Где находится Марианская впадина

Марианская впадина имеет длину 2542 километра, что более чем в пять раз превышает длину Большого Каньона. Тем не менее, желоб в среднем составляет 69 км в ширину.

Поскольку Гуам является территорией США, а 15 Северных Марианских островов – содружеством США, Соединенные Штаты обладают юрисдикцией над Марианской впадиной. В 2009 году президент Джордж Буш учредил Марианский Морской национальный памятник, который создал охраняемый морской заповедник площадью около 506 000 квадратных километров морского дна и вод, окружающих отдаленные острова. Он включает в себя большую часть Марианской впадины, 21 подводный вулкан и области вокруг трех островов.

Без солнечных лучей и под колоссальным давлением

Марианская впадина — не вертикальная бездна. Это желоб в форме полумесяца, растянувшийся на 2,5 тыс. км к востоку от Филиппин и к западу от Гуаме, США. Самая глубокая точка впадины, бездна Челленджера, находится на расстоянии 11 км от поверхности Тихого океана. Эвересту, окажись он на дне впадины, до уровня моря не хватило бы 2,1 км.

Карта Марианской впадины

Марианский желоб (как еще принято называть впадину) — часть глобальной сети прогибов, пересекающих морское дно и образовавшихся в результате древних геологических событий. Они возникают при столкновении двух тектонических плит, когда один пласт погружается под другой и уходит в мантию Земли.

Марианская впадина самое глубокое место на земле

Подводную траншею обнаружил британский исследовательский корабль «Челленджер» во время первой глобальной океанографической экспедиции. В 1875 году ученые попытались измерить глубину диплотом — веревкой с привязанным к ней грузом и метровой разметкой. Веревки хватило только на 4 475 морских саженей (8 367 м). Спустя почти сто лет судно «Челленджер II» вернулось к Марианской впадине с эхолотом и установило нынешнее значение глубины — 10 994 м.

Дно Марианской впадины скрыто в вечной темноте — солнечные лучи не проникают на такую глубину. Температура всего на несколько градусов выше нуля — и близка к точке замерзания. Давление в бездне Челленджера составляет 108,6 МПа, что примерно в 1 072 раза больше нормального атмосферного давления на уровне Мирового океана.

Как образовалась Марианская впадина

Марианская впадина была создана в результате процесса, происходящего в зоне субдукции, где сталкиваются две массивные плиты океанической коры. В зоне субдукции один кусок океанической коры проталкивается и вытягивается под другой, погружаясь в мантию Земли, слой под корой. Там, где два куска коры пересекаются, над изгибом в тонущей коре образуется глубокий желоб. В этом случае кора Тихого океана изгибается ниже филиппинской коры.

Тихоокеанской коре, также называемой тектонической плитой, около 180 миллионов лет. Филиппинская плита моложе и меньше тихоокеанской. В зонах субдукции холодная плотная кора погружается обратно в мантию и разрушается там.

Как бы глубока ни была траншея, это не самое близкое к центру Земли место. Поскольку планета выпирает на экваторе, радиус на полюсах примерно на 25 км меньше радиуса на экваторе. Таким образом, части морского дна Северного Ледовитого океана ближе к центру Земли, чем глубина Челленджера.

Давление воды на дне траншеи составляет более 8 тонн на квадратный дюйм (703 кг на квадратный метр). Это более чем в 1000 раз превышает давление, ощущаемое на уровне моря, или эквивалент 50 реактивных самолетов, сложенных поверх человека.

Загрязнение в глубине

К сожалению, глубокий океан действует как потенциальный сток для выброшенных загрязняющих веществ и мусора. В недавнем исследовании группа ученых из университета Ньюкасла, показала химические вещества, созданные человеком, которые были запрещены в 1970-х годах, все еще скрываются в самых глубоких частях океана.

Предлагаем ознакомиться:  Установка для шлакоблоков своими руками

Во время отбора проб амфиподов (креветки, ракообразные), исследователи обнаружили чрезвычайно высокие уровни стойких органических загрязнителей (СОЗ) в жировой ткани организмов. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Ecology {amp}amp; Evolution, к ним относятся полихлорированные дифенилы (ПХД) и полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ), химические вещества, обычно используемые в качестве электрических изоляторов и антипиренов.

“Мы все еще думаем о глубоком океане как об этом отдаленном и нетронутом царстве, защищенном от воздействия человека, но наши исследования показывают, что к сожалению, это не соответствует истине”, – сказал Алан Джеймисон из Университета Ньюкасла.

Фактически, амфиподы в исследовании содержали уровни загрязнения, аналогичные тем, которые были обнаружены в заливе Суруга, одной из наиболее загрязненных промышленных зон северо-западной части Тихого океана.

станция Восток

Озеро Восток: уникальное реликтовое озеро в Антарктиде

Поскольку СОЗ не могут разрушаться естественным образом, они сохраняются в окружающей среде на протяжении десятилетий, достигая дна океана в результате загрязнения пластиковыми обломками и мертвыми животными. Загрязняющие вещества затем переносятся от существа к существу через пищевую цепь океана, что в конечном итоге приводит к концентрации химических веществ намного выше, чем загрязнения поверхностного уровня.

“Тот факт, что мы обнаружили эти загрязняющие вещества в одном из самых отдаленных и недоступных мест обитания на земле, действительно доказывает разрушительное воздействие, которое человечество оказывает на планету”, – сказал Джеймисон в пресс-релизе.

Исследователи говорят, что следующим шагом будет понимание последствий этого загрязнения и того, что оно делает с экосистемой в целом.

Первыми людьми, побывавшими в бездне Челленджера, стали американские военные Жак Пиккар и Дон Уолш. В 1960 году на батискафе «Триест» они за пять часов спустились на 10 918 м. На этой отметке исследователи провели 20 минут и почти ничего не увидели из-за облаков ила, поднятых аппаратом. Кроме рыбы из вида камбалообразных, на которую попал луч прожектора. Наличие жизни под таким высоким давлением стало главным открытием миссии.

До Пиккара и Уолша ученые считали, что в Марианском желобе не могут жить рыбы. Давление в нем настолько велико, что кальций может существовать только в жидком виде. Это значит, что кости позвоночных должны буквально растворяться. Нет костей, нет и рыб. Но природа показала ученым, что они ошибаются: живые организмы способны адаптироваться даже к таким невыносимым условиям.

Множество живых организмов в бездне Челленджера обнаружил батискаф Deepsea Challenger, на котором в 2012 году на дно Марианской впадины в одиночку спустился режиссер Джеймс Кэмерон. В образцах грунта, взятых аппаратом, ученые нашли 200 видов беспозвоночных, а на дне впадины — странных полупрозрачных креветок и крабов.

Предлагаем ознакомиться:  Рабочая арматура в ленточном фундаменте

На глубине 8 тыс. м батискаф обнаружил самую глубоководную рыбу — нового представителя вида липаровых или морских слизней. Голова рыбы напоминает собачью, а ее тело очень тонкое и эластичное — во время движения она напоминает полупрозрачную салфетку, которую несет течением.

На несколько сотен метров ниже живут гигантские десятисантиметровые амебы, называемые ксенофиофоры. Эти организмы демонстрируют удивительную устойчивость к нескольким элементам и химическим веществам, таким как ртуть, уран и свинец, которые убили бы других животных или человека за несколько минут.

Марианская впадина самое глубокое место на земле

Ученые считают, что на глубине существует еще множество видов, ожидающих открытия. Кроме того, до сих пор не ясно, как такие микроорганизмы — экстремофилы — могут выживать в столь экстремальных условиях.

Ответ на этот вопрос приведет к прорыву в биомедицине и биотехнологиях и поможет понять, как зародилась жизнь на Земле. Например, исследователи из Университета Гавайев полагают, что грязевые термальные вулканы вблизи впадины могли обеспечить условия для выживания первых организмов на планете.

Вулканы на дне Марианской впадины

Необычные вулканы в Марианской впадине

Цепь вулканов, поднимающихся над океанскими волнами и образующих Марианские острова, отражает дугу Марианской впадины в форме полумесяца. Вперемежку с островами расположено множество странных подводных вулканов.

Например, подводный вулкан Эйфуку извергает жидкий углекислый газ из гидротермальных жерл, похожих на дымоходы. Жидкость, выходящая из этих труб, составляет 217 градусов по Фаренгейту (103 градуса по Цельсию). На подводном вулкане Дайкоку ученые обнаружили бассейн расплавленной серы на глубине 410 метров под поверхностью океана, который больше нигде на Земле не существует.

Что за разлом?

Впадина обязана своей глубиной разлому двух тектонический плит — тихоокеанский пласт уходит под филлипинский, образуя глубокий желоб. Регионы, в которых произошли такие геологические события, называют зоной субдукции.

Толщина каждой плиты составляет почти 100 км, а глубина разлома — по меньшей мере 700 км от самой нижней точки бездны Челленджера. «Это айсберг. Человек даже не был на вершине — 11 ничто по сравнению с 700, скрывающимися на глубине. Марианская траншея — это граница между пределами человеческих знаний и реальностью, которая недоступна человеку», — рассказывает геофизик Роберт Стерн из Техасского университета.

Плиты на дне Марианской впадины

Ученые предполагают, что через зону субдукции в мантию Земли попадает вода в больших объемах — скалы на границах разломов действуют, как губки, поглощая воду, и транспортируют ее в недры планеты. В результате вещество оказывается на глубине от 20 до 100 км ниже морского дна.

Геологи из Университета Вашингтона выяснили, что за последний миллион лет через стык в недра земли попало более 79 млн т воды — это в 4,3 раза больше предыдущих оценок.

Новое исследование опровергает эту теорию — подсчеты свидетельствуют о том, что Земля поглощает больше воды, чем возвращает. И это действительно странно — при условии, что уровень Мирового океана за последние несколько сотен лет не только не уменьшился, но и вырос на несколько сантиметров.

Возможное решение — отказ от теории равных пропускных возможностей всех зон субдукции на Земле. Вероятно, условия в Марианском желобе более экстремальные, чем в других частях планеты, а через разлом в бездне Челленджера в недра проникает больше воды.

Вода, скрывающаяся в недрах Земли, — не единственная загадка Марианской впадины. Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) называет регион парком развлечений для геологов.

Предлагаем ознакомиться:  Как вязать арматуру для ленточного фундамента

Это единственное место на планете, где углекислый газ существует в жидкой форме. Он выбрасывается несколькими подводными вулканами, расположенными за пределами Окинавского прогиба вблизи Тайваня.

На глубине 414 м в Марианской впадине находится вулкан Дайкоку, который представляет собой озеро чистой серы в жидкой форме, которая постоянно кипит при температуре 187 °С. На 6 км ниже располагаются геотермальные источники, выбрасывающие воду при температуре 450 °С. Но эта вода не кипит — процессу мешает давление, оказываемое 6,5-километровым водным столбом.

Океаническое дно на сегодня изучено человеком меньше, чем Луна. Вероятно, ученым удастся обнаружить разломы глубже Марианской впадины или, по меньшей мере, исследовать ее строение и особенности.

Жизнь и обитатели в Марианской впадине

Недавние научные экспедиции обнаружили удивительно разнообразную жизнь в этих суровых условиях. Животные, живущие в самых глубоких частях Марианской впадины, выживают в полной темноте и экстремальном давлении, сказала Наташа Галло из Института Океанографии Скриппса, которая изучала видеоматериалы из экспедиции Кэмерона 2012 года.

Питание в Марианской впадине крайне ограничено, поскольку глубокое ущелье находится далеко от суши. Листья, кокосы и деревья редко попадают на дно траншеи, сказал Галло, и мертвый планктон, тонущий с поверхности, должен упасть на тысячи метров, чтобы достичь глубины Челленджера. Вместо этого некоторые микробы полагаются на химические вещества, такие как метан или сера, в то время как другие существа пожирают морскую жизнь ниже в пищевой цепи.

Тремя самыми распространенными организмами на дне Марианской впадины являются ксенофиофоры, амфиподы и малые морские огурцы (голотурии).

Одноклеточные ксенофиофоры напоминают гигантских амеб. Амфиподы – это блестящие, похожие на креветок падальщики, обычно встречающиеся в глубоководных траншеях. Голотурии могут быть новым видом причудливого, полупрозрачного морского огурца.

“Это одни из самых глубоких голотурийцев, когда-либо наблюдавшихся, и они были относительно многочисленны”, – сказал Галло.

Ученые также выявили более 200 различных микроорганизмов в грязи, собранной с глубины Челленджера. Грязь была доставлена в лабораторию на суше в специальных канистрах, и аккуратно хранится в условиях, которые повторяют температуру и давление на дне.

Во время экспедиции Кэмерона в 2012 году ученые также обнаружили бактериальные маты во впадине глубина Сирены, расположенной в зоне к востоку от глубины Челленджера. Эти скопления микробов питаются водородом и метаном, выделяемыми химическими реакциями между морской водой и породами.

В 2017 году ученые сообщили, что они собрали образцы необычного существа, получившего название Mariana snailfish, которое живет на глубине около 8 000 м. Маленькое, розовое и без чешуи тело улитки вряд ли способно выжить в такой агрессивной среде, но эта рыба полна сюрпризов, сообщают исследователи.