynulých v mělčích vodách, příklady „ chybějících odkazů “. Věřili, že podmínky konstantní studené teploty, tmy a nedostatku proudů, vln nebo seismických událostí poskytují takové stabilní prostředí, že se evoluce zpomalí nebo úplně zastaví. Louis Agassiz věřil, že v hlubinách „bychom měli očekávat, že najdeme zástupce dřívějších geologických období“. Thomas Huxley uvedl, že očekává, že uvidí „ zoologické starožitnosti, které v klidných a málo změněných hlubinách oceánu unikly příčinám ničení při práci na mělčinách a představují převládající populaci minulého věku.“ Nic takového se však nestalo; ačkoli bylo nalezeno a katalogizováno několik organismů dříve považovaných za vyhynulé mezi mnoha novými objevy, úroda byla typická pro to, co lze najít při zkoumání jakéhokoli ekvivalentního rozsahu nového území. Kromě toho, v procesu uchování vzorků v alkoholu , chemik John Young Buchanan a Sir Thomson si uvědomil, že bezděčně odhalil předchozí zprávu Huxley je Bathybius haeckelii , An acelulární protoplazmu pokrývající moře dna, který byl domnělý být spojovacím článkem mezi neživých hmota a živé buňky. Čistý efekt byl překážkou pro zastánce evoluce.

Challenger Deep

Dne 23. března 1875, na vzorkovací stanici číslo 225, která se nachází v jihozápadním Tichém oceánu mezi Guamem a Palau, zaznamenala posádka sondáž hlubokou 4 475 sáhů (26 850 ft; 8 184 m), což bylo potvrzeno dalším sondováním. Jak ukazují pozdější expedice využívající moderní vybavení, tato oblast představuje jižní konec Mariánské příkopy a je jedním z nejhlubších známých míst na dně oceánu.

Moderní sondování až 6,012 sáhů (36,070 ft 10.994 m), od té doby byly nalezeny v blízkosti místa z Challenger ' s původním ozvučení. Challenger ' s objevem této hloubce byl klíčovým zjištěním, expedice v rozšiřování oceánografické poznatky o hloubce a rozsahu oceánu a nyní nese jméno plavidla, na Challenger hluboce .

Dědictví

Zjištění z expedice Challenger pokračovala ve zveřejňování až do roku 1895, devatenáct let po dokončení cesty. Zpráva obsahovala 50 svazků a měla více než 29 500 stran. Vzorky přivezené společností Challenger byly distribuovány předním světovým odborníkům k prozkoumání, což výrazně zvýšilo náklady a čas potřebný k dokončení zprávy. Zpráva a vzorky jsou v současné době uloženy v Britském přírodovědném muzeu a zpráva byla zpřístupněna online. Některé vzorky, z nichž mnohé byly prvními objevenými svého druhu, vědci zkoumají dodnes.

Na kategorizaci materiálu přivezeného z expedice pracovalo velké množství vědců, včetně paleontologa Gabriela Wartona Leeho . George Albert Boulenger , herpetolog v Přírodovědeckém muzeu, pojmenoval po Challengerovi druh ještěrky Saproscincus challengeri .

Před cestou Challenger byla oceánografie hlavně spekulativní. Jako první opravdová oceánografická plavba položila expedice Challenger základy pro celou akademickou a výzkumnou disciplínu. „ Challenger “ byl aplikován na tak rozmanité jevy, jako je společnost Challenger Society for Marine Science , oceánografická a mořská geologická průzkumná loď Glomar Challenger a raketoplán Challenger .

Reference

Další čtení

Všeobecné

Primární zprávy, účty a dopisy

Sekundární literatura

Sbírky a archivy

externí odkazy