Поділитися:
Які океанічні ями?
The океанічні окопи це прірви в морському дні, що утворюються в результаті діяльності тектонічних плит Землі, що при зближенні один виштовхується під інший.
Ці довгі і вузькі V-подібні западини є найглибшими частинами океану і знаходяться по всьому світу, досягаючи глибин близько 10 км нижче рівня моря..
У Тихому океані знаходяться найглибші ями і є частиною так званого "вогняного кільця", що також включає діючі вулкани і зони землетрусу.
Найглибша океанічна яма - це Маріанська траншея, розташована поблизу Марини з довжиною більше 1580 миль або 2542 кілометри, у 5 разів довше, ніж Гранд-Каньйон в Колорадо, США і в середньому лише 43 милі ( 69 кілометрів.
Там розташована безодня Челленджера, яка на 10,911 метрах є найглибшою частиною океану. Крім того, могили Тонги, Курил, Кермадека і Філіппін глибиною більше 10 000 метрів.
Для порівняння, гора Еверест має висоту 8 848 метрів над рівнем моря, що означає, що Маріанська траншея в її найглибшій частині має глибину більше 2000 метрів..
Океанічні ями займають найглибший шар океану. Інтенсивний тиск, відсутність сонячного світла і холодні температури цього місця роблять його одним з найбільш унікальних місць існування на Землі.
Як формуються океанічні ями?
Ями утворюються за допомогою субдукції, геофізичного процесу, в якому сходяться дві або більше тектонічних плит Землі, а найстаріша і щільніша штовхається під більш світлу плиту, що викликає морське дно і зовнішню кору (літосферу) Криві і утворює нахил, V-подібну депресію.
Зони субдукції
Іншими словами, коли край щільної тектонічної пластини зустрічається з краєм менш щільної тектонічної пластини, більш щільна пластина згинається вниз. Цей тип кордону між шарами літосфери називається конвергентним. Зона субдукції називається місцем, де піддана щільна пластина.
Процес субдукції робить ями динамічними геологічними елементами, відповідальні за значну частину сейсмічної активності Землі і часто є епіцентром великих землетрусів, включаючи деякі землетруси з більшою величиною.
Деякі океанічні траншеї утворені субдукцією між плитою, що має континентальну кору, і пластиною, що носить океанічну кору. Континентальна кора завжди плаває більше, ніж океанічна кора, а остання завжди буде підкорена.
Найбільш відомі океанічні траншеї є результатом цієї межі між конвергентними плитами. Траншеє Перу-Чилі західного узбережжя Південної Америки утворено океанічною корою пластини Наска, що підкорює під континентальною корою плита Південної Америки.
Тренч Рюкю, що простягається від південної Японії, утворений таким чином, що океанічна кора філіппінської плити підкорює під континентальною корою євразійської пластини.
Рідко океанічні ями можуть утворюватися, коли зустрічаються дві пластини, що несуть континентальну корочку. Маріанська траншея, в південній частині Тихого океану, утворюється, коли накладення тихоокеанської плити відбувається під найменшою і найменш щільною плитою Філіпп.
У зоні субдукції частина розплавленого матеріалу, яка раніше була морським дном, зазвичай піднімається через вулкани, розташовані поблизу ями. Вулкани часто створюють вулканічні арки, острів гірського ланцюга, що лежить паралельно ямі.
Алеутський траншею утворюється там, де тихоокеанська плита піддана північноамериканській пластині в арктичному регіоні між штатом Аляска в Сполучених Штатах і російським регіоном Сибіру. Алеутські острови утворюють вулканічну дугу, яка виходить з півострова Аляски і на північ від алеутського жолобу..
Не всі океанічні окопи знаходяться в Тихому океані. Траншея Пуерто-Ріко є складною тектонічною депресією, що частково утворена зоною субдукції Малих Антильських островів. Тут океанічна кора величезної пластини Північної Америки піддана океанічній корі найменшої карибської пластини..
Чому важливі океанічні траншеї?
Знання океанічних окопів обмежене завдяки своїй глибині і віддаленості від свого розташування, але вчені знають, що вони відіграють значну роль у нашому житті на суші..
Значна частина світової сейсмічної діяльності відбувається в зонах субдукції, що може мати руйнівний вплив на прибережні громади і навіть більше на глобальну економіку..
Землетруси на морському дні, що утворилися в зонах субдукції, були відповідальними за цунамі в Індійському океані в 2004 році, а землетрус Тохоку і цунамі в Японії в 2011 році.
Вивчаючи окопи океану, вчені можуть зрозуміти фізичний процес субдукції та причини цих руйнівних стихійних лих.
Дослідження ям також дає дослідникам розуміння нових і різноманітних форм адаптації організмів з морських глибин до їх навколишнього середовища, які можуть містити ключ до біологічних і біомедичних досягнень..
Вивчення того, як глибоководні організми пристосувалися до життя в суворих умовах, може допомогти зрозуміти багато різних напрямків досліджень - від лікування діабету до вдосконалення миючих засобів.
Дослідники вже виявили мікроби, які населяють гідротермальні вентиляційні отвори в морській безодні, які мають потенціал як нові форми антибіотиків і ліків від раку.
Такі пристосування можуть також мати ключове значення для розуміння походження життя в океані, оскільки вчені вивчають генетику цих організмів, щоб скласти загадку історії про те, як життя розширюється між ізольованими екосистемами і, зрештою, через Світового океану.
Недавні дослідження також виявили неочікувані і великі обсяги вуглецевого матеріалу, накопиченого в ямах, що може припустити, що ці регіони відіграють значну роль у кліматі Землі.
Цей вуглець конфіскується в мантії Землі через субдукцію або споживається бактеріями з ями.
Це відкриття відкриває можливості для подальшого вивчення ролі ям як джерела (через вулкани та інші процеси), так і резервуара в циклі вуглецю планети, що може вплинути на те, як в кінцевому підсумку вчені зрозуміють і прогнозують вплив парникових газів, що генеруються людьми та зміною клімату.
Розробка нових технологій з морських глибин, від занурень до камер і датчиків і семплерів, надасть вченим великі можливості для систематичного дослідження екосистем кар'єрів протягом тривалого часу..
Це в кінцевому підсумку дасть нам краще розуміння землетрусів і геофізичних процесів, вивчить, як вчені розуміють глобальний вуглецевий цикл, забезпечують шляхи біомедичних досліджень і потенційно сприяють новим розумінням еволюції життя на Землі..
Ці ж технічні досягнення створять нові можливості для вчених для вивчення океану в цілому, від віддалених берегових ліній до кригового льодовикового океану..
Життя в окопах океану
Океанські окопи є одними з найбільш ворожих середовищ існування на землі. Тиск більше 1000 разів по відношенню до поверхні, а температура води трохи вище точки замерзання. Можливо, більш важливим є те, що сонячне світло не проникає в глибші окопи океану, що робить фотосинтез неможливим.
Організми, які живуть в окопах океану, розвивалися з незвичайними пристосуваннями для розвитку цих холодних і темних каньйонів.
Її поведінка є випробуванням так званої «гіпотези візуальної взаємодії», яка говорить, що чим більша видимість організму, тим більша енергія, яку вона повинна витрачати, щоб полювати на здобич або відбити хижаків. Загалом, життя в темних океанських окопах ізольоване і уповільнене.
Тиск
Тиск в нижній частині безодні Challenger, найглибшого місця на землі, становить 703 кілограма на квадратний метр (8 тонн на квадратний дюйм). Великі морські тварини, такі як акули і кити, не можуть жити в цій глибині.
Багато організми, які процвітають у цих середовищах високого тиску, не мають органів, які заповнюються газами, такими як легені. Ці організми, багато з яких пов'язані з морськими зірками або медузами, виготовляються переважно з води і желатинового матеріалу, який не може бути подрібнений так само легко, як легкі або кістки.
Багато хто з цих істот переміщаються по глибині досить добре, щоб здійснювати вертикальну міграцію більш ніж 1000 метрів від дна ями щодня.
Навіть риби в глибоких ямах є желатиновими. Багато видів риб-равликів з головками цибулини, наприклад, живуть на дні Маріанської траншеї. Тіла цих риб порівнювалися з одноразовими хустками.
Темний і глибокий
Дрібні океанічні окопи мають менший тиск, але все ще можуть знаходитися за межами зони сонячного світла, де світло проникає у воду.
Багато риби пристосувалися до життя в цих темних океанських ямах. Деякі використовують біолюмінесценцію, а це означає, що вони виробляють своє власне світло для того, щоб залучити свою жертву, знайти партнера або відбити хижака.
Харчові мережі
Без фотосинтезу морські спільноти залежать насамперед від двох незвичайних джерел поживних речовин.
Перший - "морський сніг". Морський сніг є безперервним падінням органічного матеріалу з висот у товщі води. Морський сніг в основному є відходами, включаючи екскременти та залишки мертвих організмів, таких як риба або водорості. Цей багатий живильними речовинами морський сніг живить таких тварин, як морські огірки або вампіри з кальмарів.
Іншим джерелом поживних речовин для харчових мереж з океанічних траншей є не фотосинтез, а хіміосинтез. Хемосинтез - це процес, при якому організми в океанському траншеї, такі як бактерії, перетворюють хімічні сполуки в органічні поживні речовини.
Хімічні сполуки, що використовуються в хемосинтезі, - це метан або вуглекислий газ, вигнаний з гідротермальних отворів, які викидають гази і гарячі, токсичні рідини в холодну океанську воду. Звичайна тварина, яка залежить від бактерій хемосинтезу для отримання їжі, є гігантським трубним хробаком.
Вивчення могил
Океанські ями залишаються одним з найбільш невловимих і маловивчених морських середовищ існування. До 1950 року багато океанографів вважали, що ці ями були незмінними середовищами поблизу неживих. Навіть сьогодні велика частина досліджень в океанічних траншеях базується на морських зразках підлоги і фотографічних експедиціях.
Це повільно змінюється, оскільки дослідники копають глибоко, буквально. Безодня Челленджера, на дні Маріанської траншеї, лежить глибоко в Тихому океані біля острова Гуам.
Тільки три людини відвідали Бездну Челленджера, найглибшу океанічну яму в світі: спільний франко-американський екіпаж (Жак Пікар і Дон Уолш) у 1960 році, досягнувши глибини 10,916 метрів, і дослідника в резиденції National Geographic Джеймса Кемерона в 2012 році. досягаючи 10 984 метрів (Дві інші безпілотні експедиції також досліджували Бездну Челленджера).
Погружна техніка для вивчення океанічних траншей представляє великий набір унікальних проблем.
Підводні апарати повинні бути неймовірно міцними і стійкими до боротьби з сильними океанськими течіями, нульовою видимістю і великим тиском з боку Маріанської траншеї..
Розвиток техніки для безпечного транспортування людей, а також делікатного обладнання все ще залишається серйозною проблемою. Підводний човен, який взяв Пікард і Уолш до безодні Челленджера, надзвичайний Трієст, був незвичайним судном, відомим як батискаф (підводний човен для вивчення глибин океану)..
Cameron''s submersible, Deepsea Challenger, успішно вирішуються інженерні завдання у раціоналізаторських шляхах. Для боротьби з глибокими морськими течіями підводний човен був спроектований для повільного обертання під час спуску.
Світло в підводному човні не були лампами розжарювання або флуоресцентними лампочками, а крихітні світлодіодні масиви, що висвітлювали площу близько 30 метрів.
Можливо більше amazingly, Deepsea Більш складна задача себе була замислена щоб бути стиснута. Камерон і його команда створили синтетичну піну на основі скла, що дозволило стиснути автомобіль під тиском океану. Deepsea Challenger повернувся на поверхню 7,6 сантиметрів менше, ніж коли він спустився.
Список літератури
- n.d. Інститут океанографії ім. Отримано 9 січня 2017 року.
- (2015, липень13). Океанський жолоб. Національне географічне товариство. Отримано 9 січня 2017 року.
- н.д.океанічної траншеї. ScienceDaily Отримано 9 січня 2017 року.
- (2016, липень). ОКЕАНСЬКИЙ ТРЕНЧ. Геологічна Земля. Отримано 9 січня 2017 року.
- Найбільша частина океану. Geology.com Отримано 9 січня 2017 року.
- Оскін Б. (2014, 8 жовтня). Mariana Trench: Найглибші глибини. Жива наука Отримано 9 січня 2017 року.
- н.д.океанські окопи. Encyclopedia.com. Отримано 9 січня 2017 року.