Марианская впадина - это желоб в форме полумесяца в западной части Тихого океана, к востоку от Марианских островов недалеко от Гуама. Район, окружающий траншею, примечателен множеством уникальных природных условий. Марианская впадина содержит самые глубокие из известных точек на Земле, жерла с пузырями жидкой серы и углекислого газа, активные грязевые вулканы и морские обитатели, адаптированные к давлению, в 1000 раз превышающему уровень моря.
Глубина Челленджера в южной части Марианской впадины (иногда называемой Марианской впадиной) - самое глубокое место в океане. Его глубину трудно измерить с поверхности, но по современным оценкам она составляет менее 1000 футов (305 метров).
В 2010 году Глубина Челленджера была привязана к отметке 36 070 футов (10 994 м), как было измерено с помощью звуковых импульсов, посланных через океан во время исследования 2010 года, проведенного Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA).
В 2012 году кинорежиссер и глубоководный исследователь Джеймс Кэмерон спустился на дно Challenger Deep, ненадолго достигнув высоты 35 756 футов (10 898 м) во время экспедиции 2012 года. Но он мог бы пойти немного глубже. Обследование картирование морского дна с высоким разрешением опубликованы в 2014 году исследователи из Университета штата Нью - Гемпшир сказал Challenger Deep упрется на 36,037 футов (10984 м).
Второе по глубине место океана также находится в Марианской впадине. Глубина Сирены, расположенная в 124 милях (200 км) к востоку от Глубины Челленджера, представляет собой синяк глубиной 35 462 футов (10 809 м).
Для сравнения, гора Эверест находится на высоте 29 026 футов (8848 м) над уровнем моря, что означает, что самая глубокая часть Марианской впадины на 7044 фута (2147 м) глубже, чем высота Эвереста.
Охраняемая земля
Длина Марианской впадины составляет 1580 миль (2542 километра), что более чем в пять раз превышает длину Гранд-Каньона. Однако ширина узкой траншеи составляет всего 43 мили (69 км).
Поскольку Гуам является территорией США, а 15 Северных Марианских островов входят в состав Содружества США, Соединенные Штаты обладают юрисдикцией над Марианской впадиной. В 2009 году президент Джордж У. Буш учредил Морской национальный памятник Марианской впадины, который создал охраняемый морской заповедник на территории около 195 000 квадратных миль (506 000 квадратных километров) морского дна и вод, окружающих отдаленные острова. Он включает большую часть Марианской впадины, 21 подводный вулкан и районы вокруг трех островов.
Как образовалась траншея
Марианский желоб был создан в результате процесса, происходящего в зоне субдукции, где сталкиваются две массивные плиты океанической коры. В зоне субдукции один кусок океанической коры выталкивается и вытягивается под другой, погружаясь в мантию Земли, слой под корой. В местах пересечения двух частей корки над изгибом опускающейся коры образуется глубокая траншея. В этом случае кора Тихого океана прогибается ниже филиппинской коры.
Кора Тихого океана, также называемая тектонической плитой, возрастом около 180 миллионов лет, ныряет в желоб. Филиппинская плита моложе и меньше Тихоокеанской плиты.
«В зонах субдукции холодная плотная кора погружается обратно в мантию и разрушается», - сказал Николас ван дер Элст, сейсмолог из обсерватории Земли Ламонта Доэрти Колумбийского университета в Палисейдсе, Нью-Йорк.
Несмотря на всю глубину траншеи, это не самое близкое к центру Земли место. Поскольку планета выпячивается на экваторе, радиус на полюсах примерно на 16 миль (25 км) меньше, чем радиус на экваторе. Таким образом, части морского дна Северного Ледовитого океана ближе к центру Земли, чем Глубина Челленджера.
Давление дробящей воды на дно траншеи составляет более 8 тонн на квадратный дюйм (703 килограмма на квадратный метр). Это более чем в 1000 раз превышает давление, ощущаемое на уровне моря, или эквивалент 50 гигантских реактивных двигателей, сброшенных на человека.
Марианская впадина расположена в западной части Тихого океана. (Изображение предоставлено: www.freeworldmaps.net)
Необычные вулканы
Цепь вулканов, которые возвышаются над океанскими волнами, образуя Марианские острова, отражает дугу Марианской впадины в форме полумесяца. Между островами много странных подводных вулканов .
Например, подводный вулкан Эйфуку извергает жидкий углекислый газ из гидротермальных источников, похожих на дымовые трубы. Температура жидкости, выходящей из этих дымоходов, составляет 217 градусов по Фаренгейту (103 градуса по Цельсию). На подводном вулкане Дайкоку ученые обнаружили лужу расплавленной серы на глубине 1345 футов (410 м) под поверхностью океана, чего больше нигде на Земле не видели.
Жизнь в впадине
Недавние научные экспедиции обнаружили удивительно разнообразную жизнь в этих суровых условиях.
«Животные, живущие в самых глубоких частях Марианской впадины, выживают в полной темноте и сильном давлении», - сказала Наташа Галло, докторант Океанографического института Скриппса, которая изучала видеозаписи экспедиции Кэмерона 2012 года.
Еда в Марианской впадине крайне ограничена , потому что глубокое ущелье находится далеко от суши. По словам Галло, листья, кокосы и деревья редко попадают на дно траншеи, и мертвый планктон, опускающийся с поверхности, должен упасть на тысячи футов, чтобы достичь Челленджера. Вместо этого некоторые микробы полагаются на химические вещества, такие как метан или сера, в то время как другие существа поедают морских обитателей, находящихся ниже в пищевой цепи.
По словам Галло, три наиболее распространенных организма на дне Марианской впадины - это ксенофиофоры, амфиподы и небольшие морские огурцы (голотурии).
Одноклеточные ксенофиофоры напоминают гигантских амеб, и они питаются, окружая и поглощая свою пищу. Амфиподы - это блестящие, похожие на креветок падальщики, обычно обитающие в глубоководных желобах. Голотурии могут быть новым видом причудливых полупрозрачных морских огурцов.
«Это одни из самых глубоких из когда-либо наблюдавшихся голотурий, и их было относительно много», - сказал Галло.
Ученые также идентифицировали более 200 различных микроорганизмов в грязи, собранной из Глубины Челленджера. Грязь была доставлена обратно в лаборатории на суше в специальных канистрах и тщательно хранится в условиях, имитирующих сокрушительный холод и давление.
Во время экспедиции Кэмерона 2012 года ученые также обнаружили микробные маты в Глубине Сирены, зоне к востоку от Глубины Челленджера. Эти скопления микробов питаются водородом и метаном, выделяемым в результате химических реакций между морской водой и камнями.
Однако обманчиво уязвимая рыба здесь не только как дома, но и является одним из главных хищников региона. В 2017 году ученые сообщили, что они собрали образцы необычного существа, получившего название марианской улитки , которое обитает на глубине около 26 200 футов (8 000 м). Маленькое розовое безчешуйное тело рыбы-улитки вряд ли способно выжить в такой суровой среде, но эта рыба полна сюрпризов, сообщили исследователи в новом исследовании. Похоже, что животное доминирует в этой экосистеме, погружаясь глубже любой другой рыбы и используя отсутствие конкурентов, поедая многочисленную добычу беспозвоночных, населяющих траншею, пишут авторы исследования.
Загрязнение в глубине
К сожалению, глубокий океан действует как потенциальный сток для выброшенных загрязнителей и мусора. В недавнем исследовании исследовательская группа под руководством Университета Ньюкасла показывает, что химические вещества, созданные человеком, которые были запрещены в 1970-х годах, все еще скрываются в самых глубоких частях океана .
При отборе проб амфипод (креветкообразных ракообразных) из траншей Мариана и Кермадек исследователи обнаружили чрезвычайно высокие уровни стойких органических загрязнителей (СОЗ) в жировых тканях организмов. К ним относятся полихлорированные бифенилы (ПХБ) и полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ), химические вещества, обычно используемые в качестве электрических изоляторов и антипиренов, согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Ecology & Evolution. Эти СОЗ были выброшены в окружающую среду в результате промышленных аварий и утечек на свалках с 1930-х до 1970-х годов, когда они были окончательно запрещены.
«Мы все еще думаем о глубинах океана как об этом удаленном и нетронутом царстве, защищенном от воздействия человека, но наши исследования показывают, что, к сожалению, это не могло быть дальше от истины», - сказал ведущий автор Алан Джеймисон из Университета Ньюкасла в прессе. выпуск.
Фактически, амфиподы в исследовании имели уровни загрязнения, аналогичные тем, которые были обнаружены в заливе Суруга, одной из наиболее загрязненных промышленных зон северо-западной части Тихого океана.
Поскольку СОЗ не могут разлагаться естественным путем, они сохраняются в окружающей среде в течение десятилетий, достигая дна океана в виде зараженного пластикового мусора и мертвых животных. Затем загрязнители переносятся от существа к существу по пищевой цепи океана, что в конечном итоге приводит к концентрации химических веществ, намного превышающей уровень загрязнения на поверхности.
«Тот факт, что мы обнаружили такие необычайные уровни этих загрязнителей в одной из самых отдаленных и недоступных сред обитания на Земле, действительно свидетельствует о долгосрочном разрушительном воздействии, которое человечество оказывает на планету», - сказал Джеймисон в пресс-релизе.
Исследователи говорят, что следующим шагом будет понимание последствий этого загрязнения и того, что оно делает с экосистемой в целом.
Люди и впадина
В 1875 году впадина была обнаружена HMS Challenger с использованием недавно изобретенного оборудования для зондирования во время глобального кругосветного плавания.
В 1951 году траншею снова пробил HMS Challenger II. Challenger Deep был назван в честь двух судов.
В 1960 году «глубоководная лодка» по имени Батискаф Триест достигла дна Челленджера. Это было первое судно, которым управляли лейтенант ВМС США Дон Уолш и швейцарский ученый Жак Пиккар.
В 1995 году японская беспилотная подводная лодка Kaiko собрала образцы и полезные данные из траншеи.
В 2009 году Соединенные Штаты отправили гибридный дистанционно управляемый автомобиль Nereus на дно Challenger Deep. Автомобиль оставался на морском дне почти 10 часов.
В 2012 году Кэмерон пилотировал Deepsea Challenger и достиг морского дна, но не смог сделать никаких фотографий из-за утечки гидравлической жидкости. Позже подводная лодка была передана в дар океанографическому институту Вудс-Хоул.
Источник: Live Science
