Mik az óceáni gödrök?

az óceáni árkok ők a tengerfenéken lévő mélyedések, amelyek a Föld tektonikus lemezeinek tevékenysége eredményeként alakulnak ki, hogy amikor egymásba szorul, a másikba tolódik..

Ezek a hosszú és keskeny V-alakú mélyedések az óceán legmélyebb részei, és az egész világon a tengerszint feletti mélység 10 km-en belül találhatók..

A Csendes-óceánon a legmélyebb gödrök, és az úgynevezett "Tűzgyűrű" része, amely szintén aktív vulkánokat és földrengés zónákat tartalmaz..

A legmélyebb óceáni gödör a Mariana-árok, amely a Marinas-szigetek közelében található, több mint 1580 mérföldre, vagy 2,542 kilométerre, 5-ször hosszabb, mint a Colorado-ban, az Egyesült Államokban található Grand Canyon és átlagosan mindössze 43 mérföld. 69 km).

Ott található a Challenger Abyss, amely 10 911 méterre az óceán legmélyebb része. Hasonlóképpen, Tonga, a Kuriles, a Kermadec és a Fülöp-szigetek sírjai több mint 10.000 méter mélyek.

Összehasonlításképpen, a Mount Everest magassága 8 848 méter tengerszint feletti magasságban van, ami azt jelenti, hogy a Mariana árok a legmélyebb részén több mint 2000 méter mély.

Az óceáni gödrök az óceán legmélyebb rétegét foglalják el. Az intenzív nyomás, a napfény hiánya és a hely hideg hőmérséklete a Föld egyik legegyedibb élőhelyévé teszi.

Hogyan képződnek az óceáni gödrök?

A gödröket subdukció, egy geofizikai folyamat képezi, amelyben a Föld két vagy több tektonikus lemeze összeomlik, a legrégebbi és sűrűbb pedig a könnyebb lemez alá kerül, ami a tengerfenék és a külső kéreg (a litoszféra) kialakulását eredményezi. A görbék és a lejtő, a V alakú depresszió.  

Subdukciós zónák

Más szavakkal, amikor egy sűrű tektonikus lemez széle találkozik egy kevésbé sűrű tektonikus lemez szélével, a sűrűbb lemez lefelé hajlik. Ezt a fajta határt a litoszféra rétegei között konvergensnek nevezik. Az a hely, ahol a sűrűbb lemez kerül átadásra, az aldukciós zóna.

A subdukciós folyamat dinamikus geológiai elemeket képez, amelyek a Föld szeizmikus aktivitásának jelentős részéért felelősek, és gyakran a nagy földrengések epicentruma, beleértve a nagyobb mértékű földrengéseket is..

Néhány óceáni árkát a kontinentális kéreggel ellátott lemez és az óceáni kéreggel rendelkező lemez közötti váltással képeznek. A kontinentális kéreg mindig úszik, mint az óceáni kéreg, és ez utóbbi mindig leszedik.

A legismertebb óceáni árkok ennek a határnak a következménye a konvergens lemezek között. A Dél-Amerika nyugati partjának perui-chile-árokát a Nazca-lemez óceáni kérge alkotja, amely a Dél-Amerika tányérjának kontinentális kérge alá esik..

A Dél-Japánból nyúló Ryukyu árok oly módon alakulnak ki, hogy a Fülöp-szigeteki lemez alatti óceáni kéreg az eurázsiai lemez kontinentális kéreg alatt áll.

Ritkán óceáni gödrök alakulhatnak ki, ha két, kontinentális kéreggel rendelkező lemez található. A Csendes-óceán déli részén elhelyezkedő Marianas árok akkor keletkeznek, amikor a csendes-óceáni tányér alsó részei a Fülöp-szigetek legkisebb és legkevésbé sűrű lapja alá kerülnek.

A szubdukciós zónában az olvadt anyag egy része, amely korábban a tengerfenék volt, általában a gödör közelében található vulkánokon keresztül emelkedik. A vulkánok gyakran vulkáni íveket hoznak létre, egy hegylánc-szigetet, amely párhuzamos a gödörhöz.

Az Aleut-árok keletkeznek, ahol a csendes-óceáni tányér az észak-amerikai lemez alatt az északi-sarkvidéki régióban Alaszka állam és az Egyesült Államok orosz régiója között halad. Az Aleut-szigetek egy vulkáni ívből állnak, amely elhagyja az Alaszka-félszigetet és az Aleut-árok északra..

Nem minden óceáni árok vannak a Csendes-óceánon. A Puerto Rico árok egy komplex tektonikus depresszió, amelyet részben a Kis-Antillák szubdukciós zónája alkot. Itt az Észak-Amerika óriási lemezének óceáni kéregét a legkisebb karibi lemez óceáni kérge alá helyezik..

Miért fontosak az óceáni árkok?

Az óceáni árkok ismerete korlátozott, mivel mélysége és távolsága van a helyétől, de a tudósok tudják, hogy jelentős szerepet játszanak életünkben a szárazföldön..

A világ szeizmikus aktivitásának nagy része szubdukciós zónákban zajlik, ami pusztító hatást gyakorolhat a part menti közösségekre és még inkább a globális gazdaságra..

A tengerfenéken keletkezett földrengések a szubdukciós zónákban a 2004-es indiai-óceáni szökőár és a japán Tohoku és szökőár földrengésért felelősek..

Az óceáni árkok tanulmányozásával a tudósok megérthetik a szubdukció fizikai folyamatát és a pusztító természeti katasztrófák okát..

A gödrök tanulmányozása a kutatók számára is lehetővé teszi, hogy megértsék a szervezetek mélységéből a környezetükbe való alkalmazkodás új és változatos formáit, amelyek tartalmazhatják a biológiai és az orvosbiológiai előrelépések kulcsait..

A mélytengeri szervezeteknek a kemény környezetükben való élethez való alkalmazkodásának tanulmányozása segíthet a különböző kutatási területeken a megértés előmozdításában, a cukorbetegség kezelésétől a tisztítószerek fejlesztéséig.

A kutatók már felfedezték azokat a mikrobákat, amelyek a tengeri mélységben hidrotermikus szellőzőnyílásokkal rendelkeznek, amelyek az antibiotikumok és a rákellenes gyógyszerek új formái lehetnek..

Az ilyen adaptációk kulcsfontosságúak lehetnek az óceán életének eredetének megértésében is, mivel a tudósok megvizsgálják e szervezetek genetikáját, hogy összeállítsák az élet kiterjedését az izolált ökoszisztémák között és végül a a világ óceánjai.

A közelmúltban végzett kutatások váratlan és nagy mennyiségű szénanyagot gyűjtöttek össze a gödrökben, ami arra utalhat, hogy ezek a régiók jelentős szerepet játszanak a Föld éghajlatában.

Ezt a szenet a Föld köpenyében lefoglalták, vagy a baktériumok által elfogyasztott bányákból.

Ez a felfedezés lehetőséget nyújt arra, hogy tovább vizsgálják a gödrök szerepét mind a forrásként (vulkánok és más folyamatok révén), mind a bolygó szén-ciklusának tartályaként, amelyek befolyásolhatják azt, ahogyan a tudósok végül megértik és előrejelzik az emberek által termelt üvegházhatású gázok hatása és az éghajlatváltozás.

Az új technológiák fejlesztése a tenger mélységéből, a merülőtől a kamerákig és az érzékelőkig, valamint a mintavevőkhöz nagy lehetőséget nyújt a tudósoknak, hogy szisztematikusan megvizsgálják a gödrök ökoszisztémáit hosszú ideig..

Ez végül jobban megérti a földrengéseket és a geofizikai folyamatokat, megvizsgálja, hogy a tudósok miként értsék meg a globális szén-ciklust, biztosítják a biomedicinális kutatások lehetőségeit, és potenciálisan hozzájárulhatnak az új ismeretekhez a Föld életének alakulásához..

Ugyanezek a technológiai fejlesztések új lehetőségeket teremtenek a tudósok számára az óceán egészének tanulmányozására, a távoli partról a jéggel fedett Északi-sarkra..

Élet az óceáni árkokban

Az óceáni árkok a föld legveszélyesebb élőhelyei közé tartoznak. A nyomás a felülethez képest több mint 1000-szerese, és a víz hőmérséklete valamivel a fagyáspont felett van. Talán még ennél is fontosabb, hogy a napfény nem lép be mélyebb óceáni árkokba, így a fotoszintézis lehetetlenné válik.

Az óceáni árkokban élő élőlények szokatlan adaptációval fejlődtek ki ezekben a hideg és sötét kanyonokban.

A viselkedése az úgynevezett "vizuális interakciós hipotézis" tesztje, amely szerint a szervezet egy nagyobb láthatósága, annál nagyobb az energiája, amit a zsákmányt vadászni vagy a ragadozók visszaszorítására fordít. Általánosságban elmondható, hogy a sötét óceáni árkokban az élet elkülönült és lassú.

nyomás

A Föld legmélyebb helye, a Challenger Abyss alján lévő nyomás 703 kilogramm négyzetméterenként (8 tonna négyzetméterenként). A nagy tengeri állatok, mint a cápák és a bálnák nem élhetnek ebben a zúzási mélységben.

Számos olyan szervezet, amely ezekben a nagynyomású környezetekben virágzik, nem rendelkezik olyan szervekkel, amelyek töltik ki a gázokat, például a tüdőt. Ezek a organizmusok, amelyek sok tengeri csillaggal vagy medúzaival kapcsolatosak, többnyire vízből és zselés anyagból készülnek, amelyeket nem lehet olyan könnyen összezúzni, mint a tüdőt vagy a csontokat..

Ezek közül sokan eléggé jól navigálnak a mélységben ahhoz, hogy minden nap 1000 métert meghaladó függőleges migrációt végezzenek a gödör aljától..

Még a halak a mély gödrökben zselések. A Mariana árok alján sok izzófejjel rendelkező csigafaj él. Ezeknek a halaknak a testeit eldobható zsebkendőkkel hasonlították össze.

Sötét és mély

A sekély óceáni árkok kisebb nyomást gyakorolnak, de a napfény területén kívül is lehetnek, ahol a fény áthatol a vízbe.

Ezek a sötét óceáni gödrök sok halat alkalmazkodtak az élethez. Néhányan biolumineszcenciát használnak, ami azt jelenti, hogy saját fényt hoznak létre, hogy éljenek, hogy vonzza a zsákmányt, megtalálják a társat, vagy megakadályozzák a ragadozót.

Élelmiszerhálózatok

Fotoszintézis nélkül a tengeri közösségek elsődlegesen két szokatlan tápanyagforrástól függenek.

Az első a "tengeri hó". A tengeri hó a szerves anyag folyamatos esése a vízoszlop magasságából. A tengeri hó elsősorban hulladék, beleértve az ürülékeket és a halott szervezetek maradványait, például a halakat vagy a tengeri moszatot. Ez a tápanyagban gazdag tengeri hó táplálja az olyan állatokat, mint a tengeri uborka vagy a tintahal vámpírok.

Az óceáni árkokból származó táplálékhálós tápanyagok másik forrása nem a fotoszintézisből, hanem a kemoszintézisből származik. A kemoszintézis az az eljárás, amelyben az óceán árokba, mint például a baktériumokba tartozó organizmusok kémiai vegyületeket szerves tápanyagokká alakítanak.

A kemoszintézishez használt kémiai vegyületek metán vagy széndioxid, melyet a hidrotermális szellőzőnyílásokból kivontak, amelyek a gázokat és a forró, mérgező folyadékokat hideg óceáni vízbe engedik. A közönséges állat, amely a kemoszintézis baktériumoktól függ, hogy az élelmiszert szerezze, az óriáscső féreg.

A sírok feltárása

Az óceáni gödrök az egyik legérzékenyebb és kevésbé ismert tengeri élőhely. 1950-ig sok oceanográfus úgy vélte, hogy ezek a gödrök változatlan környezetnek számítanak, közel sem élve. Még ma is az óceáni árkok kutatásának nagy része a tengeri padlómintákon és a fényképészeti expedíciókon alapul.

Ez lassan változik, amikor a felfedezők mélyen, szó szerint ásnak. A Challenger Abyss, a Marianas árok alján fekszik, a Csendes-óceánon, Guam-sziget közelében..

Csak három ember látogatta meg a világ legmélyebb óceáni gödörjét a Challenger Abyss-t: egy közös francia-amerikai személyzetet (Jacques Piccard és Don Walsh) 1960-ban, 10,916 méteres mélységben, és a National Geographic James Cameron lakóhelyén lévő felfedezőt 2012-ben elérte a 10 984 métert (két másik pilóta nélküli expedíció is felfedezte a Challenger Abyss-t).

Az óceáni árkok felfedezésére alkalmas merülőgépek egyedülálló kihívások széles skáláját mutatják be.

A tengeralattjáróknak hihetetlenül erősnek és ellenállónak kell lenniük az erős óceáni áramlatokkal, a Marianas árok nulla láthatóságával és nagy nyomásával szemben..

Még mindig nagy kihívást jelent még az emberek biztonságos szállítására, valamint a kényes felszerelések fejlesztésére. A tengeralattjáró, amely Piccardot és Walsh-ot vitte a Challenger Abyss-be, a rendkívüli Triesztbe, egy szokatlan hajó volt, amit fürdőkádnak neveztek (tengeralattjáró az óceán mélységeinek felfedezésére).

Cameron merülő, Deepsea Challenger, innovatív módon sikeresen foglalkozott a mérnöki kihívásokkal. A mélytengeri áramlatok leküzdésére a tengeralattjárót úgy tervezték, hogy lassan forogjon.

A tengeralattjáró fényei nem izzólámpák vagy fénycsövek voltak, de apró LED-tömbök, amelyek körülbelül 30 méteres területet világítottak meg.

Talán még csodálatosabban, a Deepsea Challenger-et maga is úgy tervezték, hogy tömörítse. Cameron és csapata olyan szintetikus üvegalapú habot hozott létre, amely lehetővé tette, hogy a jármű az óceán nyomása alatt összenyomódjon. A Deepsea Challenger 7,6 centiméterre csökkent a felszínre, amikor leereszkedett.

referenciák

1. n.d.Trenches. Woods Hole Oceanográfiai Intézet. 2017. január 9..
2. (2015, július 13.). Óceán árok. Nemzeti Földrajzi Társaság. 2017. január 9..
3. n.d.Oceanic árok. ScienceDaily. 2017. január 9..
4. (2016, július). Okeanikus. Föld Geológia. 2017. január 9..
5. Az óceán leghosszabb része. Geology.com. 2017. január 9..
6. Oskin, B. (2014, október 8.). Mariana árok: a legmélyebb mélységek. Élő tudomány 2017. január 9..
7. n.d.Ocean árkok. Encyclopedia.com. 2017. január 9..