ЧТО ТАКОЕ ОКЕАНИЧЕСКИЕ ЖЕЛОБА? - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2026

В океан траншеи являются глубины на морском дне , которые образуются в виде результате деятельности тектонических плит Земли, которое выталкивается сход друг под другом.

Эти длинные узкие V-образные впадины являются самыми глубокими частями океана и встречаются по всему миру, достигая глубины около 10 километров ниже уровня моря.

Самые глубокие траншеи находятся в Тихом океане и являются частью так называемого «огненного кольца», в которое также входят действующие вулканы и зоны землетрясений.

Самая глубокая океаническая впадина - это Марианская впадина, расположенная недалеко от Морских островов, ее длина составляет более 1580 миль или 2542 километра, что в 5 раз длиннее Гранд-Каньона в Колорадо, США, и в среднем составляет всего 43 мили ( 69 километров) шириной.

Здесь находится Бездна Челленджера, которая на высоте 10911 метров является самой глубокой частью океана. Точно так же могилы Тонга, Курилы, Кермадек и Филиппины имеют глубину более 10 000 метров.

Для сравнения, гора Эверест находится на высоте 8848 метров над уровнем моря, а это означает, что глубина Марианской впадины в самой глубокой точке составляет более 2000 метров.

Океанские желоба занимают самый глубокий слой океана. Сильное давление, отсутствие солнечного света и низкие температуры делают это место одним из самых уникальных мест обитания на Земле.

Как образуются океанские желоба?

Ямы образуются в результате субдукции, геофизического процесса, в котором две или более тектонических плит Земли сходятся, и самая старая и самая плотная плита проталкивается под более легкую плиту, в результате чего дно океана и внешняя кора (литосфера) изгибается и образует наклон, V-образную депрессию.

Зоны субдукции

Другими словами, когда край плотной тектонической плиты встречается с краем менее плотной тектонической плиты, более плотная плита изгибается вниз. Такой тип границы между слоями литосферы называется конвергентной. Место субдукции самой плотной плиты называется зоной субдукции.

Процесс субдукции делает траншеи динамическими геологическими элементами, ответственными за значительную часть сейсмической активности Земли, и они часто являются эпицентром крупных землетрясений, включая некоторые из самых сильных землетрясений в истории наблюдений.

Некоторые океанические желоба образованы субдукцией между плитой, несущей континентальную кору, и плитой, несущей океаническую кору. Континентальная кора всегда плавает больше, чем океаническая кора, и последняя всегда будет погружаться.

Самые известные океанические желобы являются результатом этой границы между сходящимися плитами. Желоб Перу-Чили у западного побережья Южной Америки образован океанической корой плиты Наска, которая погружается под континентальную кору Южно-Американской плиты.

Желоб Рюкю, который простирается от южной части Японии, сформирован таким образом, что океаническая кора Филиппинской плиты погружается под континентальную кору Евразийской плиты.

Океанские желоба могут образовываться редко, когда встречаются две плиты, несущие континентальную кору. Марианская впадина в южной части Тихого океана образуется, когда мощная Тихоокеанская плита погружается под меньшую и менее плотную плиту Филиппин.

В зоне субдукции часть расплавленного материала, который ранее был дном океана, обычно поднимается вверх через вулканы, расположенные рядом с котлованом. Вулканы часто образуют вулканические арки - остров горной цепи, расположенный параллельно траншее.

Алеутский желоб формируется там, где Тихоокеанская плита погружается под Североамериканскую плиту в арктическом регионе между штатом Аляска в США и российским регионом Сибирь. Алеутские острова образуют вулканическую дугу, которая проходит от полуострова Аляска к северу от Алеутской впадины.

Не все океанические желоба находятся в Тихом океане. Желоб Пуэрто-Рико представляет собой сложную тектоническую депрессию, частично образованную зоной субдукции Малых Антильских островов. Здесь океаническая кора огромной Североамериканской плиты погружена под океаническую кору меньшей Карибской плиты.

Почему так важны океанские траншеи?

Сведения об океанских желобах ограничены из-за их глубины и удаленности, но ученые знают, что они играют значительную роль в нашей жизни на суше.

Большая часть сейсмической активности в мире происходит в зонах субдукции, что может иметь разрушительные последствия для прибрежных сообществ и даже в большей степени для мировой экономики.

Землетрясения на морском дне, возникшие в зонах субдукции, были причиной цунами в Индийском океане в 2004 году и землетрясения и цунами в Тохоку в Японии в 2011 году.

Изучая океанические желоба, ученые могут понять физический процесс субдукции и причины этих разрушительных стихийных бедствий.

Изучение траншей также дает исследователям понимание новых и разнообразных форм адаптации организмов из морских глубин к окружающей среде, что может стать ключом к биологическим и биомедицинским достижениям.

Изучение того, как глубоководные организмы приспособились к жизни в суровых условиях окружающей среды, может помочь углубить понимание во многих различных областях исследований, от лечения диабета до улучшенных моющих средств.

Исследователи уже обнаружили микробы, населяющие гидротермальные источники в глубоком море, которые могут стать новыми формами антибиотиков и противораковых препаратов.

Такая адаптация может также содержать ключ к пониманию происхождения жизни в океане, поскольку ученые исследуют генетику этих организмов, чтобы собрать воедино пазл истории о том, как жизнь распространяется между изолированными экосистемами и, в конечном итоге, через Мировой океан.

Недавние исследования также показали, что в ямах накапливается большое и неожиданное количество углерода, что может свидетельствовать о том, что эти регионы играют значительную роль в климате Земли.

Этот углерод конфискуется в мантии Земли путем субдукции или потребляется бактериями из ямы.

Это открытие открывает возможности для дальнейшего изучения роли траншей как источника (через вулканы и другие процессы), так и как отложения в углеродном цикле планеты, которое может повлиять на то, как ученые в конечном итоге понимают и предсказывают. воздействие парниковых газов антропогенного происхождения и изменение климата.

Разработка новых глубоководных технологий, от подводных аппаратов до камер, датчиков и пробоотборников, предоставит ученым большие возможности для систематического исследования траншейных экосистем в течение длительных периодов времени.

В конечном итоге это позволит нам лучше понять землетрясения и геофизические процессы, проанализировать, как ученые понимают глобальный углеродный цикл, откроет возможности для биомедицинских исследований и, возможно, внесет вклад в новое понимание эволюции жизни на Земле.

Эти же технологические достижения создадут новые возможности для ученых изучать океан в целом, от удаленных береговых линий до покрытого льдом Северного Ледовитого океана.

Жизнь в окопах океана

Океанские траншеи - одни из самых враждебных мест обитания на Земле. Давление превышает давление более чем в 1000 раз, а температура воды немного выше нуля. Возможно, что еще более важно, солнечный свет не проникает в самые глубокие океанские желоба, делая фотосинтез невозможным.

Организмы, живущие в океанических траншеях, эволюционировали с необычными приспособлениями, чтобы жить в этих холодных темных каньонах.

Их поведение является проверкой так называемой «гипотезы визуального взаимодействия», которая гласит, что чем больше видимость организма, тем больше энергии он должен расходовать, чтобы охотиться на добычу или отпугивать хищников. В целом жизнь в темных океанских желобах изолирована и медленна.

давление

Давление на дне Бездны Челленджера, самого глубокого места на Земле, составляет 703 килограмма на квадратный метр (8 тонн на квадратный дюйм). Крупные морские животные, такие как акулы и киты, не могут жить на этой сокрушительной глубине.

Многие организмы, которые процветают в этих средах с высоким давлением, не имеют органов, наполненных газами, таких как легкие. Эти организмы, многие из которых связаны с морскими звездами или медузами, состоят в основном из воды и желеобразного материала, который не так легко раздавить, как легкие или кости.

Многие из этих существ достаточно хорошо ориентируются на глубинах, чтобы совершать вертикальные миграции на расстояние более 1000 метров от дна траншей каждый день.

Даже рыба в глубоких ямах желеобразна. Например, на дне Марианской впадины обитают многие виды луковичных моллюсков. Тела этих рыб сравнивают с одноразовыми тканями.

Темный и глубокий

Мелкие океанические траншеи имеют меньшее давление, но все же могут находиться за пределами зоны солнечного света, где свет проникает в воду.

Многие рыбы приспособились к жизни в этих темных океанских желобах. Некоторые используют биолюминесценцию, что означает, что они излучают собственный свет, чтобы жить, чтобы привлечь свою добычу, найти помощника или отпугнуть хищника.

Продовольственные сети

Без фотосинтеза морские сообщества зависят в первую очередь от двух необычных источников питательных веществ.

Первый - «морской снег». Морской снег - это непрерывное падение органических веществ с высоты в толще воды. Морской снег - это в первую очередь отходы, включая экскременты и останки мертвых организмов, таких как рыба или водоросли. Этот богатый питательными веществами морской снег служит пищей для таких животных, как морские огурцы или кальмары-вампиры.

Другой источник питательных веществ для пищевых сетей океанских желобов - это не фотосинтез, а хемосинтез. Хемосинтез - это процесс, при котором организмы в океанской желобе, например бактерии, превращают химические соединения в органические питательные вещества.

Химические соединения, используемые в хемосинтезе, представляют собой метан или диоксид углерода, выбрасываемые из гидротермальных источников, которые выделяют свои горячие и токсичные газы и жидкости в холодную океанскую воду. Обычным животным, питающимся хемосинтетическими бактериями, является гигантский трубчатый червь.

Изучение могил

Океанские желоба остаются одним из самых неуловимых и малоизвестных морских мест обитания. До 1950 года многие океанологи считали эти траншеи неизменной средой, почти лишенной жизни. Даже сегодня большая часть исследований океанских желобов основана на образцах океанского дна и фотографических экспедициях.

Это медленно меняется, поскольку исследователи буквально копают глубоко. Глубина Челленджера расположена на дне Марианской впадины, глубоко в Тихом океане недалеко от острова Гуам.

Всего три человека посетили Бездну Челленджера, самую глубокую океанскую траншею в мире: совместная франко-американская команда (Жак Пиккар и Дон Уолш) в 1960 году, достигнув глубины 10916 метров, и исследователь National Geographic Джеймс Кэмерон в 2012 году. достигая 10 984 метра (Две другие беспилотные экспедиции также исследовали Бездну Челленджера).

Инженерные подводные аппараты для исследования океанских желобов представляют собой большой набор уникальных задач.

Подводные аппараты должны быть невероятно прочными и прочными, чтобы противостоять сильным океанским течениям, нулевой видимости и высокому давлению со стороны Марианской впадины.

Еще более сложной задачей является разработка инженерных систем для безопасной перевозки людей и хрупкого оборудования. Подводная лодка, которая доставила Пикара и Уолша в Глубину Челленджера, необычный Триест, была необычным судном, известным как батискаф (подводная лодка для исследования глубин океана).

Подводный аппарат Кэмерона Deepsea Challenger успешно решал инженерные задачи инновационными способами. Для борьбы с глубоководными океанскими течениями подводная лодка была спроектирована таким образом, чтобы при спуске она медленно поворачивалась.

Огни на подводной лодке были сделаны не из ламп накаливания или люминесцентных ламп, а из крошечных светодиодов, которые освещали площадь около 100 футов.

Что еще более удивительно, Deepsea Challenger был разработан для сжатия. Кэмерон и его команда создали синтетическую пену на основе стекла, которая позволила транспортному средству сжиматься под давлением океана. Deepsea Challenger вернулся на поверхность на 7,6 сантиметра меньше, чем при спуске.

Ссылки

1. ndTrenches. Океанографическое учреждение Вудс-Хоул. Проверено 9 января 2017 года.
2. (2015, 13 июля). Океанский желоб. Национальное географическое общество. Проверено 9 января 2017 года.
3. ndОкеанический желоб. ScienceDaily. Проверено 9 января 2017 года.
4. (2016, июль). ОКЕАНИЧЕСКИЙ ТРАНШ. Земля геологическая. Проверено 9 января 2017 года.
5. nd Самая глубокая часть океана. Geology.com. Проверено 9 января 2017 года.
6. Оськин Б. (8 октября 2014 г.). Марианская впадина: самые глубокие глубины. Живая наука. Проверено 9 января 2017 года.
7. ndОкеанские окопы. Encyclopedia.com. Проверено 9 января 2017 года.