Șanțurile oceanice sunt structuri geologice situate pe fundul oceanului, caracterizate prin fisuri adânci, înguste și lungi, formate prin convergența plăcilor tectonice. Aceste șanțuri sunt considerate cele mai adânci puncte din oceane și pot atinge adâncimi care depășesc 10.000 de metri. Sunt locuri cu o mare activitate seismică și vulcanică, unde au loc cutremure, erupții vulcanice și formarea arcurilor insulare. Șanțurile oceanice joacă un rol crucial în dinamica geologică și în formarea de noi mase de uscat.
Înțelegeți semnificația șanțului marin și importanța acestuia pentru ecosistemul marin.
Tranșeele oceanice sunt formațiuni geologice adânci situate pe fundul mării, caracterizate prin faptul că sunt cele mai adânci părți ale oceanelor. Aceste tranșee sunt adesea formate prin coliziunea plăcilor tectonice, rezultând tranșee marine mari care pot ajunge la mii de metri adâncime.
Un exemplu faimos de șanț oceanic este Groapa Marianelor, situată în Oceanul Pacific. Cu o adâncime de peste 11 de metri, acest șanț este cel mai adânc punct din oceanele cunoscute în prezent.
În ciuda adâncimii lor extreme, șanțurile oceanice joacă un rol crucial în ecosistemul marin. Aceste formațiuni geologice oferă un habitat unic pentru o varietate de organisme marine, multe dintre ele fiind adaptate condițiilor extreme din aceste regiuni.
În plus, șanțurile oceanice joacă, de asemenea, un rol important în ciclul nutrienților din ocean. Sedimentele acumulate în aceste regiuni pot conține cantități mari de materie organică, care servește drept hrană organismelor bentonice și contribuie la biodiversitatea marină.
Prin urmare, șanțurile oceanice sunt cruciale pentru echilibrul ecosistemului marin, oferind habitat și resurse pentru o varietate de specii marine. Conservarea acestor formațiuni geologice este esențială pentru conservarea vieții marine și sustenabilitatea oceanelor.
Ce sunt fosele oceanice?
Șanțurile oceanice sunt adâncimi pe fundul mării care se formează ca urmare a activității plăcilor tectonice ale Pământului pe măsură ce acestea converg și sunt împinse una sub cealaltă.
Aceste depresiuni lungi, înguste, în formă de V, sunt cele mai adânci părți ale oceanului și se găsesc peste tot în lume, atingând adâncimi de aproximativ 10 kilometri sub nivelul mării.
Cele mai adânci morminte se află în Oceanul Pacific și fac parte din așa-numitul „Cerc de Foc”, care include și vulcani activi și zone cutremure.
Cel mai adânc șanț oceanic este Groapa Marianelor, situată în apropierea Insulelor Marine, cu o lungime de peste 1.580 de kilometri, de 2.542 ori mai lungă decât Marele Canion din Colorado, Statele Unite, și are în medie o lățime de doar 5 de kilometri.
Există Abisul Challenger, care, cu 10.911 metri, este cea mai adâncă parte a oceanului. În plus, Abisul Tonga, Insulele Kurile, 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 Groapa Marianelor, în punctul său cel mai adânc, are peste 2.000 de metri adâncime.
Șanțurile oceanice ocupă cel mai adânc strat al oceanului. Presiunea intensă, lipsa luminii solare și temperaturile scăzute din această locație o fac unul dintre cele mai unice habitate de pe planetă.
Cum se formează fosele oceanice?
Dolinele se formează prin subducție, un proces geofizic în care două sau mai multe plăci tectonice ale Pământului converg, iar placa mai veche și mai densă este împinsă sub placa mai ușoară, creând fundul mării și crusta exterioară (litosfera). Aceasta se îndoaie și formează o pantă, o depresiune în formă de V.
Zone de subducție
Cu alte cuvinte, când marginea unei plăci tectonice dense întâlnește marginea unei plăci tectonice mai puțin dense, placa mai densă se curbează în jos. Acest tip de limită între straturile litosferei se numește convergentă. Locul în care placa mai densă este subduită se numește zonă de subducție.
Procesul de subducție transformă fântânile în elemente geologice dinamice, fiind responsabil pentru o parte semnificativă a activității seismice a Pământului și fiind adesea epicentrul unor cutremure mari, inclusiv unele dintre cele mai mari cutremure înregistrate vreodată.
Unele șanțuri oceanice se formează prin subducția unei plăci care poartă crustă continentală și a unei plăci care poartă crustă oceanică. Crusta continentală plutește întotdeauna mai mult decât crusta oceanică, iar aceasta din urmă se subduce întotdeauna.
Cele mai cunoscute șanțuri oceanice sunt rezultatul acestei limite dintre plăci convergente. Groapa Peru-Chile, în largul coastei de vest a Americii de Sud, este formată prin subducția crustei oceanice a plăcii Nazca sub crusta continentală a plăcii sud-americane.
Groapa Ryukyu, care se extinde din sudul Japoniei, este formată în așa fel încât crusta oceanică a plăcii Filipine este subdusă sub crusta continentală a plăcii eurasiatice.
Rareori, se pot forma tranșee oceanice atunci când se întâlnesc două plăci care transportă crustă continentală. Groapa Marianelor din Oceanul Pacific de Sud se formează atunci când puternica placă Pacific se subduce sub placa Filipinelor, mai mică și mai puțin densă.
Într-o zonă de subducție, o parte din materialul topit care a format odată fundul mării este adesea ridicat de vulcanii situați în apropierea gurii de ventilație. Vulcanii creează adesea arcuri vulcanice, o insulă muntoasă care se întinde paralel cu gura de ventilație.
Groapa Aleutina se formează acolo unde placa Pacificului se subduce sub placa nord-americană în regiunea arctică, între statul american Alaska și regiunea rusă Siberia. Insulele Aleutine formează un arc vulcanic care se extinde din peninsula Alaska și la nord de Groapa Aleutina.
Nu toate gropile oceanice se află în Pacific. Groapa Puerto Rico este o depresiune tectonică complexă, formată parțial de zona de subducție a Antilelor Mici. Aici, scoarța oceanică a masivei plăci nord-americane este subduită sub scoarța oceanică a plăcii caraibiene, mai mici.
De ce sunt importante mormintele oceanice?
Cunoașterea foselor oceanice este limitată din cauza adâncimii și a îndepărtării lor, dar oamenii de știință știu că acestea joacă un rol semnificativ în viața noastră pe continent.
O mare parte din activitatea seismică a lumii are loc 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 tsunami-ul din Oceanul Indian din 2004 și pentru cutremurul și tsunami-ul din Tohoku din Japonia din 2011.
Studiind fosele oceanice, oamenii de știință pot înțelege procesul fizic de subducție și cauzele acestor dezastre naturale devastatoare.
Studierea tranșeelor oferă, de asemenea, cercetătorilor o înțelegere a noilor și diverselor moduri în care organismele marine de adâncime se adaptează la mediul lor, ceea ce ar putea deține cheia progreselor biologice și biomedicale.
Studierea modului în care organismele de adâncime s-au adaptat la viața în mediile lor dure poate ajuta la îmbunătățirea înțelegerii în multe domenii diferite de cercetare, de la tratamentele pentru diabet până la îmbunătățirea detergenților.
Cercetătorii au descoperit deja microbi care locuiesc în izvoarele hidrotermale din adâncurile mării, microbi care au potențial ca noi forme de antibiotice și medicamente împotriva cancerului.
Astfel de adaptări ar putea deține, de asemenea, cheia înțelegerii originii vieții în ocean, deoarece oamenii de știință examinează genetica acestor organisme pentru a reconstitui povestea modului în care viața s-a extins între ecosisteme izolate și, în cele din urmă, în oceanele lumii.
Cercetări recente au relevat, de asemenea, cantități neașteptat de mari de materiale bogate în carbon acumulate în puțuri, ceea ce ar putea sugera că aceste regiuni joacă un rol semnificativ în clima Pământului.
Acest cărbune este fie sechestrat în mantaua Pământului prin subducție, fie consumat de bacteriile din puț.
Această descoperire oferă oportunități pentru investigații suplimentare privind rolul mormintelor, atât ca sursă (prin intermediul vulcanilor și al altor procese), cât și ca absorbant în ciclul carbonului planetei, care ar putea influența modul în care oamenii de știință înțeleg și prezic în cele din urmă impactul gazelor cu efect de seră generate de om și al schimbărilor climatice.
Dezvoltarea de noi tehnologii pentru adâncurile marine, de la submersibile la camere, senzori și probe, va oferi oamenilor de știință oportunități excelente de a investiga sistematic ecosistemele mormintelor 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 revizui modul în care oamenii de știință înțeleg ciclul global al carbonului, va oferi căi pentru cercetarea biomedicală și va contribui potențial cu noi perspective asupra evoluției vieții pe Pământ.
Aceleași progrese tehnologice vor crea noi capacități pentru ca oamenii de știință să studieze oceanul în ansamblu, de la zonele de coastă îndepărtate până la Oceanul Arctic acoperit de gheață.
Viața în tranșeele oceanice
Șanțurile oceanice sunt unele dintre cele mai ostile habitate din lume. Presiunea este de peste 1.000 de ori mai mare decât cea de la suprafață, iar temperatura apei este puțin peste punctul de îngheț. Poate cel mai important, lumina soarelui nu pătrunde în cele mai adânci șanțuri oceanice, ceea ce face imposibilă fotosinteza.
Organismele care trăiesc în șanțurile oceanice au dezvoltat adaptări neobișnuite pentru a prospera în aceste canioane reci și întunecate.
Comportamentul lor este un test al așa-numitei „ipoteze a interacțiunii vizuale”, care afirmă că, cu cât vizibilitatea unui organism este mai mare, cu atât mai multă energie trebuie să cheltuiască pentru a vâna prada sau a respinge prădătorii. În general, viața în întunecatele șanțuri oceanice este izolată și se mișcă lent.
Presiune
Presiunea de pe fundul Abisului Challenger, cel mai adânc loc din lume, este de 703 kilograme pe metru pătrat (8 tone pe inch pătrat). Animalele marine mari, cum ar fi rechinii și balenele, nu pot trăi la această adâncime copleșitoare.
Multe organisme care prosperă în aceste medii cu presiune ridicată nu au organe umplute cu gaz, cum ar fi plămânii. Aceste organisme, multe înrudite cu stelele de mare sau meduzele, sunt alcătuite în principal din apă și material gelatinos care nu poate fi zdrobit la fel de ușor ca plămânii sau oasele.
Multe dintre aceste creaturi călătoresc suficient de adânc pentru a efectua o migrație verticală de peste 1.000 de metri de la fundul fântânii în fiecare zi.
Chiar și peștii din puțurile adânci sunt gelatinoși. Multe specii de pești-melc, de exemplu, trăiesc pe fundul Gropii Mariane. Corpurile lor au fost comparate cu șervețele de unică folosință.
Întuneric și adânc
Tranșeele oceanice puțin adânci au o presiune mai mică, dar se pot afla totuși în afara zonei de lumină solară, unde lumina pătrunde în apă.
Mulți pești s-au adaptat la viața din aceste șanțuri oceanice întunecate. Unii folosesc bioluminescența, ceea ce înseamnă că își produc propria lumină pentru a atrage prada, a găsi un partener sau a respinge prădătorii.
Rețele alimentare
Fără fotosinteză, comunitățile marine se bazează în principal pe două surse neobișnuite de nutrienți.
Prima este „zăpada marină”. Zăpada marină este căderea continuă de materie organică de la înălțimea coloanei de apă. Zăpada marină este în principal gunoi, inclusiv fecale și rămășițe de organisme moarte, cum ar fi pești sau alge marine. Această zăpadă marină bogată în nutrienți hrănește animale precum castraveții de mare și calmarii vampiri.
O altă sursă de nutrienți pentru rețelele trofice ale șanțurilor oceanice nu provine din fotosinteză, ci din chemosinteză. Chemosinteza este procesul prin care organismele din șanțurile oceanice, cum ar fi bacteriile, transformă compușii chimici în nutrienți organici.
Substanțele chimice utilizate în chemosinteză sunt metanul sau dioxidul de carbon expulzate din izvoarele hidrotermale, care își eliberează gazele și fluidele fierbinți și toxice în apa oceanică înghețată. Un animal comun care se bazează pe bacterii chemosintetice pentru hrană este viermele tubular gigantic.
Explorarea mormintelor
Șanțurile oceanice rămân unul dintre cele mai evazive și mai puțin înțelese habitate marine. Până în 1950, mulți oceanografi credeau că aceste morminte erau medii neschimbate, aproape lipsite de viață. Chiar și astăzi, o mare parte din cercetările asupra șanțurilor oceanice se bazează pe mostre de pe fundul mării și expediții fotografice.
Acest lucru se schimbă încet, pe măsură ce exploratorii sapă până la fund, la propriu. Abisul Challenger, aflat în fundul Gropii Mariane, se află pe fundul Oceanului Pacific, în apropierea insulei Guam.
Doar trei persoane au vizitat Abisul Challenger, cel mai adânc șanț oceanic din lume: un echipaj franco-american (Jacques Piccard și Don Walsh) în 1960, care a atins o adâncime de 10.916 metri, și exploratorul rezident al National Geographic, James Cameron, în 2012, care a ajuns la 10.984 metri (alte două expediții fără echipaj uman au explorat, de asemenea, Abisul Challenger).
Proiectarea submersibilelor pentru explorarea șanțurilor oceanice prezintă o gamă largă de provocări unice.
Submersibilele trebuie să fie incredibil de puternice și capabile să reziste curenților oceanici puternici, vizibilității zero și presiunii imense din Groapa Marianelor.
Dezvoltarea abilităților inginerești pentru transportul în siguranță al persoanelor, precum și al echipamentelor delicate, rămâne o provocare majoră. Submarinul care i-a dus pe Piccard și Walsh în Abisul Challenger, extraordinarul Trieste, a fost o navă neobișnuită, cunoscută sub numele de batiscaf (un submarin conceput pentru a explora adâncurile oceanului).
Submersibilul Deepsea Challenger al lui Cameron a abordat cu succes provocările inginerești în moduri inovatoare. Pentru a combate curenții marini de adâncime, submarinul a fost proiectat să se rotească lent pe măsură ce cobora.
Luminile de pe submarin nu erau becuri incandescente sau fluorescente, ci niște rețele de LED-uri mici care iluminau o suprafață de aproximativ 30 de metri.
Poate cel mai surprinzător lucru este că Deepsea Challenger în sine a fost proiectat să se comprime. 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 cm mai mic decât atunci când a coborât.
Referințe
- ndTrenches. Institutul Oceanografic Woods Hole. Accesat la 9 ianuarie 2017.
- (13 iulie 2015). Ocean Trench, National Geographic Society. Accesat la 9 ianuarie 2017.
- șanț oceanic. ScienceDaily Accesat la 9 ianuarie 2017.
- (Iulie 2016). ȘANȚĂ OCEANICĂ. Earth Geologic Accesat la 9 ianuarie 2017.
- Cea mai adâncă parte a oceanului. Geology.com Accesat la 9 ianuarie 2017.
- Oskin, B. (2014 octombrie 8). Groapa Marianelor: Cele mai adânci adâncimi. Live Science Accesat la 9 ianuarie 2017.
- tranșee și Ocean. Encyclopedia.com Accesat la 9 ianuarie 2017.