A Marianas jellemzői, a szondák és a lejtők árok

az Marianas gödör Ez a világ óceánjainak legmélyebb területe. A csendes-óceán nyugati és keleti részén található.

Ezek a szigetek a szubdukciós zónával egybeeső gödrök részét képezik, ahol két szomszédos tektonikus lemez ütközik.

A gödör körülbelül 2,550 kilométer hosszú, átlagos szélessége 69 kilométer. Legnagyobb mélységpontja a Challenger Abyss néven ismert, amely becslések szerint 10 994 méter.

A Mariana Trench, amely az észak-Mariana-szigetek és Guam amerikai függőségeinek területén helyezkedik el, 2009-ben az Egyesült Államok Nemzeti Emlékműve volt..

A gödör nem a Föld közepéhez legközelebb eső tengerfenék része. Ez azért van, mert a Föld nem tökéletes szféra; sugara kb. 25 kilométerrel kevesebb a pólusoknál, mint az egyenlítőnél. Ennek eredményeképpen az Északi-sarki padló egy része legalább 13 km-re van a Föld közepéhez közelebb, mint a Challenger mélysége..

Érdemes lehet tudni, hogy mi az óceáni árkok? Ez lehetővé teszi, hogy jobban megértse ezt a geológiai jelenséget.

A Mariana árok jellemzői

A Marianák gödörje végtelen sötétségben van, szélsőséges mélységének köszönhetően, amely néhány fokot is meghalad a fagyáspont felett..

Az óceánok, mint a Csendes-óceán viszonylag meleg felszíni vize 500 és 1000 láb közötti mélységig terjed. A felszíni vizek alatt a hőmérséklet gyorsan csökken, és egy rétegnek nevezzük a termoklin.

A termocline vastagsága körülbelül 1000 méter és 3000 láb között változik. Ezen a ponton a víz lassabban lehűl. Az olyan területeken, mint a Mariana árok, a víz hőmérséklete 1-4 ° C.

Az árok alján lévő víznyomás egy négyzetméterenként nyolc tonna zúzódás, vagy a tengerszint feletti normál légköri nyomás körülbelül ezer-szorosa. A nyomás mélységével növekszik.

mélységetmér

A Mariana árok és mélységeit 1875-ben a brit hajó H.M.S. A Challenger az első globális oceanográfiai körutazás része.

A tudósok egy nehéz rezonancia akkordot használva 4675 fát (kb. Öt mérföld vagy nyolc kilométer) mélységben rögzítettek..

1899. novemberében a USS Nero, egy átalakított haditengerészeti kollégium, 5269-et (9636 m) próbált ki. Ez volt az akkori legmélyebb mélység, és a rekordot több évig tartották, amíg a német Planeta kutatóhajó a Fülöp-szigeteki sírba nem próbált..

Az amerikai Fish Commissionból származó Albatross gőzhajó a Mariana Trench-be is kipróbált és 8802m-t talált 1900 februárjában, Guam délkeleti részén. A Colonia kábelhajó 1902-ben megvizsgálta az árok északi végét áthaladó útvonalat.

Majdnem harminc évvel az első felmérés után rendkívüli mélységeket mutattak a Mariana-szigetek közelében, az árok végül meghatározásra kerültek. A német geográfus, Otto Krummel közzétette, hogy mi lehet az 1907-es kiadásban az árok első önálló térképe Handbuch der Ozeanographie.

Még negyven évvel ezelőtt felismerték, hogy a Mariana árok a világ óceánjának legmélyebb mélysége volt.

1951-ben H.M.S. A Challenger II echo-felmérés segítségével megvizsgálta az árkot, ami sokkal pontosabb és sokkal könnyebb módja annak, hogy mérjük a mélységet, mint a felmérési csoport és az eredeti expedícióban használt vonóhálós vonalak.

A felmérés során az árok legmélyebb részét rögzítették, amikor a Challenger II 5 960 fát (10 900 méter) mélységet mért 11 ° 19'N 142 ° 15'E-re, amely a Challenger Abyss néven ismert..

A Challenger expedíció első pillantást vetett a mély óceáni medencékre és az óceánfenék egyéb jellemzőire.

A Mariana árok feltárása mellett a Challenger fontos adatokat gyűjtött a csendes-óceáni, az atlanti-óceáni és az indiai-óceánok jellegzetességeiről és fajairól is, közel 130 000 kilométerre, mintegy 71 000 tengeri mérföldre.

A 4 éves expedíció során mintegy 5000 új tengeri lófajt fedeztek fel.

1995 márciusában a Kaiko pilóta nélküli japán tengeralattjárót a Mariana árok mélyebb vizsgálatára használták.

A Kaiko egy kifinomult, nagyon pontos helymeghatározó rendszerrel rendelkező hajó, amely lehetővé teszi a tudósok számára, hogy fontos adatokat gyűjtsenek anélkül, hogy veszélyeztetnék az emberi búvárokat.

A Marianas árok a Washingtoni Egyetem és a Woods Hole Oceanográfiai Intézet kutatói által választott oldal 2012-ben a talajvíz-ciklus szeizmikus vizsgálatára..

Az óceán alatti szeizméterek és a hidrofonok segítségével a tudósok képesek a 97 km-es (60 mérföld) mélységű struktúrákat térképezni a felszín alatt..

merül

Az első alkalom, hogy az emberek leereszkedtek a Challenger szakadékba, több mint 50 évvel ezelőtt voltak. 1960. január 23-án a svájci tudós, Jacques Piccard és Don Walsh hadnagy az Egyesült Államok haditengerészetében elérték ezt a célt.

Az Egyesült Államok Haditengerészetének tengeralattjárója, a Trieszt nevű fürdőköpeny volt, amely 10, 900 méteres mélységben merülési rekordot állított fel..

A tudósnak az volt az ötlete, hogy 70 tonna benzint használjon az 50 láb hosszú tengeralattjárók úszóinak kitöltésére, tudva, hogy a benzin könnyebb volt, mint a víz, ami viszont a víz alatti légtartályok elárasztására szolgál. leereszkedését.

Ahogy a mélység növekedett, a benzin tömörödött, ami csökkentette a tengeralattjáró úszóképességét, és felgyorsította a haladást, amíg kb. 5 órával később a Trieszt elérte az óceán alját, és több mint 16.000 kilónyomásnyi négyzet hüvelykre esett..

Két évnyi San Diego és Guam közelében végzett módosítások és merülési tesztek után a Trieste fürdőköpenye készen állt a Mariana-árok alján található nagy búvárkodásra..

1960. január 20-án egy parancsnoki hajó, vontatóhajó és fürdőköpeny maradt Guamból. A parancsnoki hajó első feladata az volt, hogy megtalálják a Challenger mélypontjának legmélyebb részét, hogy biztosítsák a felfedezők megfelelő dicsőítési jogait.

De mivel a hajó mélységmérője nem mérhetett ilyen szélsőséges mélységeket, a legénység nyers módszert alkalmazott. A TNT blokkjaiban meggyújtották a biztosítékokat, és oldalra dobták őket, hogy felrobbanjanak a víz alatt.

Aztán időzítőket használtak a másodpercek számlálására, amíg a robbanás hanghullámai a távoli tengerfenékről visszapattantak, és a hajó hidrofonjához húzódtak. Hamarosan azonosítottak egy 1,6 km széles és 11 kilométer hosszú célterületet.

Öt órás leereszkedés után a pár csak 20 percet töltött az alsó részén, és nem tudott képeket venni az átjáró által okozott iszapfelhők miatt..

A 60-as évek végén az Egyesült Államok Haditengerészete elhagyta a világ legmélyebb mélységeinek emberes feltárását..

A Trieszt csapata sok mély merülést várt a járművével, de a haditengerészet a biztonsági aggályokra hivatkozva úgy döntött, hogy a művészetet 6000 méter feletti mélységre korlátozza..

Az óceánográfiai intézmények által a világ minden tájáról felépített következő generációs kutatási tengeralattjárók sekélyebb mélységben maradtak. A 6000 métert elérő hajók építésével az óceán 98 százalékát tudták felfedezni, mindent, mint a titokzatos árkok..

Az óceánográfusok megtanulták, hogy bízzanak a robotkocsikban, hogy megvizsgálják azokat a helyeket, ahol az emberek nem tudtak menni.

2012. március 26-án James Cameron filmrendezőnek sikerült 2 órás és 36 perces leereszkedés után megérintenie a tengeralattjáró Deepsea Challengerben lévő Marianas sírok alját..

Cameron több órát töltött az óceán padlójának felfedezésével, információk és tudományos adatok gyűjtésével, valamint mintadarabokkal kapcsolatban, mielőtt megkezdte a 70 perces emelkedést.

2015 júliusában az Oregoni Állami Egyetem és az Óceán- és Légköri Országos Igazgatóság tagjai és a parti őrség víz alatti vízbe merültek a Mariana árok mélyebb részébe, a Challenger-szakadékba..

Miután soha nem telepítették egy mérföldre, a titánhéj-hidrofont úgy tervezték, hogy ellenálljon a 7 mérföld alatti hatalmas nyomásnak. Bár a kutatók novemberig nem tudták helyreállítani a hidrofont, az adatok kapacitása az első 23 napban teljes volt.

Hónapos hangelemzés után a szakértők meglepődtek, hogy felvegyék a természetes és mesterséges hangokat, mint a hajók, földrengések, a tájfun és a bálna hangok. A misszió sikerének köszönhetően a kutatók bejelentették, hogy 2017-ben hosszabb ideig egy második hidrofont telepítenek.

ökológia

A Piccard és Walsh történelmi beágyazódásáig a tudósok megvitatták, hogy az élet ilyen szélsőséges nyomáson fennállhat-e. Az alján azonban Trieste fényvisszaverője megvilágított egy olyan teremtményt, amelyet Piccard egy sima halnak tartott, egy pillanatra, amikor Piccard később egy lelkesedéssel írta le egy könyvet az útjáról.

A Piccard és Walsh által vezetett expedíció azt állította, hogy a nagy nyomás miatt (nagy meglepetéssel) megfigyelte a háttérben élő nagy teremtményeket, például egy 30 cm hosszú lapos halat és a garnélarákot. Piccard szerint az alap egyértelműnek és egyértelműnek tűnt.

Sok tengeri biológus most szkeptikusan néz ki a lepényhal állítólagos megfigyelésével kapcsolatban, és azt javasoljuk, hogy a teremtmény tengeri uborka lehetett.

A második expedíció során a pilóta nélküli jármű Kaikō gyűjtött sármintákat a tengerfenékről. Azt találták, hogy ezekben a mintákban apró szervezetek éltek.

A Scripps-i Oceanográfiai Intézet tudósai az óceán felszíne alatt 10,6 kilométernyi óriás amoebát találtak, a Mariana árokban pedig pontosan.

Ezt szemlélve: ezek az aminosavak, más néven xenoforok, egy 1,6 kilométeres mélyebb árokban élnek, mint az Everest-hegy magassága. Az xenoforok korábbi mélységi rekordja körülbelül 7,5 kilométer volt.

Kevin Hardy, a Scripps óceánmérnöke, aki megszervezte a körutazást, elmagyarázta, hogy a Mariana-szigetek keleti részén található Mariana árok nemrégiben kiderült, hogy a technológia nem engedi meg.

Az árok alján lévő nyomás körülbelül 16,500 font / négyzetméter. A tengeren mért nyomás 14,7 psi.

A 35 000 láb alatti nyomás a tenger szintje alatt annyira intenzív, mondta Hardy, hogy az emberi csontokat teljesen összezúzza.

Ahhoz, hogy megvédjék a kamerákat és a fényeket, hogy összetörjenek, Hardy és csapata egy 17 hüvelykes átmérőjű gömböt épített, 1 hüvelyk vastag üvegből. Hardy azt mondta, hogy az üveg vastagsága és szilárdsága lehetővé teszi, hogy a gömb ellenálljon a mélytengeri nyomásoknak.

Emellett a Föld legmélyebb óceáni gödörje a baktériumok meglepően aktív közösségének otthona, ami azt sugallja, hogy a többi árkok találkozási pontok lehetnek a mikrobiális élet számára, azt mondják a kutatók..

A kutatók elemezték az üledékben lévő oxigénfogyasztás szintjét, amely feltárta a mélytengeri mikrobák aktivitását.

A tengerfenék oxigénfogyasztásának váratlanul magas arányát fedezték fel, ami azt jelzi, hogy a mikrobiális közösség kétszer annyira aktív, mint egy közeli 6 000 méteres (6,900 m), körülbelül 35 km-re délre.

A Challenger Abyss üledékei szignifikánsan magasabb szintű mikrobákat és szerves vegyületeket tartalmaztak, mint a közeli, magasabb helyszínen.

A kutatók azt sugallják, hogy a Mariana árok a csapadékok természetes csapdájává válnak. Hasonló hatások tapasztalhatók más tengeralattjáró kanyonokban.

Egy másik kutatócsoport a közelmúltban megpillantotta az óceáni kéregben virágzó mikrobák közösségeinek létezését.

Ez a felfedezés olyan sziklákra összpontosított, amelyek a tengerfenék alatt mintegy 350-180 m-re mérték. Az Egyesült Államok északnyugati partjainál mintegy 2600 méteres víz található.

Ezek a mikrobák nyilvánvalóan a víz és a kőzet közötti kémiai reakciókból származó energián élnek ahelyett, hogy felülről táplálkoznak.

referenciák

1. Az Encyclopædia Britannica szerkesztői. (2017). Mariana Trench 2017, az Encyclopedia Britannica-tól. A lap eredeti címe: britannica.com.
2. Charles Q. Choi. (2013). Mikrobák élnek a legmélyebb helyen a Földön. 2017-től az Amazing Planet-től. A lap eredeti címe: livescience.com.
3. Deborah Netburn (2011). Óriási amőba található Mariana Trenchben 6,6 mérföldre a tenger alatt. 2017-től L. A. Times-tól. A lap eredeti címe: latimesblogs.latimes.com.
4. Albert E. Theberge. (2009). Harminc éve a Mariana árok felfedezése. 2017-ben, a Hydro International-tól A lap eredeti címe: hydro-international.com.
5. Deepsea kihívás. (2012). A Mariana árok. 2017, a Deepsea Challenge-től. A lap eredeti címe: deepseachallenge.com.
6. Ker Than. (2012). James Cameron Mariana Trench búvárkodás. 2017-től a National Geographic News-tól. A lap eredeti címe: news.nationalgeographic.com.
7. Eliza Strickland. (2012). Don Walsh leírja az utazást a Mariana árok aljára. 2017-től az IEEE Spectrum-tól. Lap forrása: spect.ieee.org.