Kas yra vandenyno duobės?

The vandenyno tranšėjos jie yra jūros dugno sluoksniai, susidarę dėl Žemės tektoninių plokščių veiklos, kad, kai susilieja vienas, stumiamas į kitą.

Šios ilgos ir siauros V formos depresijos yra giliausios vandenyno dalys ir yra visame pasaulyje, pasiekiančiuose apie 10 kilometrų gylyje žemiau jūros lygio.

Ramiajame vandenyne yra giliausios duobės ir yra vadinamosios „žiedo žiedo“ dalys, kuriose taip pat yra aktyvių ugnikalnių ir žemės drebėjimo zonų..

Giliausia vandenyno duobė yra Mariana treniruotė, esanti netoli Marino salų, kurios ilgis yra daugiau nei 1580 mylių arba 2 542 kilometrai, 5 kartus ilgiau nei Grand Canyon Kolorade, JAV ir vidutiniškai tik 43 mylių ( 69 km).

Čia yra „Challenger Abyss“, kuri 10,911 metrų yra giliausia vandenyno dalis. Taip pat Tongos, Kurilės, Kermadeko ir Filipinų kapai yra daugiau nei 10 000 metrų gylio.

Palyginimui, „Everest“ kalnas yra 8 848 metrų aukštyje virš jūros lygio, o tai reiškia, kad giliausia Mariana tranšėja yra daugiau nei 2000 metrų gylio.

Vandenyno duobės užima giliausią vandenyno sluoksnį. Intensyvus spaudimas, saulės spindulių trūkumas ir šios vietos šaltos temperatūros tampa viena iš unikaliausių buveinių Žemėje.

Kaip suformuoja vandenyno duobes?

Duobes formuoja subdukcija, geofizinis procesas, kuriame du ar daugiau tektoninių Žemės plokštelių susilieja, o seniausias ir tankiausias - stumiamas žemiau žiebtuvėlio, sukeldamas jūros dugną ir išorinį plutą (litosferą). Kreivės ir sudaro nuolydį, V formos depresiją.  

Subdukcijos zonos

Kitaip tariant, kai tankios tektoninės plokštės kraštas atitinka mažiau tankios tektoninės plokštės kraštą, tankesnė plokštė sulenksta žemyn. Šio tipo siena tarp litosferos sluoksnių vadinama konvergentu. Vietą, kurioje dedama tankiausia plokštelė, vadinama subdukcijos zona.

Subdukcijos procesas padaro duobes dinamiškus geologinius elementus, kurie yra atsakingi už didelę Žemės seisminės veiklos dalį ir dažnai yra didelių žemės drebėjimų epicentras, įskaitant kai kuriuos didesnės apimties žemės drebėjimus..

Kai kurias vandenynines griovius formuoja subdukcija tarp plokštelės, turinčios kontinentinį plutą, ir plokštė, kurioje yra vandenyno pluta. Kontinentinis pluta visada plūduriuoja daugiau nei vandenyno pluta, o pastarasis visuomet bus subdukuotas.

Žinomiausi vandenynų tranšėjos yra šios ribos tarp konvergentinių plokščių rezultatas. Pietų-Čekijos vakarinės pakrantės Peru – Čilės tranšėjos formą sudaro Nazca plokštelės vandeninis pluta, kuri perkeliama į žemyninį Pietų Amerikos plutą..

Ryukyu tranšėja, kuri tęsiasi nuo pietų Japonijos, yra suformuota taip, kad vandenyno plutos, esančios Filipinų plokštelės dalelėse, patenka į kontinentinį Eurazijos plokštės plutą..

Retai gali susidaryti vandenynų duobės, kai susitinka dvi plokštelės su kontinentiniu pluta. Mariano tranšėja, įsikūrusi Ramiojo vandenyno pietuose, susidaro, kai Ramiojo vandenyno plokštės pakloja žemiau mažiausios ir mažiausiai tankios Filipinų plokštės..

Subdukcijos zonoje dalis išlydytos medžiagos, kuri anksčiau buvo jūros dugnas, paprastai pakeliama per ugnikalnius, esančius netoli duobės. Vulkanai dažnai sukuria vulkanines arkas, kalnų grandinės salą, kuri yra lygiagreti duobei.

Aleutų tranšėja yra suformuota ten, kur Ramiojo vandenyno plokštė per Šiaurės Amerikos plokštę Arkties regione tarp Aliaskos valstijos Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Rusijos Sibiro regione. Aleutų salos sudaro vulkaninį lanką, išeinantį iš Aliaskos pusiasalio ir tik į šiaurę nuo Aleuto tranšėjos.

Ne visi vandenyno tranšėjos yra Ramiojo vandenyno regione. Puerto Riko tranšėja yra kompleksinė tektoninė depresija, kurią iš dalies sudaro Mažosios Antilų subdukcijos zona. Čia milžiniškos Šiaurės Amerikos plokštelės vandeninis pluta yra perkelta į mažiausio Karibų jūros plokštės vandenyno plutą..

Kodėl vandenynų tranšėjos yra svarbios?

Žinios apie vandenynų griovius yra ribotos dėl savo gylio ir atokumo nuo jo, tačiau mokslininkai žino, kad jie atlieka svarbų vaidmenį mūsų gyvenime sausumoje..

Didžioji dalis pasaulinio seisminio aktyvumo vyksta subdukcijos zonose, kurios gali turėti pražūtingą poveikį pakrančių bendruomenėms ir dar labiau pasaulio ekonomikai..

Žemės drebėjimai ant jūros dugno, susidariusio subdukcijos zonose, buvo atsakingi už Indijos vandenyno cunamį 2004 m. Ir Tohoku bei cunamio žemės drebėjimą Japonijoje 2011 m..

Ištyrę vandenynų tranšėjus, mokslininkai gali suprasti fizinį subdukcijos procesą ir šių niokojančių stichinių nelaimių priežastis..

Be to, tyrinėjant duobes, mokslininkai supranta naujų ir įvairiausių organizmų adaptacijos formų nuo jūros gelmių iki jų aplinkos, kuri gali turėti raktą į biologinę ir biomedicinos pažangą..

Studijavimas, kaip giliavandeniai organizmai prisitaikė prie gyvenimo sunkioje aplinkoje, gali padėti geriau suprasti įvairias mokslinių tyrimų sritis, pradedant nuo diabeto gydymo iki ploviklių tobulinimo..

Mokslininkai jau atrado mikrobus, kurie gyvena hidroterminėse angose, kuriose gali būti naujų antibiotikų ir vaistų nuo vėžio formų..

Tokie pritaikymai taip pat gali turėti pagrindą suprasti gyvybės kilmę vandenyje, nes mokslininkai ištiria šių organizmų genetiką, kad sukurtų istoriją apie tai, kaip gyvenimas plečiasi tarp izoliuotų ekosistemų ir galiausiai per pasaulio vandenynų.

Naujausi tyrimai taip pat atskleidė netikėtus ir didelius anglies kiekius, sukauptus į duobes, o tai gali reikšti, kad šie regionai vaidina svarbų vaidmenį Žemės klimato sąlygomis..

Ši anglis yra konfiskuota Žemės mantija per subdukciją arba bakterijos suvartoja iš duobės.

Šis atradimas suteikia galimybių toliau tirti duobių vaidmenį kaip šaltinį (per ugnikalnius ir kitus procesus) ir kaip planetos anglies ciklo rezervuarą, kuris gali daryti įtaką mokslininkų galiausiai suprasti ir prognozuoti žmonių išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikį ir klimato kaitą.

Naujų technologijų kūrimas iš jūros gelmių, nuo panardinimo iki fotoaparatų ir jutiklių bei mėginių ėmiklių, suteiks puikias galimybes mokslininkams sistemingai tirti duobių ekosistemas ilgą laiką.

Tai leis mums geriau suprasti žemės drebėjimus ir geofizinius procesus, apžvelgti, kaip mokslininkai supranta pasaulinį anglies ciklą, suteikia biomedicininių tyrimų galimybes ir gali prisidėti prie naujų įžvalgų apie gyvenimo evoliuciją Žemėje..

Tokios pačios technologinės pažangos sukurs naujus mokslininkų gebėjimus ištirti visą vandenyną, nuo nutolusių kranto linijų iki ledo dengto Arkties vandenyno..

Gyvenimas vandenyno tranšėjose

Vandenyno tranšėjos yra viena iš priešiškiausių buveinių žemėje. Slėgis yra didesnis nei 1000 kartų paviršiaus atžvilgiu, o vandens temperatūra yra šiek tiek didesnė už užšalimo tašką. Galbūt dar svarbiau, kad saulės spinduliai neprasiskverbia į gilesnius vandenynų tranšėjus, todėl fotosintezė neįmanoma.

Vandenyno tranšėjose gyvenantys organizmai išsivystė neįprastai prisitaikydami šiuose šaltuose ir tamsiuose kanjonuose.

Jo elgesys yra vadinamosios „regos sąveikos hipotezės“ testas, kuriame teigiama, kad kuo didesnis organizmo matomumas, tuo didesnė energija turi išleisti medžioti grobį ar atstumti plėšrūnus. Apskritai, gyvenimas tamsiame vandenyno tranšėjose yra izoliuotas ir sulėtintas.

Slėgis

Slėgis „Challenger Abyss“, giliausios žemės žemėje, apačioje yra 703 kilogramai kvadratiniam metrui (8 tonos kvadratiniam coliui). Dideli jūrų gyvūnai, tokie kaip rykliai ir banginiai, negali gyventi šiame gniuždymo gylyje.

Daugelis šių aukšto slėgio aplinkoje klestinčių organizmų neturi organų, užpildančių dujas, pvz., Plaučius. Šie organizmai, daugelis susiję su jūrų žvaigždėmis arba medūzomis, daugiausia gaminami iš vandens ir želatinių medžiagų, kurių negalima sutraiškyti taip lengvai, kaip plaučiai ar kaulai..

Daugelis šių būtybių pakankamai gerai pereina į gylį, kad kiekvieną dieną būtų galima perkelti daugiau kaip 1000 metrų nuo duobės dugno..

Net žuvys, esančios giliuose duobėse, yra želatinės. Pavyzdžiui, Mariana tranšėjos apačioje gyvena daug rūšių sraigių žuvų su lempučių galvutėmis. Šių žuvų kūnai buvo lyginami su vienkartinėmis nosinėmis.

Tamsus ir gilus

Sekliųjų vandenynų tranšėjos turi mažesnį spaudimą, tačiau vis tiek gali būti už saulės spindulių, kur šviesa prasiskverbia į vandenį.

Šiuose tamsiuose vandenyno duobėse daugelis žuvų prisitaikė prie gyvenimo. Kai kurie naudoja bioluminescenciją, tai reiškia, kad jie gamina savo šviesą gyventi, kad pritrauktų savo grobį, surastų partnerį arba atstumtų plėšrūną.

Maisto tinklai

Be fotosintezės jūrų bendruomenės visų pirma priklauso nuo dviejų neįprastų maistinių medžiagų šaltinių.

Pirmasis yra „jūros sniegas“. Jūros sniegas - tai nuolatinis organinių medžiagų kritimas iš vandens stulpelio aukščių. Jūros sniegas daugiausia yra atliekos, įskaitant išmatus ir negyvų organizmų, pvz., Žuvų ar jūros dumblių, liekanas. Šis maistinių medžiagų turintis jūros sniegas maitina gyvūnus, tokius kaip jūros agurkai ar kalmarų vampyrai.

Kitas maistinių medžiagų šaltinis maisto vandenims iš vandenynų tranšėjų nėra ne fotosintezė, bet chemosintezė. Chemosintezė - tai procesas, kurio metu vandenynų tranšėjoje esantys organizmai, pvz., Bakterijos, cheminius junginius paverčia organinėmis maistinėmis medžiagomis.

Cheminiai sintezei naudojami cheminiai junginiai yra metanas arba anglies dioksidas, pašalintas iš hidroterminių angų, išleidžiančių savo dujas ir karštus, toksiškus skysčius į šaltą vandenyną. Paprastas gyvūnas, kuris priklauso nuo chemosintezės bakterijų, kad gautų maistą, yra milžiniškas vamzdžių kirminas.

Ištirti kapus

Vandenyno duobės lieka viena iš sunkiausių ir mažai žinomų jūrų buveinių. Iki 1950 m. Daug okeanografų manė, kad šios duobės buvo nekintančios aplinkos, esančios beveik negyvi. Net ir šiandien daugybė vandenyno tranšėjų tyrimų yra grindžiami jūros dugno mėginiais ir fotografijų ekspedicijomis.

Tai lėtai keičiasi, kai tyrinėtojai giliai, pažodžiui kasti giliai. „Challenger Abyss“, esanti Marianos tranšėjos apačioje, yra giliai Ramiojo vandenyno pakrantėje, netoli Guamo salos.

Tik trys žmonės aplankė „Challenger Abyss“, giliausią vandenyno duobę pasaulyje: 1960 m. Pasiekė 10 916 metrų gylį ir 2012 m. „National Geographic“ gyvenamąjį tyrėją „Jacques Piccard“ ir „Don Walsh“. pasiekė 10 984 metrus (dvi kitos nepilotuotos ekspedicijos taip pat tyrinėjo „Challenger Abyss“).

Panardinamoji inžinerija, skirta tyrinėti vandenynų tranšėjus, yra puikus unikalių iššūkių rinkinys.

Povandeniniai laivai turi būti neįtikėtinai stiprūs ir atsparūs kovojant su stipriomis vandenyno srovėmis, nulio matomumu ir dideliu Mariano tranšėjos spaudimu.

Technologijų, skirtų saugiai transportuoti žmones ir subtilią įrangą, kūrimas vis dar yra didelis iššūkis. Povandeninis laivas, paėmęs „Piccard“ ir „Walsh“ į „Challenger Abyss“, ypatingą Triestą, buvo neįprastas laivas, žinomas kaip pirtis (povandeninis laivas, tyrinėjantis vandenyno gelmes).

„Cameron“ panardinamasis „Deepsea Challenger“ sėkmingai sprendė inžinerinius iššūkius naujoviškai. Siekiant kovoti su giliavandenėmis srovėmis, povandeninis laivas buvo suprojektuotas taip, kad jis lėtai pasisuktų.

Povandeninio laivo žibintai nebuvo kaitinamosios arba fluorescencinės lemputės, bet mažos LED matricos, apšviestos apie 30 metrų plotą.

Galbūt dar nuostabiau, pats Deepsea Challenger buvo suprojektuotas suspausti. Cameron ir jo komanda sukūrė sintetinį stiklo pagrindu pagamintą putą, leidžiančią transporto priemonei suspausti vandenyno spaudimu. „Deepsea Challenger“ grįžo į paviršių 7,6 centimetrų mažesniu nei tada, kai jis nusileido.

Nuorodos

1. n.d.Trenches. Woods Hole Okeanografinė institucija. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
2. (2015 m. Liepos 13 d.). Vandenyno tranšėjos. „National Geographic Society“. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
3. n.d.Okeaninis tranšėjos. „ScienceDaily“ Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
4. (2016 m. Liepos mėn.). OCEANINĖ TRENCH. Žemės geologinis. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
5. n.d.Deepest vandenyno dalis. Geology.com Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
6. Oskin, B. (2014 m. Spalio 8 d.). Mariana tranšėja: giliausi gelmiai. „Live Science“ Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
7. n.d.Okinės tranšėjos. Encyclopedia.com. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.