ЩО ТАКЕ ОКЕАНСЬКІ ОКОПИ? - СЕРЕДОВИЩЕ - 2025

В океан траншеї є глибини на морському дні , які утворюються в вигляді результаті діяльності тектонічних плит Землі, яке виштовхується сход один під одним.

Ці довгі вузькі V-подібні западини є найглибшими частинами океану і зустрічаються у всьому світі, що досягають глибини приблизно на 10 кілометрів нижче рівня моря.

Найглибші траншеї знаходяться в Тихому океані і є частиною так званого "Вогняного кільця", що включає також активні вулкани та зони землетрусів.

Найглибша океанічна траншея - Маріанський жолоб, розташований поблизу Морських островів, довжиною понад 1580 миль або 2542 кілометри, в 5 разів довший за Гранд-Каньйон у штаті Колорадо, США, і в середньому це лише 43 милі ( 69 кілометрів) шир.

Там розташована прірва Challenger, яка на 10 911 метрах є найглибшою частиною океану. Так само могили Тонга, Куріл, Кермадек та Філіппіни глибші понад 10 000 метрів.

Для порівняння, гора Еверест знаходиться на рівні 8488 метрів над рівнем моря, а це означає, що Маріанський ров у його найглибшій точці глибший понад 2000 метрів.

Океанські окопи займають найглибший шар океану. Інтенсивний тиск, нестача сонячного світла та холодна температура цього місця роблять його одним з найбільш унікальних місць існування на Землі.

Як утворюються океанські траншеї?

Ями утворюються шляхом субдукції, геофізичного процесу, при якому дві або більше тектонічних плит Землі сходяться, а найстаріша і найгустіша плита просувається під більш легку плиту, викликаючи океанське дно і зовнішню кору (літосферу) викривляється і утворює нахил, V-подібну западину.

Зони субдукції

Іншими словами, коли край щільної тектонічної пластини зустрічається з краєм менш щільної тектонічної плити, більш щільна плита вигинається вниз. Цей тип межі між шарами літосфери називається конвергентним. Місце, де підлягає найгустіша пластинка, називається зоною субдукції.

Процес субдукції робить траншеї динамічними геологічними елементами, відповідаючи за значну частину сейсмічної активності Землі, і вони часто є епіцентром великих землетрусів, включаючи одні з найбільших землетрусів, що реєструються.

Деякі океанські траншеї утворюються шляхом субдукції між плитою, яка несе континентальну земну кору, і плитою, що несе океанічну кору. Континентальна кора завжди плаває більше, ніж океанічна кора, і остання завжди буде підкорятися.

Найвідоміші океанські траншеї є результатом цієї межі між плитами, що сходяться. Траншея Перу-Чилі біля західного узбережжя Південної Америки утворена океанічною земною плитою Наска, яка підкоряється під континентальною земною плитою Південної Америки.

Траншея Рюкю, що простягається від півдня Японії, утворена таким чином, що океанічна кора Філіппінської пластини підпадає під континентальну землю Євразійської плити.

Океанські траншеї рідко утворюються, коли зустрічаються дві плити, що несуть континентальну кору. Маріанський ров у Південному Тихому океані утворюється, коли могутня тихоокеанська плита підкоряється під меншою та менш щільною плитою Філіппін.

У зоні субдукції частина розплавленого матеріалу, який раніше був днем ​​океану, зазвичай піднімається вгору через вулкани, розташовані біля ями. Вулкани часто створюють вулканічні арки, острів гірського ланцюга, який лежить паралельно траншеї.

Алеутський ров утворюється там, де тихоокеанська плита підкоряється під північноамериканською плитою в арктичному регіоні між штатом Аляска в США та російським регіоном Сибіру. Алеутські острови утворюють вулканічну дугу, яка протікає з півострова Аляска і північніше Алеутського жолоба.

Не всі океанські окопи є в Тихому океані. Пуерто-риконський трен - це складна тектонічна депресія, яка частково формується зоною субдукції Малих Антильських островів. Тут океанічна кора величезної північноамериканської пластини підкорена під океанічною корою меншої карибської плити.

Чому важливі океанські окопи?

Знання океанських окопів обмежене через їх глибину та віддаленість, але вчені знають, що вони відіграють значну роль у нашому житті на суші.

Значна частина сейсмічної активності у світі відбувається в зонах субдукції, що може мати руйнівний вплив на прибережні громади і тим більше на глобальну економіку.

Землетруси на морському дні, що виникли в зонах субдукції, стали причиною цунамі Індійського океану в 2004 році та землетрусу і цунамі в Тохоку в Японії в 2011 році.

Вивчаючи океанські окопи, вчені можуть зрозуміти фізичний процес підкорення та причини цих руйнівних природних катастроф.

Вивчення траншей також дає дослідникам розуміння нових та різноманітних форм адаптації організмів із глибокого моря до їхнього середовища, що може стати ключем до біологічного та біомедичного прогресу.

Вивчення того, як глибоководні організми пристосувалися до життя у їх суворих умовах, можуть допомогти просунутись у багатьох різних сферах досліджень, починаючи від лікування діабету та покращуючи миючі засоби.

Дослідники вже виявили мікроби, які населяють гідротермальні отвори в глибокому морі, які мають потенціал як нові форми антибіотиків та ліків від раку.

Такі адаптації можуть також стати ключем до розуміння походження життя в океані, оскільки вчені вивчають генетику цих організмів, щоб скласти разом головоломку історії про те, як життя розширюється між ізольованими екосистемами і врешті-решт через світові океани.

Недавні дослідження також виявили великі і несподівані кількості вуглецевої речовини, що накопичується в ямах, що може припустити, що ці регіони відіграють значну роль у кліматі Землі.

Цей вуглець конфісковується в мантії Землі за рахунок відведення або споживається бактеріями з ями.

Це відкриття представляє можливості для подальшого дослідження ролі окопів як джерела (через вулкани та інші процеси), так і як родовища у вуглецевому циклі планети, що може вплинути на розуміння та прогнозування вчених. вплив парникових газів, що утворюються людиною, та зміни клімату.

Розвиток нових глибоководних технологій, починаючи від занурювальних приладів до камер, датчиків і пробовідбірників, дасть великі можливості вченим систематично досліджувати екосистеми траншей протягом тривалих періодів часу.

Це врешті дасть нам краще зрозуміти землетруси та геофізичні процеси, проаналізувати, як вчені розуміють глобальний вуглецевий цикл, надасть шляхи для проведення біомедичних досліджень, а також потенційно сприятиме новому розумінню еволюції життя на Землі.

Цей самий технологічний прогрес створить нові можливості для вчених для вивчення океану в цілому, від віддалених берегових ліній до крижаного Північного Льодовитого океану.

Життя в океанських окопах

Океанські окопи - одні з найбільш ворожих місць існування на землі. Тиск більше 1000 разів перевищує поверхню, а температура води трохи вище замерзання. Можливо, ще важливіше, що сонячне світло не проникає в найглибші океанські окопи, що робить неможливим фотосинтез.

Організми, які живуть в океанських окопах, розвивались з незвичайними пристосуваннями, щоб процвітати в цих холодних темних каньйонах.

Їх поведінка є тестом так званої "гіпотези візуальної взаємодії", яка говорить про те, що чим більша видимість організму, тим більше енергії вона повинна витратити на полювання на здобич або відштовхування хижаків. Взагалі життя в темних океанських окопах є ізольованим і повільним.

Тиск

Тиск на дні прірви Challenger - найглибшого місця на землі - 703 кілограми на квадратний метр (8 тонн на квадратний дюйм). Великі морські тварини, такі як акули та кити, не можуть жити в цій глибині дроблення.

Багато організмів, які процвітають у цих середовищах високого тиску, не мають органів, які наповнюють гази, наприклад легені. Ці організми, багато з яких пов’язані з морськими рибами або медузами, виготовлені здебільшого з води та желеподібного матеріалу, які неможливо розчавити так легко, як легені чи кістки.

Багато з цих істот орієнтуються на глибину досить добре, щоб здійснити вертикальну міграцію на відстані понад 1000 метрів від дна траншей щодня.

Навіть риба в глибоких ямах схожа на желе. Наприклад, багато видів цибулеподібних равликів живуть на дні Маріанського жолоба. Тіла цих риб порівняно з одноразовими тканинами.

Темний і глибокий

Неглибокі океанські траншеї мають менший тиск, але все ще можуть знаходитися поза зоною сонячного світла, де світло проникає у воду.

Багато риби пристосувалися до життя в цих темних океанських окопах. Деякі використовують біолюмінесценцію, це означає, що вони виробляють власне світло, щоб жити, щоб залучити свою здобич, знайти собі пару або відбити хижака.

Харчові сітки

Без фотосинтезу морські спільноти залежать насамперед від двох незвичайних джерел поживних речовин.

Перший - "морський сніг". Морський сніг - це безперервне падіння органічного матеріалу з висот у товщі води. Морський сніг - це насамперед відходи, включаючи екскременти та залишки мертвих організмів, таких як риба чи водорості. Цей багатий поживними речовинами морський сніг живить таких тварин, як морські огірки або вампіри.

Ще одне джерело поживних речовин для харчових тканин океанських траншей надходить не від фотосинтезу, а від хіміосинтезу. Хемосинтез - це процес, при якому організми в траншеї океану, такі як бактерії, перетворюють хімічні сполуки в органічні поживні речовини.

Хімічні сполуки, які використовуються в хіміосинтезі, - це метан або вуглекислий газ, що виганяються з гідротермальних отворів, які виділяють свої гарячі та токсичні гази та рідини у холодну океанічну воду. Поширена тварина, яка спирається на хіміосинтетичні бактерії в їжу, - це гігантський трубчастий черв’як.

Дослідження могил

Океанські окопи залишаються одним з найбільш невловимих і маловідомих морських місць існування. До 1950 року багато океанографів вважали, що ці окопи є незмінним середовищем, близьким до позбавлення життя. Навіть сьогодні велика частина досліджень океанських окопів базується на зразках океанічного дна та фотографічних експедиціях.

Це повільно змінюється, коли дослідники копають глибоко, буквально. Глибока виклик, на дні Маріанського жолоба, лежить глибоко в Тихому океані поблизу острова Гуам.

Лише троє людей відвідали "Бездань Challenger", найглибший у світі океанський траншею: спільний франко-американський екіпаж (Жак Пікард та Дон Уолш) у 1960 р., Що досягав глибини 10 916 метрів, та Національний географічний дослідник у резиденції Джеймса Кемерона у 2012 році досягнувши 10 984 метрів (Дві інші безпілотні експедиції також дослідили прірву Челенджера).

Інженерні підводні кораблі для дослідження океанських окопів представляють великий набір унікальних проблем.

Підводники повинні бути неймовірно сильними і міцними для боротьби з сильними океанськими течіями, нульовою видимістю та високим тиском з боку Маріанського жолоба.

Розробка інженерії для безпечного транспортування людей, а також делікатного обладнання - ще більший виклик. Підводний човен, який доставив Пікарда і Уолша в прірву Челенджера, надзвичайний Трієст, був незвичайним судном, відомим як батискаф (підводний човен для вивчення глибин океану).

Підводний погружник Cameron, Deepsea Challenger, успішно вирішував інженерні завдання інноваційними способами. Для боротьби з глибокими океанськими течіями підводний човен був покликаний повільно повертатися під час спуску.

Світильники на підводній човні були зроблені не з ламп розжарювання або люмінесцентних ламп, а з масивів крихітних світлодіодів, які освітлювали площу близько 100 футів.

Мабуть, більш дивно, але Deepsea Challenger був розроблений для стиснення. Кемерон та його команда створили синтетичну піну на основі скла, яка дозволила стиснути автомобіль під тиском океану. Deepsea Challenger повернувся на поверхню на 7,6 сантиметра менше, ніж при спуску.

Список літератури

1. ndTrenches. Океанографічний заклад Woods Hole. Отримано 9 січня 2017 року.
2. (2015, липень13). Океанна траншея. Національне географічне товариство. Отримано 9 січня 2017 року.
3. ndокеанська траншея. ScienceDaily. Отримано 9 січня 2017 року.
4. (2016, липень). ОКЕАНСЬКА СТРАНА. Земля геологічна. Отримано 9 січня 2017 року.
5. Найглибша частина океану. Geology.com. Отримано 9 січня 2017 року.
6. Оскін, Б. (2014, 8 жовтня). Маріанський жолоб: найглибші глибини. Жива наука. Отримано 9 січня 2017 року.
7. ndокеанські окопи. Encyclopedia.com. Отримано 9 січня 2017 року.