Океанските падина са геоложки структури, разположени на океанското дъно, характеризиращи се с дълбоки, тесни и дълги пукнатини, образувани от сближаването на тектоничните плочи. Тези падина се считат за най-дълбоките точки в океаните и могат да достигнат дълбочина над 10.000 XNUMX метра. Те са места с голяма сеизмична и вулканична активност, където се случват земетресения, вулканични изригвания и образуване на островни дъги. Океанските падина играят решаваща роля в геоложката динамика и образуването на нови сухоземни маси.
Разберете значението на морската падина и нейното значение за морската екосистема.
Океанските пади са дълбоки геоложки образувания, разположени на морското дъно, характеризиращи се с това, че са най-дълбоките части на океаните. Тези пади често се образуват от сблъсъка на тектонични плочи, което води до големи морски пади, които могат да достигнат хиляди метри дълбочина.
Известен пример за океански ров е Марианската падина, разположена в Тихия океан. С дълбочина над 11 XNUMX метра, този ров е най-дълбоката точка в океаните, позната в момента.
Въпреки изключителната си дълбочина, океанските падина играят ключова роля в морската екосистема. Тези геоложки формации осигуряват уникално местообитание за разнообразни морски организми, много от които са адаптирани към екстремните условия, срещащи се в тези региони.
Освен това, океанските падина играят важна роля и в кръговрата на хранителните вещества в океана. Утайките, натрупани в тези региони, могат да съдържат големи количества органична материя, която служи като храна за бентосните организми и допринася за морското биоразнообразие.
Следователно, океанските падина са от решаващо значение за баланса на морската екосистема, осигурявайки местообитания и ресурси за различни морски видове. Запазването на тези геоложки формации е от съществено значение за опазването на морския живот и устойчивостта на океаните.
Какво представляват океанските окопи?
As океански окопи са дълбочини в морското дъно, които се образуват в резултат на дейността на тектоничните плочи на Земята, докато те се сближават и се избутват една под друга.
Тези дълги, тесни, V-образни вдлъбнатини са най-дълбоките части на океана и се срещат по целия свят, достигайки дълбочина от около 10 километра под морското равнище.
Най-дълбоките гробове се намират в Тихия океан и са част от така наречения „Огнен пръстен“, който включва също активни вулкани и зони на земетресения.
Най-дълбоката океанска падина е Марианската падина, разположена близо до Морските острови, с дължина над 1.580 мили или 2.542 километра, 5 пъти по-дълга от Гранд Каньон в Колорадо, САЩ, и средно е широка само 43 мили (69 километра).
Там е бездната Чалънджър, която с 10.911 10.000 метра е най-дълбоката част на океана. Освен това, бездните Тонга, Курилските острови, Кермадек и Филипинската бездна са с дълбочина над XNUMX XNUMX метра.
За сравнение, връх Еверест е на 8.848 метра над морското равнище, което означава, че Марианската падина, в най-дълбоката си точка, е дълбока над 2.000 метра.
Океанските пади заемат най-дълбокия слой на океана. Интензивното налягане, липсата на слънчева светлина и ниските температури на това място го правят едно от най-уникалните местообитания на планетата.
Как се образуват океанските пади?
Провалите се образуват чрез субдукция, геофизичен процес, при който две или повече тектонични плочи на Земята се сливат, а по-старата, по-плътна плоча се избутва под по-леката плоча, създавайки морското дъно и външната кора (литосферата). Тя се огъва и образува склон, V-образна депресия.
Зони на субдукция
С други думи, когато ръбът на плътна тектонична плоча се срещне с ръба на по-малко плътна тектонична плоча, по-плътната плоча се огъва надолу. Този тип граница между слоевете на литосферата се нарича конвергентна. Мястото, където по-плътната плоча е субдуцирана, се нарича зона на субдукция.
Процесът на субдукция прави кладенците динамични геоложки елементи, отговорни за значителна част от сеизмичната активност на Земята и често са епицентър на големи земетресения, включително някои от най-големите земетресения, регистрирани в историята.
Някои океански пади се образуват от субдукцията на плоча, носеща континентална кора, и плоча, носеща океанска кора. Континенталната кора винаги се носи по-надолу от океанската кора, а последната винаги се субдуцира.
Най-известните океански падина са резултат от тази граница между конвергентни плочи. Перуо-Чилската падина, край западния бряг на Южна Америка, е образувана от океанската кора на плочата Наска, която се потапя под континенталната кора на Южноамериканската плоча.
Рюкюската падина, която се простира от южна Япония, е образувана по такъв начин, че океанската кора на Филипинската плоча е потопена под континенталната кора на Евразийската плоча.
Рядко океанските пади могат да се образуват, когато две плочи, носещи континентална кора, се срещат. Марианската падина в южната част на Тихия океан се образува, когато могъщата Тихоокеанска плоча се потапя под по-малката и по-малко плътна Филипинска плоча.
В зона на субдукция, част от разтопения материал, който някога е бил морското дъно, често се издига от вулкани, разположени близо до отдушника. Вулканите често създават вулканични дъги - планински остров, който се простира успоредно на отдушника.
Алеутската падина се образува там, където Тихоокеанската плоча се потапя под Северноамериканската плоча в Арктическия регион между американския щат Аляска и руския регион Сибир. Алеутските острови образуват вулканична дъга, простираща се от полуостров Аляска и на север от Алеутската падина.
Не всички океански гробове са в Тихия океан. Пуерториканският ров е сложна тектонична депресия, частично образувана от зоната на субдукция на Малките Антили. Тук океанската кора на масивната Северноамериканска плоча е субдуцирана под океанската кора на по-малката Карибска плоча.
Защо океанските гробове са важни?
Познанията за океанските пади са ограничени поради тяхната дълбочина и отдалеченост, но учените знаят, че те играят важна роля в живота ни на континента.
Голяма част от сеизмичната активност в света се случва в зони на субдукция, което може да има опустошителен ефект върху крайбрежните общности и, още повече, върху световната икономика.
Земетресенията на морското дъно, генерирани в зоните на субдукция, са отговорни за цунамито в Индийския океан през 2004 г. и земетресението и цунамито в Тохоку в Япония през 2011 г.
Чрез изучаване на океанските пади, учените могат да разберат физическия процес на субдукция и причините за тези опустошителни природни бедствия.
Изучаването на окопите също така предлага на изследователите разбиране за новите и разнообразни начини, по които дълбоководните организми се адаптират към околната среда, което може да е ключът към биологичния и биомедицинския напредък.
Изучаването на това как дълбоководните организми са се адаптирали към живота в суровите си условия може да помогне за подобряване на разбирането в много различни области на изследването, от лечението на диабет до подобряването на перилните препарати.
Изследователи вече са открили микроби, обитаващи хидротермални извори в дълбокото море, които имат потенциал да бъдат нови форми на антибиотици и лекарства за рак.
Подобни адаптации могат да бъдат и ключът към разбирането на произхода на живота в океана, тъй като учените изследват генетиката на тези организми, за да сглобят историята за това как животът се е разширил между изолирани екосистеми и в крайна сметка в световните океани.
Последните изследвания разкриха също неочаквано големи количества богат на въглерод материал, натрупан в кладенците, което може да подсказва, че тези региони играят важна роля в климата на Земята.
Тези въглища или се задържат в земната мантия чрез субдукция, или се консумират от бактерии в кладенеца.
Това откритие предоставя възможности за по-нататъшно изследване на ролята на гробовете, както като източник (чрез вулкани и други процеси), така и като поглътител в въглеродния цикъл на планетата, което би могло да повлияе на начина, по който учените в крайна сметка разбират и прогнозират въздействието на генерираните от човека парникови газове и изменението на климата.
Разработването на нови дълбоководни технологии, от подводници до камери, сензори и проби, ще предостави големи възможности на учените систематично да изследват екосистемите на гробниците за дълги периоди от време.
Това в крайна сметка ще ни даде по-добро разбиране за земетресенията и геофизичните процеси, ще преразгледа начина, по който учените разбират глобалния въглероден цикъл, ще осигури възможности за биомедицински изследвания и потенциално ще допринесе за нови прозрения за еволюцията на живота на Земята.
Същите тези технологични постижения ще създадат нови възможности за учените да изучават океана като цяло, от отдалечени брегови линии до покрития с лед Северен ледовит океан.
Живот в океанските окопи
Океанските пади са едни от най-враждебните местообитания в света. Налягането е повече от 1.000 пъти по-високо от това на повърхността, а температурата на водата е малко над нулата. Може би най-важното е, че слънчевата светлина не прониква в най-дълбоките океански пади, което прави фотосинтезата невъзможна.
Организмите, живеещи в океанските пади, са развили необичайни адаптации, за да виреят в тези студени, тъмни каньони.
Тяхното поведение е тест на така наречената „хипотеза за визуално взаимодействие“, която гласи, че колкото по-голяма е видимостта на един организъм, толкова повече енергия трябва да изразходва, за да ловува плячка или да отблъсква хищници. Като цяло животът в тъмните океански пади е изолиран и бавно развиващ се.
Натиснете
Налягането на дъното на бездната Чалънджър, най-дълбокото място в света, е 703 килограма на квадратен метър (8 тона на квадратен инч). Големи морски животни, като акули и китове, не могат да живеят на тази огромна дълбочина.
Много организми, които виреят в тези среди с високо налягане, нямат пълни с газ органи, като белите дробове. Тези организми, много от които са роднини на морските звезди или медузите, са изградени предимно от вода и желатинов материал, който не може да бъде смазан толкова лесно, колкото белите дробове или костите.
Много от тези същества пътуват достатъчно дълбоко, за да извършват вертикална миграция от над 1.000 метра от дъното на кладенеца всеки ден.
Дори рибите в дълбоките кладенци са желатинови. Много видове риби-охлюви, например, живеят на дъното на Марианската падина. Телата им са сравнявани с кърпички за еднократна употреба.
Тъмно и дълбоко
Плитките океански пади имат по-малко налягане, но все пак може да са извън зоната на слънчевата светлина, където светлината прониква във водата.
Много риби са се адаптирали към живота в тези тъмни океански пади. Някои използват биолуминесценция, което означава, че произвеждат собствена светлина, за да привличат плячка, да намират партньор или да отблъскват хищници.
Хранителни мрежи
Без фотосинтеза, морските съобщества разчитат предимно на два необичайни източника на хранителни вещества.
Първият е „морски сняг“. Морският сняг е непрекъснато падащ органичен материал от високите слоеве на водния стълб. Морският сняг е предимно отпадъци, включително изпражнения и останки от мъртви организми, като риба или водорасли. Този богат на хранителни вещества морски сняг храни животни като морски краставици и вампирски калмари.
Друг източник на хранителни вещества за хранителните мрежи на океанските пади не идва от фотосинтезата, а от хемосинтезата. Хемосинтезата е процесът, чрез който организмите в океанските пади, като бактериите, превръщат химични съединения в органични хранителни вещества.
Химикалите, използвани в хемосинтеза, са метан или въглероден диоксид, изхвърлени от хидротермални отвори, които отделят своите горещи, токсични газове и течности в ледената океанска вода. Често срещано животно, което разчита на хемосинтетични бактерии за храна, е гигантският тръбен червей.
Разглеждане на гробниците
Океанските пади остават едни от най-неуловимите и слабо проучени морски местообитания. До 1950 г. много океанографи смятали, че тези гробници са непроменяща се, почти безжизнена среда. Дори днес голяма част от изследванията на океанските пади се основават на проби от морското дъно и фотографски експедиции.
Това бавно се променя, тъй като изследователите копаят буквално до дъното. Бездната Чалънджър, на дъното на Марианската падина, се намира на дъното на Тихия океан, близо до остров Гуам.
Само трима души са посещавали бездната Чалънджър, най-дълбоката океанска падина в света: френско-американски екипаж (Жак Пикар и Дон Уолш) през 1960 г., достигайки дълбочина от 10.916 2012 метра, и Джеймс Камерън, изследовател на National Geographic, през 10.984 г., достигайки XNUMX XNUMX метра (две други безпилотни експедиции също са изследвали бездната Чалънджър).
Проектирането на подводници за изследване на океански пади представлява широк спектър от уникални предизвикателства.
Подводниците трябва да са изключително здрави и способни да издържат на силните океански течения, нулевата видимост и огромното налягане на Марианската падина.
Развиването на инженерните умения за безопасно транспортиране на хора, както и на деликатно оборудване, остава основно предизвикателство. Подводницата, която отведе Пикард и Уолш до бездната на Чалънджър, необикновената Триест, беше необичаен плавателен съд, известен като батискаф (подводница, предназначена да изследва дълбините на океана).
Подводницата Deepsea Challenger на Камерън успешно се справи с инженерните предизвикателства по новаторски начини. За да се бори с дълбоководните течения, подводницата е проектирана да се върти бавно, докато се спуска.
Светлините на подводницата не бяха с нажежаема жичка или флуоресцентни крушки, а масиви от малки светодиоди, които осветяваха площ от около 30 метра.
Може би най-изненадващо е, че самият Deepsea Challenger е проектиран да се компресира. Камерън и екипът му създадоха синтетична пяна на основата на стъкло, която позволи на апарата да се компресира под налягането на океана. Deepsea Challenger се върна на повърхността с 7,6 см по-малък размер, отколкото когато се спусна.
Позоваването
- ndTrenches. Океанографски институт Уудс Хоул. Посетен на 9 януари 2017 г.
- (13 юли 2015 г.). Океанска падина, Национално географско дружество. Посетен на 9 януари 2017 г.
- океански жлеб. ScienceDaily. Получено на 9 януари 2017 г.
- (Юли 2016 г.). ОКЕАНСКИ ТРЕНЧ. Earth Geologic. Посетен на 9 януари 2017 г.
- Най-дълбоката част на океана. Geology.com. Посетен на 9 януари 2017 г.
- Оскин, Б. (2014 октомври 8 г.). Марианска падина: Най-дълбоките дълбини. Live Science. Посетен на 9 януари 2017 г.
- окопи и океан. Encyclopedia.com Посетен на 9 януари 2017 г.