Kwa Nini Kuchimba kwa Kina Hivyo?
Na mleta-habari wa Amkeni! katika Ujerumani
JE, ULIJUA kwamba zaidi ya kilometa tisa tu kutoka nyumbani mwenu, halijoto yafikia digrii Selsiasi 300? Lakini usifadhaike, joto hilo liko mbali chini yako, kwenye kina cha meta 9,000! Na ili kuhakikisha kwamba mguu wako hauchomwi, unalindwa salama na ngao-linzi iitwayo ganda la ardhi.
Ganda hili ni kitovu cha uvutio kwenye Programu ya Kikontinenti ya Uchimbaji wa Kina, iliyo karibu na Windischeschenbach, kijiji fulani cha Ujerumani si mbali kutoka mpaka wa Chekia. Kusudi la programu hii lilikuwa kuchimba shimo lenye kina cha zaidi ya kilometa kumi ili wachunguze hiyo ngao-linzi. Hata hivyo, uchimbaji ulilazimika kusimama kwenye kilometa 9 kwa sababu ya joto, kama tutakavyoona. Lakini kwa nini kujisulubu kuchimba shimo lililo na kina hivyo?
Kuchimba kwa kina si jambo jipya. Wachina waliripotiwa kuchimba kwa kina fulani zaidi ya meta 500 katika 600 K.W.K. katika utafutaji wa chumvi. Tangu Mvuvumuko wa Kiviwanda, ule uchu mkubwa kwa ajili ya mali ghafi huko Magharibi umemaanisha kwamba tekinolojia ya kuchimba imesitawi haraka. Hata hivyo, hivi majuzi kuchimba kumehamasishwa na jambo fulani la uharaka sana kuliko upendezi wa kibiashara: Uhai wa binadamu umo hatarini. Jinsi gani hivyo? Na ni jinsi gani kuchimba ardhini kwaweza kusaidia?
Kwa Nini Kuchimba kwa Kina Ni Muhimu?
Kwanza, baadhi ya raslimali za madini ya ardhi zatumiwa haraka mno kwamba huenda ziishe. Je, madini yaya haya yaweza kupatikana chini zaidi ardhini, labda bado katika hatua yazo ya ukuzi? Hilo ni swali ambalo uchimbaji wa kina huenda ulijibu.
Pili, idadi ya watu ulimwenguni inapoongezeka, matetemeko ya ardhi yazidi kuua watu wengi zaidi. Karibu nusu ya wenyeji wa ulimwengu wanaishi katika maeneo yanayohatarishwa na matetemeko ya ardhi. Hilo latia ndani wakaaji wa zaidi ya thuluthi ya majiji makubwa duniani. Matetemeko ya ardhi yanahusianaje na uchimbaji? “Uchunguzi wa kizio-nje [ganda la nje la ardhi] wapasa kutabiri kwa usahihi zaidi,” charipoti kijitabu Das Loch (Lile Shimo). Ndiyo, mwanadamu ana kila sababu ya kujaribu kijifunza siri za ardhi.
Ingawa, gharama za uchimbaji wa kina ni ghali. Gharama zilizokadiriwa kwa ajili ya mradi huo wa Kijerumani ni dola milioni 350. Je, hakuna njia nyingine za kubukua sayari yetu? Ndiyo na la. Sayansi hufasiri mengi kuhusu mfanyizo wa ardhi kwa kutumia vyombo vilivyowekwa juu ya uso wa dunia. Lakini shimo lililochimbwa lenye kina-upeo ndio njia pekee ya kuhakikisha fasiri kama hizo na kuyachunguza mawe ambayo yamebaki mpaka sasa chini ya kani-eneo na halijoto yenye kupita kiasi. Ungeweza kusema kwamba uchimbaji wa kina hujaribu kufikia kilindi cha mambo.
Kwa ujumla tumesema ya kutosha kuhusu uchimbaji. Kwa nini tusitembelee eneo lenyewe kwenye Windischeschenbach? Una wasiwasi kwa kutojua istilahia za kisayansi? Usiwe na wasiwasi. Mwelekezi, mwanajiolojia, ameahidi kufanya maelezo yake yote yawe sahili.
Keekee Fulani la Uchimbaji Lenye Kustaajabisha
Twastaajabu kuona keekee la uchimbaji likienda juu ya shimo la urefu kama jengo la ghorofa 20. Keekee ni mojapo ya mambo ambayo hufanya mradi huu hasa uvutie hata kwa wasio wastadi. Na hicho ni kionjo tu kuna mengi yafuatayo.
Kwa kielelezo, fikiria eneo lenyewe. Walipokuwa wakipanga shimo lenye kina-upeo, wanasayansi hawakuchagua kuchimba mahali popote tu. Gazeti Die Zeit liliandika hivi kuhusu huo mradi: “Ikiwa unataka kutafuta jinsi matetemeko ya ardhi hutukia, makinika kwenye maeneo yale ambapo mabamba [ya chini ya ardhi] yagandamizana au kuvutana.” Windischeschenbach ni mahali pa aina hiyo, kwani pako hasa juu ya mpakano wa mabamba ya kikontinenti yaliyofichika chini au eneo linalosonga polepole la ganda la ardhi.
Ilifikiriwa kwamba katika miaka iliyopita, mabamba haya mawili yalikuja pamoja yakiwa na kani iliyosukuma juu sehemu za ganda lililo chini zaidi kuelekea uso wa ardhi, mnamo mfikio wa tekinolojia ya kisasa. Kuchimba kupitia mfanyizo tofauti wa jiwe hutokeza kile mwelekezi wetu hukiita mshakiki wa kijiolojia. Shimo hilo lina kina cha kiasi gani?
Oktoba 12, 1994, ishara ya mpwito wa mmweko kwenye jengo la kutoa habari ilitangaza kina-upeo: “Meta 9,101.” Hicho ni kina cha kadiri gani? Ikiwa kulikuwa na lifti ya kutusafirisha hadi huko chini, huo mshuko ungetuchukua karibu saa moja na nusu. Hata hivyo, ingekuwa safari ambayo kamwe hatungesahau. Kwa nini? Kwa sababu kadiri tunavyoenda chini, tungehisi halijoto ikipanda kati ya digrii 25 na 30 Selsiasi kwa kila meta elfu moja. Basi kwa kina kilichoko sasa, tungekabiliana na joto jingi la digrii Selsiasi 300. Jinsi tulivyofurahi kwamba ziara yetu haitii ndani mwendo wa huko chini! Lakini suala la halijoto laleta kwenye ufikirio sehemu nyingine yenye kupendeza ya mradi huu.
Kwenye karibu meta 9,000, shimo lichimbwalo lavuka mpaka wa mabadiliko makubwa ya digrii Selsiasi 300. Kwa nini ni mabadiliko makubwa? Kwa sababu mawe yanapokuwa chini ya joto na kani-eneo ya aina hiyo, yabadilika kutoka kuwa mathabitifu hadi kuwa manyumbufu. Badiliko hili halijapata kuonekana katika mazingira ya kiasili.
Pia wenye kutokeza ni mfumo unaoelekeza keekee. Kwa ufupi ili kutoa kielelezi cha utendaji huo, jiwazie ukiwa umeshika mwisho wa ufito ambao ni karibu meta 100 na wenye kipenyo cha milimeta mbili, upana wa sindano ya kushonea. Sasa wazia ikijaribu kuelekeza keekee ndogo kwenye mwisho ule mwingine. Muda si muda, ungekuwa na shimo lililo kombo, vipande vilivyovunjika-vunjika, ama yote hayo.
Kifaa kilibuniwa ili kulimudu shimo likiwa wima kikirekebisha mwendo unaochukuliwa na keekee. Mfumo huu wa uelekezaji ulithibitika kufanikiwa sana hivi kwamba kwenye zaidi ya meta 6,000, sehemu ya chini ya shimo yakengeuka meta nane tu kutoka kwa uwima. Ni mafanikio makubwa, wakitoboa lile mwelekezi wetu atuambia “kwa kuwazia kuwa ndilo shimo lililonyooka zaidi ulimwenguni”!
Mwendo wa Mzunguko wa Kubadili Kidude cha Kuchimba
Mashine inayotendesha keekee imewekwa katika “sehemu ya chini ya shimo,” kwenye uso wa ardhi. Kama tokeo, urefu wote wa bomba la keekee hauzunguki inapochimba. Hata hivyo, uchimbaji wa vina kama hivyo ni utaratibu wenye kuchosha. Kufanya kazi ngumu kuelekea chini kwa meta moja au mbili kwa saa, kila kidude hufanya kazi kupitia karibu meta 50 za mwamba kabla hakijabadilishwa. Kadiri mwelekezi alipotuongoza karibu na keekee, tuliona bomba la kuchimba likiondolewa kutoka kwa shimo kwa sababu ya kusudi hilo tu, ili kubadili kidude.
Mikono mikubwa ya roboti yashika na kuondoa kila sehemu ya meta 40 ya bomba. Mfumo wa kushughulika na bomba unafanyizwa na sehemu nyingine yenye kupendeza ya mradi huo. Mfumo huo ulibuniwa ili kuharakisha utaratibu wenye kuchosha wa kuinua na kuteremsha bomba, ama kufanya ziara ya kuzunguka, kama vile wastadi wa uchimbaji waifafanuavyo. Hakuna cha mkato. Uso fulani mchangamfu wachungulia kutoka kwenye kofia ya ujenzi ya manjano na kueleza hivi: “Ili kubadili kidude, ni lazima tuvute kila kitu nje!”
Tunaweza Kujifunza Nini Kutokana na Sampuli Hizo?
Tunakagua maabara na kumaka kuona safu baada ya safu za rafu zikiwa zimejaa sampuli za mawe. Sampuli zinaziduliwaje kutoka ardhini? Ni katika njia mbili tofauti.
Njia moja ya kuzidua ni kwa kuondoa kiini, ambapo miche ya mawe hubuniwa upya. Wakati haupotezwi katika kuangalia tabia za viini hivi kwenye maabara. Kwa nini haraka yote hiyo? Kwa sababu katika ganda, mwamba uko chini ya kani-eneo jingi. Wanajiofizikia hufasiri mengi kuhusu kani-eneo hii kwa kuona jinsi kila kiini “hujifumua” wakati wa siku chache za kwanza juu ya ardhi.
Njia iliyo ya kawaida sana ya kufanyiza sampuli upya ni wakati wa uchimbaji wa kawaida. Kioevu huwekwa kuteremkia bomba la kuchimba ili kupoza na kuondoa mawe yaliyoko ndani. Kanieneo husukuma nje kioevu na mawe yaliyoko ndani ili kutenganishwa na kichujio. Kioevu hutumiwa tena, navyo vipande vya mawe huchanganuliwa. Machanganuo haya hufunua nini?
Majaribio hupambanua aina ya jiwe na tabia zayo za kiumeme na kismaku. Habari inakusanywa kwenye eneo ambalo mbale inapatikana. Msongamano wa mwamba huonyesha kadiri ya kasi tetemeko husafiria kupitia ardhi.
Majaribio pia yafunua mwendo wa daima wa maji katika mielekeo yote miwili kati ya uso wa ardhi na vina vya meta 4,000 na ndani zaidi. “Hili humwesha uelewevu mpya kabisa juu ya matatizo ya utupaji wa dutu zenye kudhuru katika migodi na machimbo,” likaeleza gazeti la kisayansi Naturwissenschaftliche Rundschau (Pitio la Sayansi ya Asilia).
Utalii wetu wafikia tamati kwa kwaheri changamfu kwa mwelekezi wetu. Maelezo yake sahili ya mradi huo yalikuwa alama ya stadi fulani ambaye kwake umahiri umekuwa kawaida ya maisha. Kwa wanasayansi, Windischeschenbach huenda ionekane kawaida tu, bali kwetu sisi, ziara yetu ilikuwa jambo la kipekee sana.
[Picha katika ukurasa wa 10]
Juu: Viini vya kupima vyachukuliwa kutoka kwa chimbo
Kushoto: Kiolezo cha ganda la ardhi
[Hisani]
KTB-Neuber