¿Por qué construir puestos de avanzada bajo el agua, en lugar de asentamientos en la superficie del océano?

Supongamos que hemos colonizado un planeta con el 99% de la superficie cubierta por océanos. Tiene cortezas continentales sumergidas, con un promedio de 200 a 500 m bajo el agua, con una profundidad promedio del océano abierto de 1000 a 1500 m. Además de la diferencia en la geografía de la superficie, considere que el planeta es generalmente similar a la Tierra (a menos que sea necesario desviarse de las condiciones normales de la Tierra para responder la pregunta).

La colonización se realizó a través de una nave de generación más lenta que la luz, por lo que esta colonia debe ser autosuficiente. Los recursos naturales se extraen de la roca de la plataforma continental, lo que requiere plataformas mineras sobre el agua o bases en el fondo marino en las partes menos profundas del océano.

En el mundo real, las instalaciones y los barcos de superficie son mucho, mucho más fáciles de construir y mantener que sus equivalentes submarinos. No necesitan sellarse contra una presión intensa y su mantenimiento es menos complejo mecánicamente, incluso si propongo una atmósfera no respirable para eliminar la ventaja de no necesitar sellarse en absoluto. Pero estoy buscando una razón o razones para justificar que esta civilización colonial sea principalmente acuática, que viva exclusivamente en submarinos e instalaciones submarinas, en lugar de barcos y plataformas petroleras de gran tamaño.

La mejor justificación que se me ha ocurrido es el clima extremo en la superficie. De acuerdo con esta pregunta/respuesta , una mera profundidad de 133 m es suficiente para capear las peores tormentas en lo alto. Sin embargo, dado que las plataformas petroleras parecen capaces de sobrevivir a los huracanes, siempre y cuando estén construidas lo suficientemente altas como para evitar lo peor de las olas, soy escéptico de que todo el dolor de cabeza de una ciudad submarina sea más atractivo que simplemente construir una tormenta. resistente instalación sobre el agua.

En pocas palabras: ¿Por qué vivir bajo el agua, en lugar de en la superficie del océano?

" Tiene continentes, pero tienen un promedio de 200 a 500 m bajo el agua ". Los continentes son tierra. ¿Te refieres a la corteza continental?
Sí, gracias por captar eso. Haré una edición.
En un mundo acuático, vas a tener muchos problemas, ya sea por encima, por encima o por debajo de la superficie.
@RonJohn En geología, el continente se refiere a la formación de la corteza, no si está sobre o debajo del agua, los continentes submarinos tienen perfecto sentido en ese contexto.
Haz que las tormentas sean más fuertes.
@Ash, pero si eres un lego y lees Wikipedia, verás "Un continente es una de varias masas de tierra muy grandes del mundo" y "Geológicamente, los continentes corresponden en gran medida a áreas de corteza continental que se encuentran en las placas continentales. Sin embargo, algunas áreas de la corteza continental son regiones cubiertas de agua que normalmente no se incluyen en la lista de continentes".
Vaya en la otra dirección: la fabricación y el mantenimiento son lo suficientemente baratos debido a las tecnologías X, Y y Z, por lo que la diferencia de costos es irrelevante. Haga que la atmósfera sea desagradable (ni siquiera tiene que ser peligrosa), y resulta que la mayoría de las personas en esta sociedad prefieren vivir en parques y edificios bien construidos bajo el agua/tierra. También le brinda la posibilidad de tener asentamientos superficiales, ya que no todos quieren la opción sensata.
@Catgut O tal vez los colonos extraen varios planetas, lunas, asteroides y cometas deshabitados e inhabitables en el nuevo sistema estelar. ¿Por qué van a ensuciar el planeta donde planean vivir con actividades mineras contaminantes? Los tres tipos de hábitats que los colonos podrían crear incluyen los flotantes, los que se encuentran en el lecho marino y los que se encuentran en soportes de más de 200 a 500 metros de altura para que se mantengan en su lugar sobre la superficie del océano sobre las cortezas continentales sumergidas.
@RonJohn Sí, y una gran parte de la razón por la que tenemos este sitio es para que los no legos, en una variedad de temas, nos digan cosas que aún no sabemos.
La trama de la serie Rifters de Peter Watts era que la humanidad hizo bases en el fondo del océano para obtener energía de los respiraderos hidrotermales, que era una cantidad (casi) infinita de energía. Podría tener parte de la razón para obtener un suministro de energía limpia en lugar de simplemente no querer ser asesinado por las tormentas.

Respuestas (9)

Las olas, en la Tierra, la altura de las olas está, en gran parte, limitada por el hecho de que las olas tocan tierra relativamente rápido en la mayoría de nuestros océanos. En un mundo acuático, hay muy pocas posibilidades de que rompan las olas de la superficie, por lo que seguirán construyéndose hasta que alcancen alturas monstruosas y ahoguen los hábitats que flotan en la superficie. La base de los trenes de olas que giran alrededor del globo probablemente recorrerá la superficie de las plataformas continentales menos profundas a medida que avanzan, querrá profundizar para maximizar las posibilidades de supervivencia de cualquier hábitat. Las presiones estáticas en profundidad son más altas pero más fáciles de diseñar que las fuerzas dinámicas que tienden a causar fatiga . En un mundo acuático, los depósitos minerales y las fuentes de energía estables no se encontrarán en la superficie de todos modos, si tiene que bajar de todos modos, también puede profundizar.

Escuché que las olas son más altas cerca de la tierra, mientras que en el océano abierto (digamos en medio del Pacífico) allí puedes sentirlas mucho menos. Aunque no estoy seguro de si esto es cierto.
@Trilarion Waves disminuye la velocidad y se acumula en aguas menos profundas y luego finalmente se rompe cuando el agua es lo suficientemente poco profunda, pero en este mundo eso no sucederá, solo construirán y construirán. Hay una altura de ola máxima gobernada por la gravedad, pero en la Tierra rara vez se alcanza en un mundo acuático, sería la norma.
Pero la energía para construir y crecer debe venir de alguna parte. También hay fricción entre las moléculas de agua, por lo que el agua quiere ser almeja de forma natural. Solo si lo sacudes o inyectas energía de otra manera, obtienes ondas. Una forma podría ser una rotación de alta velocidad del planeta (como 1 hora por rotación). Eso agregaría mucha energía al sistema, lo que podría resultar en gigantescas olas monstruosas.
@Trilarion Siempre entra energía en el sistema, el calentamiento solar (expresado como viento) y la gravedad de las mareas solar y lunar son las principales (la gravedad lunar y solar tienen aproximadamente los mismos efectos sobre las mareas). Sin tierra que interrumpa el viento y el agua en su carrera alrededor del globo, los trenes de olas de un mundo acuático se volverán enormes, tienen una entrada de energía constante, al igual que en la Tierra, pero a diferencia de la Tierra, muy pocas salidas en forma de movimiento de sedimentos y costa. erosión.
No estoy seguro si la ausencia de continentes realmente induciría grandes olas. Sobre el Pacífico seguramente hay miles de kilómetros de superficie de agua sin tierra y la gente realmente no reporta olas monstruosas con tanta frecuencia. Las olas también se disipan. Para una acumulación significativa, generalmente necesita algún tipo de efecto resonante, por ejemplo, las olas de marea viajan con aproximadamente una rotación por día. Probablemente haya simulaciones científicas de cuán grandes serían las olas en la Tierra sin continentes.
@Trilarion El Pacífico tiene un ancho máximo de solo 19,000 kilómetros impares y está salpicado de islas que rompen los trenes de olas y los sistemas de viento, es un poco menos de la mitad de la circunferencia de la Tierra. En la Tierra, los continentes también impiden que los vientos ininterrumpidos den la vuelta al globo. En un mundo acuático no existe un límite efectivo en la distancia sobre la cual el viento y las olas pueden viajar continuamente, ya que pueden dar la vuelta al mundo repetidamente sin encontrar resistencia.
Parte de la razón por la que las olas no impactan nada debajo de la superficie es que el cambio relativo en la altura de la ola frente a la profundidad del agua es muy pequeño; resultando en un cambio de presión muy pequeño. Si, como usted dice, las olas se acumulan significativamente (no creo que lo hagan), entonces los cambios de presión serán más significativos debajo de la superficie. Además, la fuente de energía más estable está donde están las olas; dónde está la luz y dónde están los diferenciales de temperatura. Todo esto estará en la superficie.
@UKMonkey Las olas de 30 metros serán un día tranquilo en la superficie, no, gracias.
@Ash y ¿por qué piensas eso? el Atlántico tiene la mitad del globo para formar olas, y como máximo llega a los 23m. Si bien no hay tierra para disipar la energía, los vientos que van en la otra dirección lo harán. En última instancia, las olas no van a ser más grandes. Además, cualquier actividad sísmica que provoque ondas de presión en el agua simplemente destruirá cualquier cosa bajo el agua sin previo aviso. Además, si las cosas van mal por cualquier motivo, la colonia estará muerta. Es por eso que usamos barcos para transportar mercancías en lugar de submarinos.
El Atlántico tiene como máximo 6.400 km en el 16% del globo, no casi la mitad. No habrá vientos que "vayan en sentido contrario" sin masa de tierra que perturbe la circulación circunecuatorial perfecta. Sí, las ondas sísmicas de presión serán un problema mayor, pero así es la vida, si algo sale mal en cualquier lugar donde todos estén muertos, eso también es vida.
Entonces, ¿es esto lo que efectivamente sucedió en ese mundo en Interestelar ?
@tonysdg Esa es la madre de todas las mareas, causada por la rápida órbita de ese mundo alrededor de un agujero negro supermasivo.
¡Ah, eso tiene sentido! Además, solo un pensamiento: es posible que desee comenzar su respuesta con "Antecedentes: soy un geoingeniero" o algo por el estilo (basado en su perfil) :) ¡Agrega credibilidad callejera!
@tonysdg Preferiría que la respuesta se basara en sus propios méritos.
@Ash: "circulación circumecuatorial perfecta" No. El teorema de la bola peluda demuestra que tiene que haber al menos algunos lugares sin viento en un momento dado. Además, el principal impulsor del viento es el sol, por lo que su viento (en promedio) estaría hacia el lado nocturno. El peor de los casos aquí es que tus olas van en una dirección durante la mañana y en la opuesta por la noche. Supongo que podría tener una luna allí generando ondas de alguna manera, pero dudo que una luna pueda moverse lo suficientemente rápido en rotación sin causar otros problemas importantes.
@MooingDuck El teorema de la bola peluda no tiene nada en contra de la "circulación circumecuatorial perfecta". Está perfectamente bien tener un campo vectorial continuo en casi todas partes que está en una dirección con solo dos singularidades en los polos. Incluso se puede tener un campo vectorial continuo en todas partes donde los vientos son arbitrariamente aunque finitamente altos en todas partes excepto en una región arbitrariamente pequeña alrededor de los polos.

La mejor razón para construir ciudades sumergidas es la misma razón para construir ciudades subterráneas; protección contra amenazas superficiales. Específicamente la radiación.

El agua proporciona una protección increíble contra la radiación. Las plantas de energía nuclear almacenan su combustible gastado recientemente en grandes piscinas mientras se enfría. El agua es tan buena para detener la radiación que los buzos rutinariamente les dan mantenimiento sin quitar las barras de combustible gastadas. El agua reduce la radiación a la mitad aproximadamente cada 7 centímetros, por lo que, siempre que no se sumerjan y toquen las barras de combustible gastado, en realidad reciben menos radiación que la que reciben del entorno natural. https://qué-si.xkcd.com/29/

Entonces, si este planeta acaba de tener una guerra nuclear, especialmente una que usa bombas de cobalto que producen una lluvia radiactiva mucho más peligrosa, las ciudades sumergidas serán el mejor lugar para vivir. El océano bloqueará la mayor parte de la radiación atmosférica, y las corrientes evitarán que se acumulen demasiadas lluvias radiactivas en el casco de la ciudad.

Al llegar, también pueden descubrir que el planeta tiene una luna altamente radiactiva, o que su propio sol es altamente radiactivo.
@Ryan_L, la radiación podría provenir simplemente de que a su planeta le falta una magnetosfera, ya que eso juega un papel importante en la protección de la tierra de la radiación solar.
La versión de radiación solar/magnetosfera perdida funciona mucho mejor que la lluvia radiactiva aquí. El cobalto-60 tiene una vida media de 5 años, por lo que es muy probable que se descomponga hasta niveles manejables en menos tiempo del que se tarda en construir una ciudad submarina. En términos más generales, si tiene la tecnología para soportar una presión de 10 atms y proporcionar aire bajo el agua, tiene la tecnología para construir un refugio contra lluvia radiactiva en la superficie con muchos menos problemas.
La radiación y (potencialmente, si encaja temáticamente) extrañas bestias alienígenas fueron los primeros pensamientos que me vinieron a la mente también.
Radiactivo y radiante son dos cosas diferentes. Si hay una fuerte fuente de rayos X en el cielo (como un púlsar cercano), o el sol es un horror abrasador ultravioleta, entonces sí, preferiría vivir unos pocos metros debajo de la superficie. Pero el diseño más simple y seguro para eso sería una estructura casi neutral colgando debajo de una gran boya, que podría no ser lo que busca el OP.
"El agua reduce la radiación a la mitad" Bueno, eso depende de la radiación, ¿no? Alpha está bloqueado por solo una capa delgada, Beta pierde 2MeV / cm (es decir, estará completamente bloqueado por aproximadamente 1 cm) y gamma tiene una tasa de 50% / 15 cm. Una lluvia radiactiva produciría en gran medida polvo de uranio (que le preocupará) y eso se descompone emitiendo partículas alfa... Entonces, el problema es que la atmósfera está llena de polvo radiactivo y lo inhalará. Hay mejores formas de evitar esto; así que la radiación realmente no es una razón. Dicho esto; Las amenazas de superficie +1 son la única razón para hacer esto.

Lista de condiciones que harían que vivir en la superficie no fuera una idea tan tentadora:

1) Planeta pequeño

  • Presión claramente inferior a 1 atm, por lo que para replicar las condiciones de la tierra, en realidad debería estar presurizado.

  • Esta atmósfera delgada no tiene suficiente ozono, por lo que se necesita protección adicional contra los rayos UV de todos modos.

  • Una gravedad más baja significa un aumento de presión más lento con la profundidad

2) estrella fulgurante

  • Afortunadamente, no es tan fuerte como para despojar a la atmósfera, pero lo suficiente como para hervir la superficie del océano de vez en cuando.

3) Órbita planetaria muy elíptica

  • la temperatura de la superficie del planeta en promedio es cómoda +10 C. Solo significa -40 afelio (una especie de invierno) y +60 en perihelio (una especie de verano).

Como siempre, creo que la razón sería económica.

200-500 m de profundidad no es tan profundo en comparación con muchas partes del océano en la tierra, y digamos que las áreas menos profundas tienen recursos valiosos en el fondo del océano (como depósitos de litio, platino o titanio) o fuentes de calor para uso en plantas de energía. (como respiraderos térmicos).

Si ya hemos viajado a este planeta, entonces ya tenemos un conocimiento listo de los sistemas de soporte de vida y hábitat independientes del medio ambiente. Sería fácil y económico utilizar estos sistemas en entornos submarinos, pero también haciendo uso de fuentes de energía y minerales submarinos.

Considere también que los planetas de todo el océano tendrían sistemas climáticos inusuales, posiblemente un alto grado de humedad en el aire. Lo que significa que puede estar bastante nublado todo el tiempo, oscuro y sombrío y ventoso. No es un gran lugar para disfrutar de unas vacaciones. En cambio, los hábitats submarinos pueden ser mucho más estables, también con una abundancia de vida marina increíble, lo que requiere un estudio constante pero también fascinación.

Tenga en cuenta que la vida submarina se concentra de 10 a 200 metros de profundidad, y principalmente de 10 a 50. Un planeta sin aguas poco profundas tendría mucha menos vida que la Tierra. Pero los sistemas meteorológicos podrían ser muy diferentes.

Tamaño, espacio, espacio para respirar y la necesidad de suciedad. No solo quieren estar bajo el agua (para protegerse de las tormentas y la radiación), en realidad quieren estar en ciudades terrestres con un millón de habitantes, quieren espacio. En el fondo del océano pueden excavar para crear cavernas subterráneas de millas de ancho y una milla de profundidad, por lo que pueden tener zonas industriales, zonas residenciales, zonas comerciales, zonas gubernamentales, varias zonas recreativas y zonas agrícolas y ganaderas, tal como lo hacemos en la Tierra. . Con tecnología de ciencia ficción avanzada, todo esto puede ser alimentado por fusión (la fusión se realiza en su propia zona segura de generación de energía) e iluminado como la luz del día. Con suficiente potencia, podrías tener una zona fría allí, para esquiar u otros deportes de nieve.

Lo único para lo que realmente necesita acceso al cielo real es la astronomía y la seguridad para observar o recibir señales remotas; todo eso podría hacerse en barcos, en persona o pilotado a distancia. Los barcos y submarinos pueden atracar en el puerto de la ciudad subterránea; que puede ser más como el tamaño de uno de nuestros estadios; no diez veces el tamaño de la ciudad de Nueva York como la ciudad subterránea real.

Bajo tierra, sus granjas y ranchos robóticos cultivan alimentos terrestres, pepinos y lechugas, manzanas, naranjas y plátanos. Pollos y huevos, mantequilla y leche, si no se han vuelto veganos. Tienen abejas robóticas con alas fotoeléctricas para recolectar energía, para la polinización.

Incluso si no se entierran; sería más fácil, más eficiente y más seguro mantener bajo el agua mil cúpulas poco espaciadas en tierra que intentar hacer lo mismo con barcos flotantes, sujetos a tormentas y olas.

Dale una atmósfera caliente e inhabitable (como la de Venus).

La atmósfera de Venus consiste en un 96% de CO2 a una presión de 90 bar y una temperatura superficial de 460 grados. Celsius. No es un lugar muy agradable para vivir.

Las condiciones en Venus están impulsadas por una mayor proximidad al Sol y el efecto invernadero del CO2 (estamos trabajando para llegar allí nosotros mismos).

Tal vez no lo desee tanto con una temperatura superficial más baja (por debajo del punto de ebullición del agua con seguridad) y, en general, más agua.

Sin embargo, incluso entonces podría no ser muy difícil ver que las condiciones debajo de la superficie del océano son preferibles a las de arriba.

¿Cómo pudo haber sucedido? Aumento repentino de la actividad solar que conduce a una mayor exposición a la radiación o un aumento repentino de la actividad sísmica junto con la actividad volcánica y una enorme concentración de CO2 en la atmósfera y el posterior aumento de la temperatura o una colisión con otro objeto (como la luna o más pequeño).

Eso también podría explicar por qué los colonos pensaron que sería una buena idea ir allí. Todo se veía tan bien hasta que llegaron y se dieron cuenta de lo que había sucedido mientras tanto. Pero no hay tiempo para la desesperación. Es hora de arremangarse y ponerse a trabajar para construir una casa bajo el agua.

No habría agua líquida en ninguna parte de un planeta tan caliente.
@Ash Es por eso que escribí que probablemente no lo quieras tan mal con una temperatura superficial más baja. Es extremo, pero muestra la dirección.

Viento. Montones. Conduciendo enormes olas, también.

¿Cómo serían los huracanes en un mundo cuya superficie es principalmente agua?

Es bastante simple. Todos los recursos se encuentran en el fondo del océano, incluida la energía (petróleo, carbón, respiraderos térmicos), los materiales de construcción (piedra, hierro, cobre), los minerales preciosos (oro, diamantes) y los alimentos (plantas y peces). La principal necesidad de cualquier civilización serán estos recursos. Tendría sentido que la civilización comenzara cerca de esos recursos. Cualquier industria de este planeta estaría en el fondo del océano.

Si está iniciando una plataforma minera en una veta de oro y necesita energía, ¿querrá bombear petróleo hasta la superficie y luego hasta la mina? ¿Todos los que trabajan en esa mina y en esa plataforma petrolera querrán hacer un largo viaje todas las mañanas para ir al trabajo si pueden evitarlo? Por supuesto no. Es mucho más barato y fácil vivir cerca de la mina y de la plataforma petrolera y tener una tubería corta. Las plataformas petrolíferas en la Tierra se construyen en la superficie porque, de todos modos, ahí es donde se encuentra el cliente final. Cuando la mayoría de los clientes están en el fondo del océano, es mucho más barato enviarles petróleo directamente.

No hay nada en la superficie excepto agua. Si la superficie es sombría, poco interesante, poco atractiva, peligrosa, etc... es difícil ver por qué alguien elegiría viajar o vivir allí en primer lugar. Una vez que tenga la infraestructura en su lugar, puede construir túneles y edificios submarinos de manera bastante efectiva, y cualquier civilización sin espacio dominaría este tipo de cosas bastante bien.

Por si acaso, puede que no esté de más tener:

  • Radiación ampollas.
  • Terribles tormentas.
  • Algunas historias de terror de personas tontas que intentaron salir a la superficie.
  • Un bonito planeta de retiro cercano.

La gente viene a su planeta para trabajar y hacer una fortuna, luego se va a jubilarse a otro lugar.

El planeta podría estar pasando por una fase de bombardeo de meteoritos en la que, en gran parte, meteoritos de hielo de agua, hielo de CO2 o hielo de metano golpean la superficie del océano. Su destrucción por la energía del impacto podría significar que no representan una amenaza para las ciudades submarinas (pero los tsunamis y las olas rebeldes en la superficie)

¿Por qué construir puestos de avanzada bajo el agua, en lugar de asentamientos en la superficie del océano?
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