Od końca XX wieku naukowcy na całym świecie z fascynacją i pewnym niepokojem nasłuchują tego, co kryje się w najgłębszych partiach oceanów. Dzięki sieci podwodnych mikrofonów zwanych hydrofonami udało się zarejestrować serię niezwykłych, bardzo głośnych i niskoczęstotliwościowych dźwięków, które przez lata pozostawały zagadką. Najsłynniejszym z nich jest The Bloop – dźwięk wykryty w 1997 roku, który szybko stał się ikoną popkultury, teorii spiskowych i dyskusji o nieznanych stworzeniach morskich. Dziś, dzięki postępom w oceanografii akustycznej i lepszemu zrozumieniu procesów zachodzących w Antarktydzie, większość tych tajemnic została wyjaśniona. W tym obszernym artykule przyjrzymy się dokładnie, co wiemy o The Bloop i podobnych dźwiękach, jak działa kanał SOFAR umożliwiający ich propagację na ogromne odległości oraz jakie ma to znaczenie dla nauki i przyszłości naszej planety.
W 1997 roku amerykańska agencja NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) prowadziła rutynowe pomiary za pomocą autonomicznej sieci hydrofonów rozmieszczonej w równikowej części Pacyfiku. Celem było monitorowanie aktywności wulkanicznej dna oceanicznego, trzęsień ziemi oraz innych zjawisk sejsmicznych. Nagle system zarejestrował coś zupełnie niezwykłego – ekstremalnie głośny, ultra-niskoczęstotliwościowy sygnał, który trwał około minuty i charakteryzował się narastającą częstotliwością. Dźwięk był tak silny, że został wykryty jednocześnie na kilku stacjach oddalonych od siebie o tysiące kilometrów. Triangulacja wskazała źródło w odległym rejonie południowego Pacyfiku, mniej więcej na 50 stopniach szerokości geograficznej południowej i 100 stopniach długości zachodniej – daleko od jakichkolwiek lądów i w jednym z najbardziej izolowanych miejsc na Ziemi.
Lawina spekulacji
Początkowo nikt nie wiedział, co mogło wygenerować tak potężny sygnał. Spektrogramy pokazywały coś, co przypominało odgłosy biologiczne – dynamiczną zmianę częstotliwości, jakby coś żywego wydawało dźwięk. Jednak amplituda była wielokrotnie większa niż najgłośniejsze znane wówczas sygnały emitowane przez błękitne wieloryby. To uruchomiło lawinę spekulacji. Niektórzy sugerowali istnienie gigantycznego, nieznanego gatunku morskiego, inni wskazywali na tajne testy wojskowe, eksplozje podwodne czy nawet zjawiska paranormalne. The Bloop szybko trafił do internetu, memów i filmów dokumentalnych, stając się symbolem tego, jak mało wciąż wiemy o oceanach.
Z czasem, dzięki analizie porównawczej i lepszym danym, naukowcy z programu PMEL (Pacific Marine Environmental Laboratory) NOAA doszli do jednoznacznego wniosku. The Bloop nie był dziełem żadnego stworzenia ani człowieka. Był to kriosejsm, czyli trzęsienie lodu – potężne pękanie, odłamywanie się i przesuwanie wielkich mas lodowych u wybrzeży Antarktydy. Najbardziej prawdopodobnym obszarem źródła okazał się rejon między Cieśniną Bransfielda a Morzem Rossa, ewentualnie okolice Cape Adare. Tam ogromne góry lodowe oderwane od lodowców szelfowych pękają, tarczą o dno morskie lub rozpadają się pod wpływem sił wewnętrznych lodu. Takie wydarzenia generują fale akustyczne o bardzo niskiej częstotliwości, które rozchodzą się w wodzie na ogromne odległości.
Potwierdzeniem tej hipotezy były spektrogramy zarejestrowane podczas rzeczywistych wydarzeń lodowych, na przykład podczas rozpadu góry lodowej A53a w 2008 roku koło Georgii Południowej. Porównanie wykazało niemal identyczne charakterystyki sygnału. Oficjalne stanowisko NOAA, potwierdzone również w aktualizacjach z 2024 roku, jest jasne: The Bloop to dźwięk lodu pękającego i odłamywającego się od antarktycznego lodowca.
Julia, Slow Down i inne
The Bloop nie był jednak odosobnionym przypadkiem. W tym samym okresie i przy użyciu tej samej sieci hydrofonów zarejestrowano kilka innych enigmatycznych sygnałów. Jednym z nich był Julia – dźwięk z 1 marca 1999 roku, który trwał ponad dwie i pół minuty i był na tyle głośny, że usłyszała go cała sieć hydrofonów na Pacyfiku. Jego źródło również zlokalizowano w rejonie antarktycznym, a najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest osiadła na mieliźnie duża góra lodowa. Podobnie Slow Down z maja 1997 roku – sygnał, którego częstotliwość stopniowo spadała przez około siedem minut. I w tym przypadku naukowcy wskazują na tarcie lub osiadanie lodu antarktycznego.
Inny ciekawy dźwięk to Train (lub Sea Train) z marca 1997 roku – sygnał narastający do stałej częstotliwości, również przypisywany bardzo dużej górze lodowej w rejonie Morza Rossa. Whistle z lipca 1997 roku był słyszalny tylko na jednym hydrofonie i przypominał dźwięki wulkaniczne. Natomiast Upsweep to dźwięk, który jest rejestrowany od 1991 roku i ma charakter sezonowy – najgłośniejszy wiosną i jesienią. Składa się z serii narastających tonów i jest wykrywany w całym Pacyfiku. Jego źródło prawdopodobnie wiąże się z podwodną aktywnością wulkaniczną w rejonie około 54 stopni szerokości południowej i 140 stopni długości zachodniej. W przeciwieństwie do dźwięków lodowych, Upsweep wciąż nie ma w pełni jednoznacznego wyjaśnienia, choć naukowcy skłaniają się ku hipotezie geologicznej.
Sound Fixing and Ranging Channel
Kluczowym elementem, który pozwalał na wykrycie wszystkich tych sygnałów na tak ogromnych odległościach, jest kanał SOFAR (Sound Fixing and Ranging Channel), nazywany też głębokim kanałem dźwiękowym. To naturalna warstwa oceanu, w której prędkość dźwięku osiąga minimum, a fale akustyczne są „uwięzione” i mogą podróżować tysiące kilometrów z minimalnymi stratami energii.
Prędkość dźwięku w wodzie morskiej zależy przede wszystkim od temperatury, zasolenia i ciśnienia (czyli głębokości). W górnych warstwach oceanu woda jest ciepła, więc dźwięk rozchodzi się szybciej. W termoklinie temperatura szybko spada, co powoduje obniżenie prędkości dźwięku. Na pewnej głębokości (zazwyczaj między 800 a 1200 metrów w strefie umiarkowanej) temperatura stabilizuje się, a zaczyna dominować wpływ rosnącego ciśnienia – prędkość dźwięku ponownie rośnie. W efekcie powstaje wyraźne minimum prędkości, które stanowi oś kanału SOFAR.
Dzięki zjawisku refrakcji fale dźwiękowe zaginają się w stronę obszaru o niższej prędkości. Gdy fala próbuje wyjść w górę lub w dół z osi kanału, wchodzi w strefę wyższej prędkości i jest zaginana z powrotem. W rezultacie dźwięk oscyluje wokół osi kanału, rzadko uderzając w powierzchnię lub dno oceanu, gdzie traciłby energię. To właśnie dlatego niskoczęstotliwościowe sygnały, takie jak The Bloop czy odgłosy wielorybów, mogą być słyszalne na dystansie kilku tysięcy kilometrów.
Kanał SOFAR został odkryty niezależnie w latach 40. XX wieku przez amerykańskich naukowców Maurice’a Ewinga i J. Lamara Worzel oraz radzieckiego badacza Leonida Brekhovskich. Podczas II wojny światowej wykorzystano go w projekcie ratunkowym – piloci zrzucali specjalne bomby SOFAR, które eksplodowały na odpowiedniej głębokości, a hydrofony nasłuchiwały sygnału, umożliwiając lokalizację rozbitków. W czasach zimnej wojny kanał SOFAR stał się podstawą systemu SOSUS – tajnej sieci hydrofonów służącej do wykrywania radzieckich okrętów podwodnych.
Dziś kanał SOFAR ma wiele zastosowań cywilnych. Służy do monitorowania testów jądrowych w ramach traktatu CTBTO, tomografii akustycznej oceanu (pomiaru zmian temperatury na dużą skalę), badania aktywności sejsmicznej dna oceanicznego, wulkanów podwodnych oraz śledzenia migracji i komunikacji ssaków morskich. Niektóre gatunki wielorybów celowo wykorzystują kanał SOFAR do komunikacji na ogromne odległości.
Zmiany klimatyczne?
The Bloop i inne opisane dźwięki są doskonałym przykładem tego, jak kanał SOFAR działa w praktyce. Ultra-niskie częstotliwości generowane przez pękający lód Antarktydy zostały „złapane” przez ten naturalny falowód i dotarły do hydrofonów oddalonych o ponad pięć tysięcy kilometrów. Bez kanału SOFAR większość tych sygnałów pozostałaby niewykryta lub byłaby słyszalna tylko lokalnie.
Zmiany klimatyczne mają bezpośredni wpływ na te zjawiska. Topnienie lodowców antarktycznych powoduje większą liczbę wydarzeń lodowych – więcej pękających szelfów i oderwanych gór lodowych. W rezultacie naukowcy spodziewają się w przyszłości większej liczby kriosejsmów i podobnych dźwięków rejestrowanych przez globalne sieci hydrofonów. Jednocześnie ocieplenie oceanu może w niektórych rejonach zmieniać profil prędkości dźwięku i położenie osi kanału SOFAR, co wpływa na propagację dźwięków na duże odległości.
Hałas antropogeniczny – generowany przez statki, sonary, wydobycie surowców czy infrastrukturę offshore – stanowi rosnące zagrożenie dla naturalnego wykorzystania kanału SOFAR przez zwierzęta morskie. Wieloryby i inne ssaki polegają na dźwięku w komunikacji, nawigacji i poszukiwaniu pokarmu. Zwiększony poziom hałasu może zakłócać te procesy, prowadząc do tak zwanego efektu „koktajlu party” – sytuacji, w której ważne sygnały giną w tle.
W skrócie
The Bloop, mimo że dziś jest w pełni wyjaśniony naukowo, pozostaje fascynującym przykładem tego, jak ocean potrafi zaskakiwać. Przez lata inspirował teorie o potworach morskich, filmy i internetowe dyskusje. Pokazał też, jak ważna jest cierpliwa, metodyczna praca naukowców, którzy zamiast ulegać sensacyjnym hipotezom, porównują dane, analizują spektrogramy i szukają naturalnych wyjaśnień.
Dzięki hydrofonom i zrozumieniu kanału SOFAR ludzkość zyskała potężne narzędzie do „słuchania” planety na skalę globalną. Możemy monitorować odległe lodowce Antarktydy, podwodne wulkany, trzęsienia ziemi i życie morskie bez konieczności fizycznej obecności w tych trudno dostępnych miejscach. To, co kiedyś wydawało się tajemnicze i przerażające, dziś staje się cennym źródłem wiedzy o Ziemi i jej zmieniającym się klimacie.
The Bloop i podobne dźwięki nie są dowodem na istnienie nieznanych stworzeń, lecz świadectwem potęgi naturalnych procesów geofizycznych – przede wszystkim lodu pękającego w Antarktydzie – oraz niezwykłych właściwości akustycznych oceanu, w którym kanał SOFAR działa jak gigantyczna, naturalna autostrada dla dźwięku. Nauka pokazała, że wiele zagadek głębin da się rozwiązać, jeśli tylko będziemy cierpliwie słuchać i analizować.
