CE SUNT TRANȘEE OCEANICE? - MEDIU INCONJURATOR - 2025

De tranșee ocean adâncimi de pe fundul mării , care sunt formate ca un rezultat al activității plăcilor tectonice ale Pământului, care este împins cel convergente sub altul.

Aceste depresiuni lungi și înguste în formă de V sunt părțile cele mai adânci ale oceanului și se găsesc în întreaga lume atingând adâncimi de aproximativ 10 kilometri sub nivelul mării.

Cele mai adânci tranșee se găsesc în Oceanul Pacific și fac parte din așa-numitul „Inel de Foc” care include și vulcani activi și zone de cutremur.

Cel mai adânc șanț oceanic este tranșeaua Mariana situată în apropierea Insulelor Mării, cu o lungime mai mare de 1.580 mile sau 2.542 kilometri, de 5 ori mai lungă decât Marele Canyon din Colorado, Statele Unite și, în medie, este de doar 43 mile ( 69 kilometri) latime.

Acolo se află Abisul Challenger, care la 10.911 metri este cea mai adâncă parte a oceanului. De asemenea, mormintele Tonga, Kuril, Kermadec și Filipine au o adâncime de peste 10.000 de metri.

Prin comparație, Muntele Everest se află la 8.848 de metri deasupra nivelului mării, ceea ce înseamnă că Șanțul Mariana, în punctul cel mai adânc, este la mai mult de 2.000 de metri adâncime.

Tranșee oceanice ocupă cel mai adânc strat al oceanului. Presiunea intensă, lipsa luminii solare și temperaturile frigide ale acestui loc îl fac unul dintre cele mai unice habitate de pe Pământ.

Cum se formează tranșee oceanice?

Gropile sunt formate printr-o subducție, un proces geofizic în care converg două sau mai multe plăci tectonice ale Pământului și cea mai veche și cea mai densă placă este împinsă sub placa mai ușoară provocând fundul oceanului și crusta exterioară (litosfera) curbe și formează o pantă, o depresiune în formă de V.

Zonele de subducție

Cu alte cuvinte, când marginea unei plăci tectonice dense întâlnește marginea unei plăci tectonice mai puțin dense, placa mai densă se curbă în jos. Acest tip de graniță între straturile litosferei se numește convergent. Locul în care se subduc placa cea mai densă se numește zona de subducție.

Procesul de subducție face ca tranșeele să fie elemente geologice dinamice, fiind responsabile pentru o parte semnificativă a activității seismice a Pământului și sunt frecvent epicentrul marilor cutremure, inclusiv unele dintre cele mai mari cutremure înregistrate.

Unele tranșee oceanice sunt formate prin subducție între o placă care poartă o crustă continentală și o placă care poartă o crustă oceanică. Crusta continentală plutește întotdeauna mai mult decât crusta oceanică, iar aceasta din urmă va subduge mereu.

Cele mai cunoscute tranșee oceanice sunt rezultatul acestei limite între plăcile convergente. Tranșea Peru-Chile de pe coasta de vest a Americii de Sud este formată de crusta oceanică a plăcii Nazca care se subduge sub crusta continentală a plăcii sud-americane.

Șanțul Ryukyu, care se extinde din sudul Japoniei, este format astfel încât crusta oceanică a plăcii filipineze se supune sub crusta continentală a plăcii eurasiatice.

Tranșee oceanice se pot forma rar atunci când două plăci care poartă crustă continentală se întâlnesc. Tranșea Mariana, din Oceanul Pacific de Sud, se formează atunci când puternica placă Pacificului se subduge sub placa mai mică și mai puțin densă din Filipine.

Într-o zonă de subducție, o parte din materialul topit, care a fost anterior fundul oceanului, este de obicei ridicat prin vulcani aflați în apropierea gropii. Vulcanii creează frecvent arcade vulcanice, o insulă cu lanț de munte care se află paralel cu șanțul.

Trench-ul Aleutian este format în cazul în care placa Pacificului se subduge sub placa din America de Nord în regiunea arctică, între statul Alaska din Statele Unite și regiunea rusă din Siberia. Insulele Aleutiene formează un arc vulcanic care se desfășoară în largul peninsulei Alaska și chiar la nord de tranșea Aleutiană.

Nu toate șanțurile oceanelor sunt în Pacific. Trenchul din Puerto Rico este o depresiune tectonică complexă care este parțial formată din zona de subducție a Antilelor Mici. Aici, crusta oceanică a uriașei plăci nord-americane este supusă sub crusta oceanică a plăcii mai mici din Caraibe.

De ce sunt tranșee oceanice importante?

Cunoașterea tranșeelor ​​oceanice este limitată datorită profunzimii și depărtării lor, dar oamenii de știință știu că acestea joacă un rol semnificativ în viața noastră pe uscat.

O mare parte din activitatea seismică a lumii se desfășoară în zonele de subducție, ceea ce poate avea un efect devastator asupra comunităților de coastă și cu atât mai mult asupra economiei globale.

Cutremurele de pe fundul mării generate în zonele de subducție au fost responsabile pentru tsunamiul Oceanului Indian în 2004 și cutremurul și tsunamiul din Tohoku din Japonia în 2011.

Studiind tranșeele oceanice, oamenii de știință pot înțelege procesul fizic de subducție și cauzele acestor dezastre naturale devastatoare.

Studiul tranșeelor ​​oferă, de asemenea, cercetătorilor o înțelegere a noilor și diverselor forme de adaptare a organismelor din marea profundă la mediul lor, care pot deține cheia avansurilor biologice și biomedicale.

Studierea modului în care organismele de adâncime s-au adaptat vieții în mediile lor dure poate ajuta la înțelegerea avansată în multe domenii diverse de cercetare, de la tratamente pentru diabet până la detergenți îmbunătățiți.

Cercetătorii au descoperit deja microbi care locuiesc în aerul hidrotermic din adâncimea mării care au potențial ca noi forme de antibiotice și medicamente pentru cancer.

Astfel de adaptări pot deține și cheia înțelegerii originii vieții în ocean, deoarece oamenii de știință examinează genetica acestor organisme pentru a pune împreună puzzle-ul poveștii despre cum se extinde viața între ecosistemele izolate și, eventual, prin oceanele lumii.

Cercetările recente au scos la iveală cantități mari și neașteptate de materii carbonice care se acumulează în gropi, ceea ce ar putea sugera că aceste regiuni joacă un rol semnificativ în climatul Pământului.

Acest carbon este confiscat în manta Pământului prin subducție sau consumat de bacterii din groapă.

Această descoperire prezintă oportunități pentru investigarea ulterioară a rolului tranșeelor ​​atât ca sursă (prin vulcani și alte procese), cât și ca rezervor în ciclul carbonului planetei care poate influența modul în care oamenii de știință înțeleg și prezic în cele din urmă. impactul gazelor cu efect de seră generate de om și schimbările climatice.

Dezvoltarea noilor tehnologii de mare adâncime, de la submersibile la aparate de fotografiat și senzori și probe, va oferi oportunități mari oamenilor de știință de a investiga sistematic ecosistemele de tranșe pe perioade lungi de timp.

Acest lucru ne va oferi în cele din urmă o mai bună înțelegere a cutremurelor și a proceselor geofizice, va analiza modul în care oamenii de știință înțeleg ciclul global al carbonului, va oferi căi de cercetare biomedicală și vor contribui potențial la noi perspective asupra evoluției vieții pe Pământ.

Aceste aceleași progrese tehnologice vor crea noi capacități pentru oamenii de știință de a studia oceanul în ansamblu, de la țărmurile îndepărtate până la Oceanul Arctic acoperit cu gheață.

Viața în tranșee oceanice

Tranșee oceanice sunt unele dintre cele mai ostile habitate de pe Pământ. Presiunea este de peste 1000 de ori suprafața, iar temperatura apei este ușor peste îngheț. Poate mai important, lumina solară nu pătrunde în cele mai adânci tranșee oceanice, ceea ce face fotosinteza imposibilă.

Organismele care trăiesc în tranșee oceanice au evoluat cu adaptări neobișnuite pentru a prospera în aceste canioane reci și întunecate.

Comportamentul lor este un test al așa-numitei „ipoteze de interacțiune vizuală”, care spune că, cu cât este mai mare vizibilitatea unui organism, cu atât mai mare este energia necesară pentru a vâna prada sau a respinge prădătorii. În general, viața în tranșeele oceanului întunecat este izolată și cu mișcare lentă.

Presiune

Presiunea din partea de jos a abisului Challenger, cel mai adânc loc de pe pământ, este de 703 kilograme pe metru pătrat (8 tone pe inchi pătrat). Animalele marine mari, cum ar fi rechinii și balenele, nu pot trăi în această adâncime zdrobitoare.

Multe organisme care prospera în aceste medii de înaltă presiune nu au organe care se umplu cu gaze, cum ar fi plămânii. Aceste organisme, multe legate de stele de mare sau meduze, sunt făcute în mare parte din apă și din materiale asemănătoare cu jeleuri care nu pot fi strivite la fel de ușor ca plămânii sau oasele.

Multe dintre aceste creaturi navighează adâncurile suficient de bine pentru a face o migrație verticală de peste 1.000 de metri de fundul șanțurilor în fiecare zi.

Chiar și peștele din gropi adânci este asemănător cu jeleu. Multe specii de melci cu cap de bulb, de exemplu, trăiesc în fundul șanțului Mariana. Corpurile acestor pești au fost comparate cu țesuturile de unică folosință.

Întunecat și adânc

Șanțurile oceanice superficiale au o presiune mai mică, dar pot fi totuși în afara zonei solare, unde lumina pătrunde în apă.

Mulți pești s-au adaptat vieții în aceste tranșee oceanice întunecate. Unii folosesc bioluminescența, ceea ce înseamnă că își produc propria lumină pentru a trăi pentru a atrage prada, a găsi un partener sau a respinge prădătorul.

Plase alimentare

Fără fotosinteză, comunitățile marine depind în principal de două surse neobișnuite de nutrienți.

Prima este „zăpada marină”. Zăpada marină este căderea continuă a materialului organic de pe înălțimile din coloana de apă. Zăpada marină este în principal deșeuri, inclusiv excremente și resturi de organisme moarte, precum peștele sau alge marine. Această zăpadă marină bogată în nutrienți hrănește animale, cum ar fi castraveții de mare sau calmarul vampir.

O altă sursă de nutrienți pentru pânzele alimentare ale tranșeelor ​​oceanice nu provine din fotosinteză, ci din chemosinteză. Chemosinteza este procesul prin care organismele din șanțul oceanului, precum bacteriile, transformă compușii chimici în nutrienți organici.

Compușii chimici folosiți în chemosinteză sunt metanul sau dioxidul de carbon expulzați din gurile de evacuare hidrotermale, care își eliberează gazele fierbinți și toxice și fluidele în apa oceanelor frigide. Un animal obișnuit care se bazează pe bacterii chemosintetice pentru hrană este viermele cu tub uriaș.

Explorarea mormintelor

Șanțurile oceanice rămân unul dintre cele mai evazive și puțin cunoscute habitate marine. Până în 1950, mulți oceanografi au crezut că aceste tranșee erau medii neschimbătoare, aproape de a fi lipsite de viață. Chiar și astăzi, o mare parte din cercetările în tranșee oceanice se bazează pe eșantioane de pe fundul oceanului și expediții fotografice.

Aceasta se schimbă încet pe măsură ce exploratorii sapă adânc, literalmente. Challenger Deep, în partea de jos a tranșei Mariana, se află adânc în Oceanul Pacific, lângă insula Guam.

Doar trei persoane au vizitat abisul Challenger, tranșea cea mai adâncă a oceanului din lume: un echipaj comun franco-american (Jacques Piccard și Don Walsh) în 1960, care a ajuns la o adâncime de 10.916 metri și exploratorul în rețea geografică James Cameron în 2012 ajungând la 10.984 metri (alte două expediții fără pilot au explorat și Abisul Challenger).

Submersibile inginerești pentru a explora tranșeele oceanice prezintă un set mare de provocări unice.

Submersibilii trebuie să fie incredibil de puternici și robusti pentru a combate curenții puternici oceanici, vizibilitatea zero și presiunea ridicată din tranșea Mariana.

Dezvoltarea ingineriei pentru a transporta oameni în siguranță, precum și echipamente delicate este o provocare și mai mare. Submarinul care a dus Piccard și Walsh la abisul Challenger, extraordinarul Trieste, a fost un vas neobișnuit cunoscut sub numele de bathyscaphe (un submarin pentru explorarea adâncimilor oceanului).

Submersibilul Cameron, Deepsea Challenger, a abordat cu succes provocările inginerești în moduri inovatoare. Pentru a combate curenții oceanici adânci, submarinul a fost proiectat să se transforme lent în timp ce cobora.

Luminile de pe submarin nu erau făcute din becuri incandescente sau fluorescente, ci mai degrabă tablouri de LED-uri minuscule care luminau o suprafață de aproximativ 100 de metri.

Poate mai surprinzător, Deepsea Challenger în sine a fost proiectat pentru a fi comprimat. Cameron și echipa sa au creat o spumă sintetică pe bază de sticlă care a permis vehiculului să se comprime sub presiunea oceanului. Deepsea Challenger a revenit la suprafață cu 7,6 centimetri mai mic decât atunci când a coborât.

Referințe

1. ndTrenches. Instituția oceanografică Woods Hole. Preluat pe 9 ianuarie 2017.
2. (2015, iulie13). Șanțul oceanului. Societatea Națională Geografică. Preluat pe 9 ianuarie 2017.
3. nd Trenchul oceanic. ScienceDaily. Preluat pe 9 ianuarie 2017.
4. (2016, iulie). TRENUL OCEANIC. Geologic al Pământului. Preluat pe 9 ianuarie 2017.
5. Partea cea mai mică a Oceanului. Geology.com. Preluat pe 9 ianuarie 2017.
6. Oskin, B. (2014, 8 octombrie). Mariana Trench: cele mai profunde adâncimi. Știința în direct. Preluat pe 9 ianuarie 2017.
7. ndOcean tranșee. Encyclopedia.com. Preluat pe 9 ianuarie 2017.