Les fosses oceàniques són estructures geològiques situades al fons oceànic, caracteritzades per esquerdes profundes, estretes i llargues formades per la convergència de plaques tectòniques. Aquestes fosses es consideren els punts més profunds dels oceans i poden arribar a profunditats superiors als 10.000 metres. Són llocs de gran activitat sísmica i volcànica, on es produeixen terratrèmols, erupcions volcàniques i la formació d'arcs insulars. Les fosses oceàniques tenen un paper crucial en la dinàmica geològica i la formació de noves masses continentals.
Comprendre el significat de la fossa marina i la seva importància per a l'ecosistema marí.
Les fosses oceàniques són formacions geològiques profundes situades al fons marí, caracteritzades per ser les parts més profundes dels oceans. Aquestes fosses sovint es formen per la col·lisió de plaques tectòniques, donant lloc a grans fosses marines que poden arribar a milers de metres de profunditat.
Un exemple famós de fossa oceànica és la fossa de les Marianes, situada a l'oceà Pacífic. Amb més d'11 metres de profunditat, aquesta fossa és el punt més profund dels oceans coneguts actualment.
Malgrat la seva extrema profunditat, les fosses oceàniques tenen un paper crucial en l'ecosistema marí. Aquestes formacions geològiques proporcionen un hàbitat únic per a una varietat d'organismes marins, molts dels quals estan adaptats a les condicions extremes que es troben en aquestes regions.
A més, les fosses oceàniques també tenen un paper important en el cicle de nutrients a l'oceà. Els sediments acumulats en aquestes regions poden contenir grans quantitats de matèria orgànica, que serveix d'aliment als organismes bentònics i contribueix a la biodiversitat marina.
Per tant, les fosses oceàniques són crucials per a l'equilibri de l'ecosistema marí, proporcionant hàbitat i recursos per a una varietat d'espècies marines. La preservació d'aquestes formacions geològiques és essencial per a la conservació de la vida marina i la sostenibilitat dels oceans.
Què són les fosses oceàniques?
Les fosses oceàniques són profunditats al fons marí que es formen com a resultat de l'activitat de les plaques tectòniques de la Terra a mesura que convergeixen i són empeses l'una sota l'altra.
Aquestes depressions llargues, estretes i en forma de V són les parts més profundes de l'oceà i es troben arreu del món, arribant a profunditats d'uns 10 quilòmetres sota el nivell del mar.
Les fosses més profundes es troben a l'oceà Pacífic i formen part de l'anomenat "Anell de Foc", que també inclou volcans actius i zones sísmiques.
La fossa oceànica més profunda és la fossa de les Marianes, situada a prop de les Illes Marines, amb una longitud de més de 1.580 quilòmetres, 2.542 vegades més llarga que el Gran Canyó de Colorado, Estats Units, i de mitjana només fa 5 quilòmetres d'amplada.
Hi ha l'abisme Challenger, que, amb 10.911 metres, és la part més profunda de l'oceà. A més, els abismes de Tonga, Kurils, Kermadec i Filipines tenen més de 10.000 metres de profunditat.
En comparació, el mont Everest es troba a 8.848 metres sobre el nivell del mar, cosa que significa que la fossa de les Marianes, en el seu punt més profund, té més de 2.000 metres de profunditat.
Les fosses oceàniques ocupen la capa més profunda de l'oceà. La intensa pressió, la manca de llum solar i les temperatures fredes d'aquest lloc el converteixen en un dels hàbitats més singulars del planeta.
Com es formen les fosses oceàniques?
Els forats es formen per subducció, un procés geofísic en què convergeixen dues o més plaques tectòniques de la Terra, i la placa més antiga i densa és empesa per sota de la placa més lleugera, creant el fons marí i l'escorça externa (la litosfera). Aquesta es doblega i forma un pendent, una depressió en forma de V.
Zones de subducció
En altres paraules, quan la vora d'una placa tectònica densa es troba amb la vora d'una placa tectònica menys densa, la placa més densa es doblega cap avall. Aquest tipus de límit entre capes de la litosfera s'anomena convergent. El lloc on la placa més densa se subdueix s'anomena zona de subducció.
El procés de subducció converteix els pous en elements geològics dinàmics, sent responsable d'una part important de l'activitat sísmica de la Terra i sovint és l'epicentre de grans terratrèmols, inclosos alguns dels terratrèmols més grans registrats.
Algunes fosses oceàniques es formen per la subducció d'una placa que porta escorça continental i una placa que porta escorça oceànica. L'escorça continental sempre sura més que l'escorça oceànica, i aquesta última sempre se subdueix.
Les fosses oceàniques més conegudes són el resultat d'aquest límit entre plaques convergents. La fossa del Perú i Xile, davant la costa oest de Sud-amèrica, està formada per l'escorça oceànica de la placa de Nazca que subdueix sota l'escorça continental de la placa sud-americana.
La fossa de Ryukyu, que s'estén des del sud del Japó, està formada de manera que l'escorça oceànica de la placa filipina se subdueix sota l'escorça continental de la placa euroasiàtica.
Rarament, les fosses oceàniques es poden formar quan es troben dues plaques que porten escorça continental. La fossa de les Marianes, a l'oceà Pacífic Sud, es forma quan la poderosa placa del Pacífic se subdueix sota la placa filipina, més petita i menys densa.
En una zona de subducció, part del material fos que abans formava el fons marí sovint és elevat pels volcans situats a prop de la xemeneia. Els volcans sovint creen arcs volcànics, una illa muntanyosa que corre paral·lela a la xemeneia.
La fossa de les Aleutianes es forma on la placa del Pacífic se subdueix sota la placa nord-americana a la regió àrtica entre l'estat d'Alaska, als Estats Units, i la regió russa de Sibèria. Les illes Aleutianes formen un arc volcànic que s'estén des de la península d'Alaska fins al nord de la fossa de les Aleutianes.
No totes les fosses oceàniques es troben al Pacífic. La fossa de Puerto Rico és una depressió tectònica complexa, formada parcialment per la zona de subducció de les Antilles Menors. Aquí, l'escorça oceànica de la placa nord-americana massiva se subdueix sota l'escorça oceànica de la placa caribenya, que és més petita.
Per què són importants les tombes oceàniques?
El coneixement de les fosses oceàniques és limitat a causa de la seva profunditat i llunyania, però els científics saben que tenen un paper important en les nostres vides al continent.
Gran part de l'activitat sísmica mundial es produeix a les zones de subducció, cosa que pot tenir un efecte devastador sobre les comunitats costaneres i, encara més, sobre l'economia global.
Els terratrèmols del fons marí generats a les zones de subducció van ser els responsables del tsunami de l'oceà Índic del 2004 i del terratrèmol i tsunami de Tohoku al Japó del 2011.
Estudiant les fosses oceàniques, els científics poden comprendre el procés físic de subducció i les causes d'aquests desastres naturals devastadors.
L'estudi de les trinxeres també ofereix als investigadors una comprensió de les noves i diverses maneres en què els organismes de les profunditats marines s'adapten al seu entorn, cosa que pot ser la clau dels avenços biològics i biomèdics.
Estudiar com els organismes de les profunditats marines s'han adaptat a la vida en els seus entorns hostils pot ajudar a millorar la comprensió en moltes àrees de recerca diferents, des dels tractaments per a la diabetis fins a la millora dels detergents.
Els investigadors ja han descobert microbis que habiten les xemeneies hidrotermals de les profunditats marines i que tenen potencial com a noves formes d'antibiòtics i fàrmacs contra el càncer.
Aquestes adaptacions també poden ser la clau per comprendre l'origen de la vida a l'oceà, ja que els científics examinen la genètica d'aquests organismes per reconstruir la història de com la vida es va expandir entre ecosistemes aïllats i, finalment, a través dels oceans del món.
Investigacions recents també han revelat quantitats inesperadament grans de material ric en carboni acumulat als pous, cosa que pot suggerir que aquestes regions tenen un paper important en el clima de la Terra.
Aquest carbó o bé és segrestat al mantell terrestre per subducció o bé és consumit pels bacteris del pou.
Aquest descobriment presenta oportunitats per a una investigació més profunda del paper de les tombes, tant com a font (a través de volcans i altres processos) com a embornal en el cicle del carboni del planeta que podria influir en la manera com els científics entenen i prediuen en última instància l'impacte dels gasos d'efecte hivernacle generats per l'home i el canvi climàtic.
El desenvolupament de noves tecnologies d'aigües profundes, des de submergibles fins a càmeres, sensors i mostres, oferirà grans oportunitats als científics per investigar sistemàticament els ecosistemes de tombes durant llargs períodes de temps.
Això, en última instància, ens permetrà comprendre millor els terratrèmols i els processos geofísics, revisar com els científics entenen el cicle global del carboni, proporcionar vies per a la recerca biomèdica i, potencialment, aportar nous coneixements sobre l'evolució de la vida a la Terra.
Aquests mateixos avenços tecnològics crearan noves capacitats perquè els científics estudiïn l'oceà en conjunt, des de costes remotes fins a l'oceà Àrtic cobert de gel.
La vida a les fosses oceàniques
Les fosses oceàniques són un dels hàbitats més hostils del món. La pressió és més de 1.000 vegades superior a la de la superfície i la temperatura de l'aigua és lleugerament superior al punt de congelació. Potser el més important és que la llum solar no penetra a les fosses oceàniques més profundes, cosa que fa impossible la fotosíntesi.
Els organismes que viuen a les fosses oceàniques han desenvolupat adaptacions inusuals per prosperar en aquests canyons freds i foscos.
El seu comportament és una prova de l'anomenada "hipòtesi de la interacció visual", que afirma que com més gran és la visibilitat d'un organisme, més energia ha de gastar per caçar preses o repel·lir depredadors. En general, la vida a les fosses oceàniques és aïllada i es mou lentament.
Pressió
La pressió al fons de l'Abisme Challenger, el lloc més profund del món, és de 703 quilograms per metre quadrat (8 tones per polzada quadrada). Els grans animals marins, com els taurons i les balenes, no poden viure a aquesta profunditat aclaparadora.
Molts organismes que prosperen en aquests ambients d'alta pressió no tenen òrgans plens de gas com els pulmons. Aquests organismes, molts relacionats amb les estrelles de mar o les meduses, estan fets principalment d'aigua i material gelatinós que no es pot triturar tan fàcilment com els pulmons o els ossos.
Moltes d'aquestes criatures viatgen a prou profunditat com per fer una migració vertical de més de 1.000 metres des del fons del pou cada dia.
Fins i tot els peixos dels pous profunds són gelatinosos. Moltes espècies de peixos cargol, per exemple, viuen al fons de la fossa de les Marianes. Els seus cossos s'han comparat amb mocadors d'un sol ús.
Fosc i profund
Les fosses oceàniques poc profundes tenen menys pressió, però encara poden estar fora de la zona de llum solar, on la llum penetra a l'aigua.
Molts peixos s'han adaptat a la vida en aquestes fosques fosques oceàniques. Alguns utilitzen la bioluminescència, és a dir, produeixen la seva pròpia llum per atraure preses, trobar parella o repel·lir els depredadors.
Xarxes alimentàries
Sense fotosíntesi, les comunitats marines depenen principalment de dues fonts inusuals de nutrients.
La primera és la "neu marina". La neu marina és la caiguda contínua de matèria orgànica des de la part alta de la columna d'aigua. La neu marina és principalment brossa, incloent-hi excrements i restes d'organismes morts, com ara peixos o algues. Aquesta neu marina rica en nutrients alimenta animals com els cogombres de mar i els calamars vampirs.
Una altra font de nutrients per a les xarxes tròfiques de les fosses oceàniques no prové de la fotosíntesi, sinó de la quimiosíntesi. La quimiosíntesi és el procés pel qual els organismes de les fosses oceàniques, com els bacteris, converteixen els compostos químics en nutrients orgànics.
Els productes químics utilitzats en la quimiosíntesi són el metà o el diòxid de carboni expulsats per les xemeneies hidrotermals, que alliberen els seus gasos i fluids calents i tòxics a l'aigua gelada de l'oceà. Un animal comú que depèn de bacteris quimiosintètics per alimentar-se és el cuc tubífer gegant.
Explorant les tombes
Les fosses oceàniques continuen sent un dels hàbitats marins més difícils d'aconseguir i mal coneguts. Fins al 1950, molts oceanògrafs pensaven que aquestes tombes eren entorns immutables, gairebé sense vida. Fins i tot avui, gran part de la recerca sobre les fosses oceàniques es basa en mostres del fons marí i expedicions fotogràfiques.
Això està canviant lentament a mesura que els exploradors excaven fins al fons, literalment. L'abisme Challenger, al fons de la fossa de les Marianes, es troba al fons de l'oceà Pacífic, a prop de l'illa de Guam.
Només tres persones han visitat l'Abisme Challenger, la fossa oceànica més profunda del món: una tripulació francoamericana (Jacques Piccard i Don Walsh) el 1960, que va arribar a una profunditat de 10.916 metres, i l'explorador resident de National Geographic James Cameron el 2012, que va arribar als 10.984 metres (dues altres expedicions no tripulades també han explorat l'Abisme Challenger).
L'enginyeria de submergibles per explorar les fosses oceàniques presenta una àmplia gamma de reptes únics.
Els submergibles han de ser increïblement forts i capaços de suportar els forts corrents oceànics, la visibilitat nul·la i la immensa pressió de la fossa de les Marianes.
Desenvolupar les habilitats d'enginyeria per transportar persones, així com equips delicats, continua sent un repte important. El submarí que va portar Piccard i Walsh a l'Abisme Challenger, l'extraordinari Trieste, era un vaixell inusual conegut com a batiscaf (un submarí dissenyat per explorar les profunditats de l'oceà).
El submergible Deepsea Challenger de Cameron va abordar amb èxit els reptes d'enginyeria de maneres innovadores. Per combatre els corrents marins profunds, el submarí va ser dissenyat per girar lentament a mesura que descendia.
Els llums del submarí no eren bombetes incandescents o fluorescents, sinó conjunts de petits LED que il·luminaven una àrea d'uns 30 metres.
Potser el més sorprenent és que el Deepsea Challenger en si mateix va ser dissenyat per comprimir-se. Cameron i el seu equip van crear una escuma sintètica a base de vidre que permetia que el vehicle es comprimís sota la pressió de l'oceà. El Deepsea Challenger va tornar a la superfície 7,6 cm més petit que quan va descendir.
Referències
- ndTrenches. Institució Oceanogràfica de Woods Hole. Consultat el 9 de gener de 2017.
- (13 de juliol de 2015). Fossa oceànica. National Geographic Society. Recuperat el 9 de gener de 2017.
- fossa oceànica. ScienceDaily Recuperat el 9 de gener de 2017.
- (Juliol de 2016). FOSSA OCEÀNICA. Earth Geologic. Recuperat el 9 de gener de 2017.
- La part més profunda de l'oceà. Geology.com Consultat el 9 de gener de 2017.
- Oskin, B. (2014 d'octubre de 8). Fossa de les Marianes: Les profunditats més profundes. Live Science. Recuperat el 9 de gener de 2017.
- trinxeres i oceà. Encyclopedia.com Consultat el 9 de gener de 2017.