3.6 การสำรวจทางทะเลในศตวรรษที่ 19

3.6 การสำรวจทางทะเลในศตวรรษที่ 19

เมื่อเข้าสู่ศตวรรษที่ 19 การศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์ทางทะเลเริ่มมีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจและหาความรู้ในทางวิทยาศาสตร์อย่างแท้จริง ประเทศสหรัฐอเมริกาซึ่งก่อตั้งเป็นประเทศและมีความเจริญมั่นคงแล้ว มีความสนใจที่จะศึกษาทางวิทยาศาสตร์ทางทะเลเพื่อแสดงถึงความเจริญก้าวหน้าทางวิทยาการของประเทศได้ประกาศโครงการ The United States Exploring Expedition ในปี ค.ศ. 1839 โดยทำการศึกษาและสำรวจทางทะเลโดยเรือ Vincennes และเรือสำรวจอื่น ๆ อีกห้าลำภายใต้การนำของเรือเอก Charles Wilkes จุดประสงค์หลักของการเดินเรือครั้งนี้เพื่ออวดธง หาแหล่งแร่ในทะเล การศึกษาหาข้อมูลเพื่อทำแผนที่และเส้นทางการเดินเรือและการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ทางทะเล วัตถุประสงค์พิเศษอีกประการหนึ่งคือเพื่อการศึกษาเพื่อหาข้อยืนยันของทฤษฎีที่ว่าพื้นที่บางส่วนในโลกกำลังถูกดูดกลืนไป รวมถึงวัตถุต่าง ๆ จะถูกดูดกลืนผ่านหลุมดำที่อยู่บริเวณขั้วโลกทั้งสอง ผลที่ได้จากการเดินทางครั้งนี้คือการสร้างแผนที่เดินเรือบริเวณชายฝั่งทางตะวันออกของทวีปแอนตาร์คติก และยืนยันว่าขั้วโลกใต้มีแผ่นดินอยู่

ในช่วงเวลาเดียวกันนั้น Matthew Maury ซึ่งเป็นทหารเรือชาวอเมริกา ได้ให้ความสนใจกับการศึกษากระแสลมและกระแสน้ำเพื่อการเดินเรือทางการค้าและการเดินเรือรบ จากการรวบรวมข้อมูลที่มีอยู่ในปี ค.ศ.1847 เขาได้สร้างแผนที่เดินเรือซึ่งบอกทิศทางของกระแสน้ำและกระแสลมโดยแจกฟรีแก่ผู้สนใจแต่มีข้อแม้ว่าจะต้องแลกกับข้อมูลการเดินทางจากการเดินทางไปยังบริเวณต่าง ๆ ของเรือนั้น ๆ

การเดินทางเพื่อการศึกษาทางสมุทรศาสตร์และวิทยาศาสตร์ทางทะเลครั้งสำคัญที่สุดในศตวรรษนี้คือการเดินทางของศาสตราจารย์ Charles Wyville Thompson จากมหาวิทยาลัยสก๊อตแลนด์ พร้อมด้วยนักศึกษาชื่อ John Maury เนื่องจากแรงบันดาลใจจากการเดินทางของ ชาล์ล ดาร์วิน ซึ่งเดินทางไปกับเรือ HMS Beagle ระหว่างปี ค.ศ. 1831 ถึง 1836 ศาสตราจารย์ Thompson ได้ขอร้องให้รัฐบาลอังกฤษให้การสนับสนุนเรือจากกองทัพเรือเพื่อการศึกษาสำรวจทางสมุทรศาสตร์และวิทยาศาสตร์ทางทะเลอย่างแท้จริง ซึ่งทางรัฐบางอังกฤษก็ให้การสนับสนุนทั้งเรือและทุนที่จะใช้ในการเดินทาง

เรือที่ Thompson เดินทางคือเรือ HMS Challenger มีระว่างขับน้ำ 2,306 ตัน ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำ ออกเดินทางเมื่อวันที่ 21 ธันวาคม ค.ศ. 1872 ใช้เวลาในการเดินทางรอบโลก 4 ปี เป็นระยะทาง 127,000 กิโลเมตร เส้นทางการเดินเรือของเรือ HMS Challenger แสดงไว้ดังภาพที่ 1.6

ภาพที่ 1.6 เส้นทางเดินเรือของ HMS Challenger ระหว่างปี เดือนธันวาคม ค.ศ. 1872 – พฤษภาคม 1876

ที่มา: Garrison (2007)

วัตถุประสงค์สำคัญประการหนึ่งของการเดินทางครั้งนี้คือเพื่อทดสอบสมมติฐานที่ศาสตราจารย์ Edward Forbes กล่าวว่าที่ความลึกมากกว่า 300 ฟาธอม หรือ 1,800 ฟุต นั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตใด ๆ อาศัยอยู่เนื่องจากที่ระดับความลึกดังกล่าวนั้นมีความดันสูงมากและไม่มีแสง ศาสตราจารย์ Thompson ได้ทำการเก็บตัวอย่างพบสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลที่ความลึกถึง 8,185 เมตรนอกชายฝั่งประเทศฟิลิปปินส์ ในการเก็บตัวอย่างโดยใช้ grab 492 จุด และใช้อวน 362 จุด พิสูจน์ได้ว่าสมมติฐานของ Forbes นั้นผิดไปจากความจริง ในการศึกษาครั้งนี้ได้พบสิ่งมีชีวิตใหม่ที่ไม่มีการบันทึกไว้ถึง 4,717 ชนิด

นักวิทยาศาสตร์ที่เดินทางในครั้งนี้ยังได้เก็บตัวอย่างน้ำทะเลเพื่อตรวจวัดอุณหภูมิ ความเค็ม และความหนาแน่นในทุก ๆ สถานีที่ทำการเก็บตัวอย่างสัตว์ทะเล ซึ่งข้อมูลที่ได้เมื่อนำมาเรียบเรียงติดต่อกันทำให้เห็นภาพของโครงสร้างของคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำทะเลในมหาสมุทรที่มีความลึกมาก ๆ นอกจากนี้ยังได้มีการบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับกระแสน้ำ ข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาและการแพร่กระจายของดินตะกอนในมหาสมุทรเอาไว้อย่างละเอียด ตัวอย่างที่เก็บได้จากการเดินทางครั้งนี้มีน้ำหนักหลายพันปอนด์ได้นำไปเก็บไว้ที่พิพิธภัณฑ์แห่งประเทศอังกฤษ (British Museum)

ภายหลังการเดินทาง ข้อมูลที่ได้นั้น John Maury ซึ่งภายหลังได้รับบรรดาศักดิ์เป็นเซอร์ได้นำมาเขียนลงในวารสารเป็นรายงานชื่อ The Challenger Report ซึ่งตีพิมพ์ระหว่างปี ค.ศ. 1880 ถึง 1985 ไว้ถึง 15 เล่ม จัดเป็นข้อมูลจากการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ทางทะเลที่ได้สมบูรณ์ที่สุดและสามารถใช้อ้างอิงได้จนถึงปัจจุบัน