Što su oceanske jame?

oceanske rovove to su ponori u morskom dnu koji nastaju kao posljedica djelovanja tektonskih ploča Zemlje, a kada se konvergiraju jedan potisne pod drugi.

Ove duge i uske depresije u obliku slova V najdublji su dijelovi oceana i nalaze se širom svijeta i dosežu dubinu od oko 10 kilometara ispod razine mora.

U Tihom oceanu su najdublje jame i dio su takozvanog "Vatrogasnog prstena" koji također uključuje aktivne vulkane i zone potresa.

Najdublja oceanska jama je Marianski rov smješten u blizini marinskih otoka, duljine više od 1.580 milja ili 2.542 km, 5 puta dulje od Velikog kanjona u Coloradu, u SAD-u i prosječno samo 43 milje ( 69 kilometara).

Tamo se nalazi Challenger ponor, koji je na 10.911 metara najdublji dio oceana. Isto tako, grobovi Tonge, Kurila, Kermadeca i Filipina su duboki više od 10.000 metara.

Za usporedbu, Mount Everest ima visinu od 8.848 metara nadmorske visine, što znači da je Marianski rov u njegovom najdubljem dijelu duboko preko 2000 metara..

Oceanske jame zauzimaju najdublji sloj oceana. Intenzivan pritisak, nedostatak sunčeve svjetlosti i ledene temperature ovog mjesta čine ga jednim od najupečatljivijih jedinstvenih staništa na Zemlji.

Kako su formirane oceanske jame?

Jame se formiraju subdukcijom, geofizičkim procesom u kojem se konvergiraju dvije ili više tektonskih ploča Zemlje, a najstariji i najgušći se gura ispod svjetlije ploče uzrokujući morsko dno i vanjsku koru (litosferu) Krivulje i tvore nagib, udubljenje u obliku slova V.  

Podvodne zone

Drugim riječima, kada se rub guste tektonske ploče susreće s rubom manje guste tektonske ploče, gušća ploča se savija prema dolje. Ova vrsta granice između slojeva litosfere naziva se konvergentna. Mjesto gdje je najgušća ploča prigušena naziva se subdukcijska zona.

Proces subdukcije čini jame dinamičnim geološkim elementima, koji su odgovorni za značajan dio seizmičke aktivnosti Zemlje i često su epicentar velikih potresa, uključujući i neke od potresa s većom veličinom.

Neki oceanski rovovi nastaju subdukcijom između ploče s kontinentalnom koricom i ploče s oceanskom koricom. Kontinentalna kora uvijek pluta više od oceanske kore i potonje će uvijek biti podložne.

Najpoznatiji oceanski rovovi rezultat su ove granice između konvergentnih ploča. Peruški-čileanski rov zapadne obale Južne Amerike formiran je oceanskom koricom ploče Nazca koja podvrgava ispod kontinentalne kore ploče Južne Amerike.

Rukun Ryukyu, koji se proteže od juga Japana, formiran je tako da oceanska kora filipinske ploče potiskuje pod kontinentalnom korom euroazijske ploče..

Rijetke oceanske jame mogu se formirati kada se sastanu dvije ploče koje nose kontinentalnu koru. Marianas Trench, u južnom Tihom oceanu, nastaje kada impozantna pacifička ploča potisne pod najmanjom i najmanje gustom pločom Filipina.

U zoni subdukcije dio rastaljenog materijala, koji je prije bio morsko dno, obično se uzdiže kroz vulkane koji se nalaze u blizini jame. Vulkani često stvaraju vulkanske lukove, planinski lanac koji se nalazi paralelno s jamom.

Aleutski jarak nastaje tamo gdje pacifička ploča potiskuje pod sjevernoameričkom pločom u arktičkoj regiji između Aljaske u Sjedinjenim Državama i ruske regije Sibira. Aleutski otoci tvore vulkanski luk koji napušta poluotok Aljasku i sjeverno od aleutskog rova..

Nisu svi oceanski rovovi u Tihom oceanu. Puerto Rico Trench je složena tektonska depresija koja je djelomično formirana zonom subdukcije Malih Antila. Ovdje je oceanska korica ogromne ploče Sjeverne Amerike pod oceanskom korom najmanjih karipskih ploča..

Zašto su oceani važni?

Poznavanje oceanskih rovova je ograničeno zbog svoje dubine i udaljenosti od svog položaja, ali znanstvenici znaju da igraju značajnu ulogu u našem životu na kopnu..

Veliki dio seizmičke aktivnosti u svijetu odvija se u zonama subdukcije, što može imati poguban učinak na obalne zajednice, a još više na globalnu ekonomiju.

Potresi na morskom dnu nastali u zonama subdukcije bili su odgovorni za tsunami u Indijskom oceanu 2004. i potres u Tohokuu i tsunamiju u Japanu 2011. godine.

Proučavajući oceanske rovove, znanstvenici mogu razumjeti fizički proces subdukcije i uzroke razornih prirodnih katastrofa.

Proučavanje jama istraživačima također pruža razumijevanje novih i raznolikih oblika prilagodbe organizama iz morskih dubina u njihovu okolinu, koji mogu sadržavati ključ bioloških i biomedicinskih napretka..

Proučavanje kako su se dubokomorski organizmi prilagodili životu u teškim uvjetima mogu pomoći u razumijevanju u mnogim različitim područjima istraživanja, od liječenja dijabetesa do poboljšanja deterdženata.

Istraživači su već otkrili mikrobe koji nastanjuju hidrotermalne otvore u morskom ponoru koji imaju potencijal kao novi oblici antibiotika i lijekova za rak.

Takve prilagodbe mogu također imati ključ za razumijevanje podrijetla života u oceanu, jer znanstvenici ispituju genetiku tih organizama kako bi sastavili slagalicu priče o tome kako se život širi između izoliranih ekosustava i na kraju kroz oceane svijeta.

Nedavna istraživanja također su otkrila neočekivane i velike količine ugljičnog materijala nakupljenog u jamama, što bi moglo sugerirati da te regije igraju značajnu ulogu u klimi na Zemlji.

Ovaj se ugljik oduzima u plaštu Zemlje kroz subdukciju ili bakterije iz jame.

Ovo otkriće predstavlja priliku za daljnje istraživanje uloge jama kao izvora (kroz vulkane i druge procese) i kao spremnik u ciklusu ugljika planeta koji može utjecati na način na koji znanstvenici konačno razumiju i predviđaju utjecaj stakleničkih plinova koje stvaraju ljudi i klimatske promjene.

Razvoj nove tehnologije iz morskih dubina, od podmornica do kamera i senzora i uzorkivača uzoraka, pružit će velike mogućnosti znanstvenicima da sustavno istraže ekosustave jama u dužim vremenskim razdobljima..

To će nam naposljetku omogućiti bolje razumijevanje potresa i geofizičkih procesa, pregledati kako znanstvenici razumiju globalni ciklus ugljika, pružaju mogućnosti za biomedicinska istraživanja i potencijalno doprinose novim spoznajama o evoluciji života na Zemlji..

Isti tehnološki napredak stvorit će nove mogućnosti za znanstvenike da prouče ocean kao cjelinu, od udaljenih obala do ledenog Arktičkog oceana..

Život u oceanu

Oceanski rovovi spadaju u najneprijatnija staništa na zemlji. Tlak je više od 1000 puta u odnosu na površinu, a temperatura vode je malo iznad točke smrzavanja. Možda je još važnije da sunčeva svjetlost ne prodire u dublje oceane, čineći fotosintezu nemogućom.

Organizmi koji žive u oceanskim rovovima razvili su se s neobičnim prilagodbama koje su se razvile u tim hladnim i tamnim kanjonima.

Njegovo ponašanje je test takozvane hipoteze o vizualnoj interakciji koja kaže da što je veća vidljivost organizma, to je veća energija koju mora potrošiti za lov na plijen ili odbijanje predatora. Općenito, život u tamnim rovovima oceana je izoliran i usporen.

pritisak

Pritisak na dnu Challenger ponora, najdubljeg mjesta na zemlji, iznosi 703 kilograma po kvadratnom metru (8 tona po kvadratnom inču). Velike morske životinje kao što su morski psi i kitovi ne mogu živjeti u takvoj dubini.

Mnogi organizmi koji uspijevaju u ovim visokotlačnim sredinama nemaju organe koji se pune plinovima, kao što su pluća. Ovi organizmi, mnogi se odnose na morske zvijezde ili meduze, uglavnom su izrađeni od vode i želatinoznog materijala koji se ne može slomiti jednako lako kao pluća ili kosti.

Mnoga od tih stvorenja dovoljno dobro hodaju dubinama da bi se dnevno pomicala više od 1000 metara od dna jame svaki dan.

Čak i ribe u dubokim jamama su želatinozne. Mnoge vrste riba puževa s glavicama lukovica žive na dnu Marianskog rova. Tijela tih riba uspoređena su s jednokratnim rupčićima.

Tamno i duboko

Plitki oceanski jarci imaju manji pritisak, ali još uvijek mogu biti izvan područja sunčeve svjetlosti, gdje svjetlost prodire u vodu.

Mnoge su se ribe prilagodile životu u tim tamnim oceanskim jamama. Neki koriste bioluminescenciju, što znači da proizvode vlastitu svjetlost kako bi privukli svoj plijen, pronašli partnera ili odbili predatora.

Mreže za hranu

Bez fotosinteze morske zajednice ovise prvenstveno o dva neobična izvora hranjivih tvari.

Prvi je "morski snijeg". Morski snijeg je kontinuirani pad organskog materijala s visina u vodenom stupcu. Snijeg mora je uglavnom otpad, uključujući izmet i ostatke mrtvih organizama kao što su ribe ili morske trave. Ovaj morski snijeg bogat hranjivim tvarima hrani životinje kao što su morski krastavci ili vampiri s lignjama.

Drugi izvor hranjivih tvari za hranidbene mreže iz oceanskih rovova ne dolazi od fotosinteze, nego od kemosinteze. Kemosinteza je proces u kojem organizmi u oceanskom rovu, kao što su bakterije, pretvaraju kemijske spojeve u organske hranjive tvari.

Kemijski spojevi koji se koriste u metanom ili kemosintetizirane ugljiku izbačen iz otvora koji isporučuju hidrotermalnim vruće plinove i toksični ledenim oceanske vode i tekućina dioksid. Zajednički životinja koja ovisi o kemosintetizirane bakterija za hranu je div cijev crv.

Istraživanje grobova

Oceanske jame ostaju jedna od najneuhvatnijih i malo poznata morska staništa. Do 1950. mnogi su okeanografi smatrali da su te jame nepromjenjive okoline u blizini beživotnog života. Čak i danas, većina istraživanja u oceanskim rovovima temelji se na uzorcima morskih podova i fotografskim ekspedicijama.

To se polako mijenja dok istraživači kopaju duboko, doslovno. Challenger Deep, na dnu Mariana brazdu, leži duboko u Tihom oceanu u blizini otoka Guam.

Samo tri osobe su posjetili Challenger Deep, najdubljeg oceana jarak na svijetu: francusko-američki posada zajedno (Jacques Piccard i Don Walsh) 1960 postizanja dubine od 10.916 metara i istraživač u rezidenciji National Geographic James Cameron u 2012. godini dosegnuvši 10.984 metara (bespilotnih dvije ekspedicije su također istraživali Challenger Deep).

Uronjeni inženjering za istraživanje oceana predstavlja veliki skup jedinstvenih izazova.

Podmornice mora biti nevjerojatno snažan i elastičan da se bori s jakim morskim strujama, nula vidljivosti i visoki tlak Mariana jarak.

Razviti inženjering za prijevoz osoba sigurno i osjetljiva oprema je još veći izazov. Podmornica je Piccard i Walsh na Challenger Deep, izvanredne Trsta, bio je neobičan brod poznat kao batiskaf (podmornica istražiti dubine oceana).

Cameronova podmornica, Deepsea Challenger, uspješno se pozabavila inženjerskim izazovima na inovativne načine. Za suzbijanje dubokih morskih struja, podmornica je dizajnirana da se polako okreće dok se spušta.

Svjetla na podmornici nije bilo fluorescentne žarulje ili žarulje, ali maleni LED nizovi osvjetljavaju površinu od oko 30 metara.

Možda je još nevjerojatnije da je sam Deepsea Challenger dizajniran da bude komprimiran. Cameron i njegov tim stvorili su sintetičku pjenu na bazi stakla koja je omogućila da se vozilo pod pritiskom oceana. Deepsea Challenger vratio se na površinu 7,6 centimetara manje nego kad se spustio.

reference

1. n.d.Trenches. Oceanografska ustanova Woods Hole. Preuzeto 9. siječnja 2017.
2. (2015., srpanj13). Oceanski rov. Društvo National Geographic. Preuzeto 9. siječnja 2017.
3. oceanski jarak. ScienceDaily. Preuzeto 9. siječnja 2017.
4. (2016., srpanj). OCEANSKI TRENCH. Geološka zemlja. Preuzeto 9. siječnja 2017.
5. najdublji dio oceana. Geology.com. Preuzeto 9. siječnja 2017.
6. Oskin, B. (2014., 8. listopada). Mariana Trench: Najdublje dubine. Live Science Preuzeto 9. siječnja 2017.
7. n.d.Once rovovi. Encyclopedia.com. Preuzeto 9. siječnja 2017.