Kādas ir okeāna bedrītes?

The okeāna tranšejas tie ir jūras gultnes bezdibenis, kas veidojas Zemes tektonisko plākšņu darbības rezultātā, ka, saplūstot vienu, tiek piespiests cits..

Šie garie un šauri V veida depresijas ir okeāna dziļākās daļas, un tās ir atrodamas visā pasaulē, sasniedzot apmēram 10 kilometru dziļumu zem jūras līmeņa.

Klusajā okeānā ir visdziļākās bedrītes, un tās ir daļa no tā sauktajiem "Ring of Fire", kas ietver arī aktīvos vulkānus un zemestrīces zonas.

Dziļākā okeāna bedrīte ir Mariana Trench, kas atrodas netālu no Marinas salām un kura garums pārsniedz 1580 jūdzes vai 2,542 kilometrus, 5 reizes garāks nekā Grand Canyon Colorado, ASV un vidēji tikai 43 jūdzes ( 69 kilometrus).

Tur atrodas Challenger Abyss, kas pie 10,911 metriem ir okeāna dziļākā daļa. Tāpat Tongas, Kuriles, Kermadeka un Filipīnu kapi ir vairāk nekā 10 000 metru dziļi.

Salīdzinājumam, Mount Everest augstums ir 8 848 metri virs jūras līmeņa, kas nozīmē, ka Mariana tranšejas dziļākā daļa ir vairāk nekā 2000 metru dziļa.

Okeāna bedrītes ieņem visdziļāko okeāna slāni. Intensīvais spiediens, saules gaismas trūkums un šīs vietas aukstās temperatūras padara to par vienu no unikālākajām Zemes dzīvotnēm.

Kā veidojas okeāna bedrītes?

Kauliņus veido subdukcija, ģeofizisks process, kurā saplūst divas vai vairākas Zemes tektoniskās plāksnes un vecākais un blīvākais tiek nospiests zem šķiltavas, radot jūras grīdu un ārējo garozu (litosfēru) Izliekas un veido slīpumu, V veida depresiju.  

Subdukcijas zonas

Citiem vārdiem sakot, ja bieza tektoniskā plāksnes mala atbilst mazāk blīvas tektoniskās plāksnes malai, blīvāka plāksne liek uz leju. Šāda veida robeža starp litosfēras slāņiem tiek saukta par konverģentu. Vietu, kur tiek ievietota blīvākā plāksne, sauc par subdukcijas zonu.

Subdukcijas process padara bedrītes dinamiskus ģeoloģiskos elementus, kas ir atbildīgs par ievērojamu Zemes seismiskās aktivitātes daļu un bieži ir lielo zemestrīču epicentrs, ieskaitot dažas zemestrīces, kas reģistrētas lielākos apjomos..

Dažas okeāna tranšejas tiek veidotas, pārvietojot starp plāksni ar kontinentālo garozu un plāksni ar okeāna garozu. Kontinentālā garoza vienmēr peld vairāk nekā okeāna garoza, un pēdējais vienmēr tiks pārnests.

Pazīstamākās okeāna tranšejas ir šīs robežas starp konverģentu plāksnēm rezultāts. Dienvidamerikas rietumu krasta Peru-Čīles tranšeju veido Nazca plāksnes okeāna garoza, kas atrodas zem Dienvidamerikas plāksnes kontinentālās garozas..

Ryukyu tranšeju, kas stiepjas no Japānas dienvidiem, veido tā, ka Filipīnu plāksnes okeāna garoza atrodas zem Eirāzijas plāksnes kontinentālās garozas..

Reti sastopamas okeāna bedrītes, kad sastopamas divas plāksnes ar kontinentālo garozu. Marianas tranšejas Klusā okeāna dienvidu daļā veidojas, kad Klusā okeāna rietumu plāksnīte iedegas zemākajā un mazākajā blīvajā Filipīnu plāksnē.

Subdukcijas zonā daļa no izkausētā materiāla, kas agrāk bija jūras grīda, parasti tiek audzēta caur vulkāniem, kas atrodas netālu no bedres. Vulkāni bieži rada vulkāniskas arkas, kalnu ķēdes sala, kas atrodas paralēli bedrē.

Aleutas tranšeju veido tas, kur Klusā okeāna plāksnes zem Ziemeļamerikas plāksnes atrodas Arktikas reģionā starp Aļaskas valsti ASV un Krievijas Sibīrijas reģionā. Aleuta salas veido vulkānisku loka loku, kas aiziet no Aļaskas pussalas un tikai uz ziemeļiem no Aleutian tranšejas.

Ne visas okeāna tranšejas atrodas Klusā okeānā. Puertoriko tranšeja ir sarežģīta tektoniska depresija, ko daļēji veido Mazās Antiļu salu zemūdens zona. Šeit Ziemeļamerikas milzīgās plāksnes okeāna garoza tiek pakļauta mazākās Karību jūras plāksnes okeāna garozai..

Kāpēc okeāna tranšejas ir svarīgas?

Zināšanas par okeāna tranšejām ir ierobežotas, pateicoties tās dziļumam un attālumam no tās atrašanās vietas, bet zinātnieki zina, ka viņiem ir nozīmīga loma mūsu dzīvē uz sauszemes..

Liela daļa pasaules seismisko aktivitāšu notiek subdukcijas zonās, kas var būt postoša ietekme uz piekrastes kopienām un vēl vairāk uz pasaules ekonomiku..

Zemestrīces jūras grīdā, kas radās zemūdens zonās, bija atbildīgas par Indijas okeāna cunami 2004. gadā un Tohoku un cunami zemestrīci Japānā 2011. gadā..

Pētot okeāna tranšejus, zinātnieki var saprast fizisko subdukcijas procesu un šo postošo dabas katastrofu cēloņus..

Pāļu izpēte arī dod pētniekiem izpratni par jaunajiem un daudzveidīgajiem organismu adaptācijas veidiem no jūras dziļuma uz vidi, kas var būt bioloģisko un biomedicīnisko sasniegumu atslēga..

Pētot, kā dziļjūras organismi ir pielāgojušies dzīvei savā skarbajā vidē, var palīdzēt uzlabot izpratni daudzās dažādās pētniecības jomās, sākot no diabēta ārstēšanas līdz mazgāšanas līdzekļu uzlabošanai..

Pētnieki jau ir atklājuši mikrobus, kas dzīvo jūras bedrīšu hidrotermiskajās atverēs un kuriem ir potenciāls kā jaunas antibiotiku formas un zāles vēža ārstēšanai..

Šādi pielāgojumi var būt arī atslēga, lai izprastu okeāna dzīvības izcelsmi, jo zinātnieki pārbauda šo organismu ģenētiku, lai izveidotu mīklu par stāstu par to, kā dzīve izvēršas starp izolētām ekosistēmām un beidzot ar pasaules okeāniem.

Nesenie pētījumi atklāja arī negaidītus un lielus ogļu materiālus, kas uzkrājušies bedrēs, kas varētu liecināt, ka šiem reģioniem ir nozīmīga loma Zemes klimatā..

Šis ogleklis tiek konfiscēts Zemes mantā ar subdukciju vai baktēriju patērēšanu no bedres.

Šis atklājums sniedz iespējas sīkāk izpētīt bedres lomu gan kā avotu (caur vulkāniem un citiem procesiem), gan kā planētas oglekļa cikla rezervuāru, kas var ietekmēt to, kā zinātnieki galu galā saprot un prognozē cilvēku radīto siltumnīcefekta gāzu ietekme un klimata pārmaiņas.

Jaunu tehnoloģiju attīstība no jūras dziļumiem, sākot no zemūdens līdz kamerām un sensoriem un paraugu ņemšanas ierīcēm, sniegs lielas iespējas zinātniekiem sistemātiski izmeklēt bedrju ekosistēmas uz ilgu laiku.

Tas galu galā dos mums labāku izpratni par zemestrīcēm un ģeofizikālajiem procesiem, pārskatīs, kā zinātnieki saprot globālo oglekļa ciklu, sniedz iespējas biomedicīniskiem pētījumiem un, iespējams, veicina jaunu ieskatu par dzīves evolūciju uz Zemes..

Šie paši tehnoloģiskie sasniegumi radīs jaunas iespējas zinātniekiem izpētīt okeānu kopumā, sākot no attāliem krasta līnijām līdz ledus skartajam Arktikas okeānam..

Dzīve okeāna tranšejās

Okeāna tranšejas ir viens no naidīgākajiem biotopiem uz zemes. Spiediens ir vairāk nekā 1000 reižu attiecībā pret virsmu un ūdens temperatūra ir nedaudz virs sasalšanas punkta. Varbūt vēl svarīgāk, saules gaisma neietekmē dziļākas okeāna tranšejas, padarot fotosintēzi neiespējamu.

Organismi, kas dzīvo okeāna tranšejās, ir attīstījušies ar neparastiem pielāgojumiem, lai attīstītos šajos aukstajos un tumšos kanjonos.

Tās uzvedība ir tā sauktās "vizuālās mijiedarbības hipotēzes" pārbaude, kurā teikts, ka jo lielāks ir organisma redzamība, jo lielāka enerģija, kas tai jātērē, lai medītu upurus vai atvairītu plēsoņus. Kopumā dzīve tumšajā okeāna tranšejā ir izolēta un palēnināta.

Spiediens

Spiediens Challenger Abyss apakšā, dziļākajā vietā uz zemes, ir 703 kilogrami uz kvadrātmetru (8 tonnas uz kvadrātcollu). Lielie jūras dzīvnieki, piemēram, haizivis un vaļi, šajā saspiešanas dziļumā nevar dzīvot.

Daudzos organismos, kas attīstās šajās augstspiediena vidēs, nav orgānu, kas piepildās ar gāzēm, piemēram, plaušām. Šie organismi, daudzi, kas saistīti ar jūras zvaigzni vai medūzām, ir izgatavoti galvenokārt no ūdens un želatīna materiāla, ko nevar sasmalcināt tikpat viegli kā plaušas vai kaulus..

Daudzas no šīm radībām pietiekami labi pārvietojas dziļumā, lai katru dienu vertikālā migrācija būtu vairāk nekā 1000 metru attālumā no bedres apakšas..

Pat zivis dziļās bedrēs ir želatiskas. Daudzas sugas gliemežu zivis ar spuldzes galviņām dzīvo Marianas tranšejas apakšā. Šo zivju ķermeņi ir salīdzināti ar vienreizlietojamām kabatlakatiņām.

Tumši un dziļi

Sekliem okeāna tranšejiem ir mazāks spiediens, bet tie joprojām var būt ārpus saules gaismas, kur gaisma iekļūst ūdenī.

Daudzas zivis ir pielāgojušās dzīvībai šajās tumšajās okeāna bedrēs. Daži izmanto bioluminiscenci, kas nozīmē, ka viņi ražo savu gaismu, lai dzīvotu, lai piesaistītu savu laupījumu, atrastu palīgu vai atvairītu plēsoņu.

Pārtikas tīkli

Bez fotosintēzes jūras kopienas galvenokārt ir atkarīgas no diviem neparastiem barības vielu avotiem.

Pirmais ir "jūras sniegs". Jūras sniegs ir nepārtraukts organisko materiālu kritums no ūdens kolonnas augstumiem. Jūras sniegs galvenokārt ir atkritumi, tostarp ekskrementi un mirušo organismu paliekas, piemēram, zivis vai jūras aļģes. Šis barības vielu bagāts jūras sniegs baro dzīvniekus, piemēram, jūras gurķus vai kalmāru vampīrus.

Vēl viens barības vielu avots, kas paredzēts pārtikas tīkliem no okeāna tranšejām, nav saistīts ar fotosintēzi, bet gan no ķīmiskās sintēzes. Ķīmiskā sintēze ir process, kurā organismi okeāna tranšejā, piemēram, baktērijās, pārveido ķīmiskos savienojumus organiskās barības vielās..

Ķīmiskie savienojumi, ko izmanto ķīmiskā sintēze, ir metāns vai oglekļa dioksīds, kas izvadīts no hidrotermāliem ventilācijas atverēm, kas atbrīvo savas gāzes un karstos, toksiskos šķidrumus ledus okeāna ūdenī. Parastais dzīvnieks, kas ir atkarīgs no ķīmiskās sintēzes baktērijām, lai iegūtu pārtiku, ir milzīgais cauruļu tārps.

Kapu izpēte

Okeāna bedrītes paliek kā viena no visneaizsargātākajām un maz pazīstamākajām jūras dzīvotnēm. Līdz 1950. gadam daudzi okeanogrāfi uzskatīja, ka šīs bedrītes bija nemainīgas, netraucētas vides. Pat mūsdienās liela daļa okeāna tranšeju pētījumu balstās uz jūras grīdas paraugiem un fotografēšanas ekspedīcijām.

Tas pamazām mainās, kad pētnieki dziļi, burtiski izrakt. Challenger Abyss, Marianas tranšejas apakšā, atrodas dziļi Klusajā okeānā pie Guamas salas.

Tikai trīs cilvēki ir apmeklējuši Challenger Abyss, visdziļāko okeāna bedrīti pasaulē: kopīga Francijas un Amerikas apkalpe (Jacques Piccard un Don Walsh) 1960. gadā, sasniedzot 10 966 metru dziļumu un 2012. gada National Geographic rezidences pētnieku James Cameron. sasniedzot 10 984 metrus (divas citas bezpilota ekspedīcijas ir izpētījušas arī Challenger Abyss).

Iegremdējama inženierija, lai izpētītu okeāna tranšejas, rada lielisku unikālu problēmu kopumu.

Ūdenskritumiem jābūt neticami izturīgiem un izturīgiem, lai cīnītos ar spēcīgām okeāna straumēm, nulles redzamību un lielu spiedienu no Marianas tranšejas.

Inženierijas izstrāde, lai droši pārvadātu cilvēkus, kā arī delikāts aprīkojums, joprojām ir liels izaicinājums. Zemūdens, kas paņēma Piccard un Walsh uz Challenger Abyss, ārkārtas Triestes, bija neparasts kuģis, kas pazīstams kā peldbaseins (zemūdene, lai izpētītu okeāna dziļumus).

Cameron zemūdens Deepsea Challenger veiksmīgi risināja inženiertehniskās problēmas inovatīvos veidos. Lai cīnītos ar dziļjūras straumēm, zemūdens tika veidots tā, lai tas lēnām pagrieztos, kamēr lejup.

Apgaismojums zemūdenē nebija kvēlspuldzes vai luminiscences spuldzes, bet tiny LED bloki, kas izgaismoja aptuveni 30 metru platību.

Varbūt pārsteidzoši, ka Deepsea Challenger pats bija paredzēts saspiest. Cameron un viņa komanda radīja sintētiskas stikla bāzes putas, kas ļāva transportlīdzeklim saspiest okeāna spiedienu. Deepsea Challenger atgriezās virsmā 7,6 centimetrus mazāks nekā tad, kad tas nāca.

Atsauces

1. n.d.Trenches. Woods Hole okeanogrāfijas iestāde. Ielādēts 2017. gada 9. janvārī.
2. (2015. gada 13. jūlijs). Okeāna tranšejas. National Geographic Society. Ielādēts 2017. gada 9. janvārī.
3. n.d.Oceanic tranšejas. ScienceDaily Ielādēts 2017. gada 9. janvārī.
4. (2016, jūlijs). OCEANIC TRENCH. Zemes ģeoloģiskā. Ielādēts 2017. gada 9. janvārī.
5. n.d.Deepest okeāna daļa. Geology.com Ielādēts 2017. gada 9. janvārī.
6. Oskins, B. (2014, 8. oktobris). Marianas tranšejas: dziļākās dziļumi. Live Zinātne Ielādēts 2017. gada 9. janvārī.
7. n.d.Ocean tranšejas. Encyclopedia.com. Ielādēts 2017. gada 9. janvārī.