KAS YRA VANDENYNO TRANŠĖJOS? - APLINKA - 2025

Į vandenyno tranšėjos yra gyliai ant jūros dugno, kurios suformuotos kaip per į tektoninių plokščių Žemę, kuri yra stumiama konverguojantįjį vieną žemiau kita veikla.

Šios ilgos, siauros V formos įdubos yra giliausios vandenyno dalys ir aptinkamos visame pasaulyje ir siekia maždaug 10 kilometrų gylyje žemiau jūros lygio.

Giliausi tranšėjos yra Ramiajame vandenyne ir yra vadinamojo „Ugnies žiedo“ dalis, apimanti ir aktyvius ugnikalnius bei žemės drebėjimo zonas.

Giliausias vandenyno griovys yra Marianos griovys, esantis netoli Marianos salų, kurio ilgis yra daugiau nei 1 580 mylių arba 2 542 km, 5 kartus ilgesnis nei Didysis kanjonas Kolorado valstijoje, JAV ir vidutiniškai tik 43 mylios ( 69 kilometrai) pločio.

Ten yra „Challenger Abyss“, kuris 10 911 metrų atstumu yra giliausia vandenyno dalis. Taip pat Tongos, Kurilų, Kermadeco ir Filipinų kapai yra daugiau nei 10 000 metrų gylyje.

Palyginimui, Everesto kalnas yra 8848 metrų virš jūros lygio, tai reiškia, kad Marianos tranšėja giliausiame taške yra daugiau nei 2000 metrų gylio.

Vandenyno tranšėjos užima giliausią vandenyno sluoksnį. Dėl stipraus slėgio, saulės šviesos trūkumo ir šaltos šios vietos temperatūros ji tampa viena unikaliausių buveinių Žemėje.

Kaip formuojamos vandenyno tranšėjos?

Duobės susidaro subdukcijos būdu, geofizikiniu būdu, kai dvi ar daugiau Žemės tektoninių plokščių susilieja, o seniausia ir tankiausia plokštė yra stumiama po lengvesne plokštele, sukeliančia vandenyno dugną ir išorinę plutą (litosferą). kreivės ir sudaro nuolydį, V formos įdubą.

Subdukcijos zonos

Kitaip tariant, kai tankios tektoninės plokštės kraštas sutampa su mažiau tankios tektoninės plokštės kraštu, tankesnė plokštė kreivė žemyn. Šio tipo riba tarp litosferos sluoksnių vadinama konvergencija. Vieta, kur subduria tankiausia plokštė, vadinama subdukcijos zona.

Dėl subdukcijos tranšėjos tampa dinamiškais geologiniais elementais, sukeliančiais didelę žemės seisminio aktyvumo dalį, ir jie dažnai būna didelių žemės drebėjimų, įskaitant keletą didžiausių žemės drebėjimų, epicentre.

Kai kurios vandenyno tranšėjos yra suformuotos subdukcionuojant tarp plokštės, kurioje yra žemyninė pluta, ir plokštės, kuri neša vandenyno plutą. Žemyninė pluta visada plūduriuoja daugiau nei vandenyno pluta, o pastaroji visada suduš.

Labiausiai žinomos vandenyno tranšėjos yra šios ribos tarp susiliejančių plokščių rezultatas. Peru ir Čilės griovį prie pietinės Amerikos vakarinės pakrantės suformuoja Nazca plokštės vandenyno pluta, kuri paklūsta Pietų Amerikos plokštumos žemyninei plutei.

Ryukyu tranšėja, besitęsianti iš pietinės Japonijos, yra suformuota taip, kad Filipinų plokštės vandenyno pluta būtų pakišta po žemynine Eurazijos plokštės pluta.

Vandenyno tranšėjos retai gali susidaryti, kai susitinka dvi plokštės su žemynine pluta. Marianos tranšėjos Ramiojo vandenyno pietinėje dalyje susidaro, kai galinga Ramiojo vandenyno plokštė pakyla po mažesnę ir mažiau tankią Filipinų plokštę.

Subdukcijos zonoje dalis išlydytos medžiagos, kuri anksčiau buvo vandenyno dugnas, paprastai pakeliama per ugnikalnius, esančius šalia duobės. Vulkanai dažnai sukuria ugnikalnių arkas - kalnų grandinės salą, esančią lygiagrečiai tranšėjai.

Aleutų tranšėjos yra suformuotos ten, kur Ramiojo vandenyno plokštuma po Šiaurės Amerikos plokšte Arktikos regione atsiduria tarp Aliaskos valstijos JAV ir Rusijos Sibiro regiono. Aleutijos salos sudaro ugnikalnio lanką, einantį iš Aliaskos pusiasalio ir į šiaurę nuo Aleuto tranšėjos.

Ne visi vandenyno tranšėjos yra Ramiajame vandenyne. Puerto Riko tranšėjos yra sudėtingas tektoninis įdubimas, kurį iš dalies sudaro Mažųjų Antilų subdukcijos zona. Čia mažesnės Karibų jūros plokštumos vandenyno pluta yra sublokuota didžiulės Šiaurės Amerikos plokštelės vandenyno pluta.

Kodėl vandenynų tranšėjos yra svarbios?

Žinios apie vandenynų griovius yra ribotos dėl jų gylio ir atokumo, tačiau mokslininkai žino, kad jie vaidina svarbų vaidmenį mūsų gyvenime sausumoje.

Didžioji pasaulio seisminio aktyvumo dalis vyksta subdukcijos zonose, o tai gali padaryti pražūtingą poveikį pakrančių bendruomenėms ir dar labiau pasaulio ekonomikai.

Jūros dugno žemės drebėjimai, įvykę subdukcijos zonose, lėmė Indijos vandenyno cunamį 2004 m. Ir Tohoku žemės drebėjimą bei cunamį Japonijoje 2011 m.

Tyrinėdami vandenyno griovius, mokslininkai gali suprasti fizinį pavergimo procesą ir šių niokojančių stichinių nelaimių priežastis.

Tranšėjų tyrimas taip pat suteikia tyrėjams supratimą apie naujas ir įvairias organizmų adaptacijos formas iš giliavandenių jūrų aplinkoje, kurios gali būti biologinės ir biomedicininės pažangos raktas.

Tyrimas, kaip giliavandeniai organizmai prisitaikė prie gyvenimo atšiaurioje aplinkoje, gali padėti suprasti daugelį įvairių tyrimų sričių, pradedant nuo diabeto gydymo ir patobulinant ploviklius.

Tyrėjai jau atrado mikrobus, gyvenančius hidroterminėse angose ​​gilumoje, kurie gali tapti naujų formų antibiotikais ir vaistais nuo vėžio.

Tokios adaptacijos taip pat gali padėti suprasti gyvybės vandenyne kilmę, nes mokslininkai tiria šių organizmų genetiką, kad surinktų galvosūkį apie istoriją, kaip gyvenimas plečiasi tarp izoliuotų ekosistemų ir galiausiai per pasaulio vandenynų.

Naujausi tyrimai taip pat atskleidė didelius ir netikėtus duobėse besikaupiančių anglies medžiagų kiekius, kurie rodo, kad šie regionai vaidina svarbų vaidmenį Žemės klimate.

Ši anglis yra patekusi į žemės mantiją subdukcijos būdu arba sunaikinta bakterijų iš duobės.

Šis atradimas suteikia galimybių toliau tirti tranšėjų kaip šaltinio (per ugnikalnius ir kitus procesus) ir kaip telkinio planetos anglies cikle vaidmenį, kurie gali įtakoti tai, kaip mokslininkai galų gale supranta ir prognozuoja. žmogaus sukeltų šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir klimato pokyčių poveikis.

Sukūrus naują giliavandenių vandenų technologiją, pradedant povandeniniais elementais ir baigiant fotoaparatais, jutikliais ir mėginių ėmimo sistemomis, mokslininkams bus sudarytos puikios galimybės sistemingai tirti tranšėjos ekosistemas ilgą laiką.

Tai galų gale suteiks mums geresnį supratimą apie žemės drebėjimus ir geofizikinius procesus, apžvelgs, kaip mokslininkai supranta globalų anglies ciklą, pateiks biomedicininių tyrimų galimybes ir galimai prisidės prie naujų įžvalgų apie gyvybės Žemėje evoliuciją.

Tie patys technologiniai laimėjimai sukurs naujų galimybių mokslininkams tyrinėti visą vandenyną, pradedant nuo atokių kranto linijų ir baigiant lediniu Arkties vandenynu.

Gyvenimas vandenyno tranšėjose

Vandenyno tranšėjos yra viena iš labiausiai priešiškų buveinių žemėje. Slėgis yra daugiau kaip 1000 kartų didesnis už paviršių, o vandens temperatūra šiek tiek viršija užšalimą. Galbūt dar svarbiau, kad saulės šviesa nepatektų į giliausias vandenyno tranšėjas, todėl neįmanoma fotosintezė.

Organizmai, gyvenantys vandenynų tranšėjose, evoliucionavo su neįprastais prisitaikymo būdais, kad klestėtų šiuose šaltuose, tamsiuose kanjonuose.

Jų elgesys yra vadinamosios vizualinės sąveikos hipotezės testas, teigiantis, kad kuo didesnis organizmo matomumas, tuo daugiau energijos jis turi skirti medžiodamas grobį ar atstumdamas plėšrūnus. Apskritai, gyvenimas tamsiose vandenyno tranšėjose yra izoliuotas ir lėtai juda.

Slėgis

Slėgis giliausioje žemės vietoje esančioje „Challenger Abyss“ apačioje yra 703 kilogramai kvadratiniame metre (8 tonos kvadratiniame colyje). Dideli jūrų gyvūnai, tokie kaip rykliai ir banginiai, negali gyventi šiame gniuždymo gylyje.

Daugelis organizmų, klestinčių šioje aukšto slėgio aplinkoje, neturi organų, kurie užpildytų dujomis, pavyzdžiui, plaučių. Šie organizmai, daug susiję su žvaigždėmis ar medūzomis, daugiausia gaminami iš vandens ir želė pavidalo medžiagos, kurios negalima susmulkinti taip lengvai, kaip plaučius ar kaulus.

Daugelis šių būtybių pakankamai gerai plaukioja gelmėmis, kad kiekvieną dieną iš tranšėjų dugno vertikaliai galėtų migruoti daugiau nei 1000 metrų.

Net gilios duobės žuvys yra panašios į želė. Pavyzdžiui, daugybė svogūngalvių sraigių rūšių gyvena Mariana tranšėjos dugne. Šių žuvų kūnai buvo palyginti su vienkartiniais audiniais.

Tamsi ir gili

Seklūs vandenyno tranšėjos turi mažiau slėgio, tačiau vis tiek gali būti už saulės spindulių zonos, kur šviesa prasiskverbia į vandenį.

Daugelis žuvų prisitaikė prie gyvenimo šiuose tamsiuose vandenyno grioviuose. Kai kurie naudoja biologinę liuminescenciją, tai reiškia, kad jie patys gamina šviesą, kad galėtų pritraukti savo grobį, surasti kapitono padėjėją ar atstumti plėšrūną.

Maisto tinklai

Be fotosintezės jūrų bendruomenės pirmiausia priklauso nuo dviejų neįprastų maistinių medžiagų šaltinių.

Pirmasis yra „jūrinis sniegas“. Jūros sniegas yra nuolatinis organinių medžiagų kritimas iš aukščio vandens stulpelyje. Jūros sniegas visų pirma yra atliekos, įskaitant ekskrementus ir negyvų organizmų, tokių kaip žuvis ar jūros dumbliai, liekanas. Šis jūrinis sniegas, kuriame gausu maistinių medžiagų, maitina gyvūnus, tokius kaip jūros agurkai ar vampyrų kalmarai.

Kitas maistinių medžiagų šaltinis vandenynų tranšėjų maisto tinklams gaunamas ne iš fotosintezės, bet iš chemosintezės. Chemosintezė yra procesas, kurio metu vandenyno tranšėjos organizmai, tokie kaip bakterijos, paverčia cheminius junginius organinėmis maistinėmis medžiagomis.

Cheminėje sintezėje naudojami cheminiai junginiai yra metanas arba anglies dioksidas, išmestas iš hidroterminių angų, išleidžiančių karštas ir toksiškas dujas ir skysčius į šaltą vandenyno vandenį. Paprastas gyvūnas, priklausantis nuo chemosintetinių bakterijų maistui, yra milžiniškas vamzdelio kirminas.

Tirti kapai

Vandenyno tranšėjos išlieka viena iš sunkiausiai suprantamų ir mažai žinomų jūrų buveinių. Iki 1950 m. Daugelis okeanografų manė, kad šios tranšėjos buvo nepakitusios, beveik negyvos, aplinkos. Net ir šiandien didžioji dalis vandenynų tranšėjų tyrimų yra paremti vandenyno dugno pavyzdžiais ir fotografinėmis ekspedicijomis.

Tai pamažu keičiasi, tyrinėtojams tiesiogine prasme gilinantis. „Challenger“ gilumas, Marianos tranšėjos apačioje, yra giliai Ramiajame vandenyne netoli Guamo salos.

Giliausią pasaulyje vandenyno griovį „Challenger Abyss“ aplankė tik trys žmonės: 1960 m. Jungtinė prancūzų ir amerikiečių įgula (Jacques Piccard ir Don Walsh), pasiekusi 10 916 metrų gylį, ir „National Geographic“ tyrinėtojas Jamesas Cameronas, kuris 2012 m. siekė 10 984 metrus (dar dvi nepilotuojamos ekspedicijos taip pat ištyrė „Challenger Abyss“).

Inžineriniai povandeniniai laivai vandenyno tranšėjoms tyrinėti yra daugybė unikalių iššūkių.

Povandeniniai laivai turi būti neįtikėtinai stiprūs ir tvirti, kad galėtų kovoti su stipria vandenyno srove, nuliniu matomumu ir dideliu slėgiu iš Marianos tranšėjos.

Tobulinti inžineriją, kaip saugiai transportuoti žmones, taip pat ir subtilią įrangą - dar didesnis iššūkis. Povandeninis laivas, kuris nuvežė „Piccard“ ir „Walsh“ į „Challenger Abyss“, nepaprastąjį Triestą, buvo neįprastas laivas, žinomas kaip „bathyscaphe“ (povandeninis laivas, skirtas tyrinėti vandenyno gelmes).

Povandeninis „Cameron“ automobilis „Deepsea Challenger“ inovatyviais būdais sėkmingai sprendė inžinerijos iššūkius. Povandeninis laivas, skirtas kovoti su giliomis vandenyno srovėmis, buvo sukamas lėtai nusileidžiant.

Povandeninio laivo lemputės nebuvo pagamintos iš kaitrinių ar fluorescencinių lempučių, bet iš mažų LED lempučių, apšviečiančių maždaug 100 pėdų plotą.

Gal dar labiau stebina, kad pats „Deepsea Challenger“ buvo sukurtas suspausti. Cameronas ir jo komanda sukūrė stiklo sintetines putas, kurios leido transporto priemonei suspausti esant vandenyno slėgiui. „Deepsea Challenger“ grįžo į paviršių 7,6 centimetro mažesnis nei tada, kai nusileido.

Nuorodos

1. ndTrenches. Woods Hole okeanografijos įstaiga. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
2. (2015 m. Liepa13). Vandenyno tranšėja. Nacionalinė geografijos draugija. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
3. ndOkeaninis griovys. „ScienceDaily“. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
4. (2016 m. Liepa). OKEANINĖS TRENCIJOS. Žemės geologinis. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
5. ndDesiausias vandenyno dalis. Geology.com. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
6. Oskinas, B. (2014 m. Spalio 8 d.). Mariana Trench: giliausias gylis. Gyvasis mokslas. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.
7. ndOceano tranšėjos. Enciklopedija.com. Gauta 2017 m. Sausio 9 d.