KAS IR OKEĀNA TRANŠEJAS? - VIDE - 2025

Par okeāna tranšejas ir dziļums uz jūras gultnes, kas ir veidoti kā kas rezultātā darbības tektonisko plākšņu Zemes, kas ir uzstājām saplūšanas viena zem otras.

Šīs garās, šaurās V veida ieplakas ir okeāna dziļākās daļas un sastopamas visā pasaulē, sasniedzot aptuveni 10 kilometru dziļumu zem jūras līmeņa.

Dziļākās tranšejas atrodas Klusajā okeānā un ietilpst tā dēvētajā “Uguns gredzenā”, kas ietver arī aktīvos vulkānus un zemestrīču zonas.

Dziļākais okeāna tranšeja ir Marianas tranšeja, kas atrodas netālu no Jūras salām un kuras garums ir vairāk nekā 1 580 jūdzes vai 2542 kilometri, kas ir 5 reizes garāks nekā Lielais kanjons Kolorado, Amerikas Savienotajās Valstīs, un vidēji tas ir tikai 43 jūdzes ( 69 kilometri) plats.

Tur atrodas Challenger Abyss, kas 10 911 metru augstumā ir okeāna dziļākā daļa. Tāpat Tongas, Kurilu, Kermadeca un Filipīnu kapi atrodas vairāk nekā 10 000 metru dziļumā.

Salīdzinājumam - Everesta kalns atrodas 8848 metrus virs jūras līmeņa, kas nozīmē, ka Marianas tranšeja tās dziļākajā vietā ir vairāk nekā 2000 metru dziļa.

Okeāna tranšejas aizņem visdziļāko okeāna slāni. Šīs vietas intensīvais spiediens, saules gaismas trūkums un aukstā temperatūra padara to par vienu no unikālākajiem biotopiem uz Zemes.

Kā veidojas okeāna tranšejas?

Bedres veido subdukcija, kas ir ģeofizikāls process, kurā divas vai vairākas Zemes tektoniskās plāksnes saplūst, un vecākā un blīvākā plāksne tiek iespiesta zem vieglākas plāksnes, izraisot okeāna dibena un ārējās garozas (litosfēras) veidošanos izliekas un veido slīpumu, V formas depresiju.

Subdukcijas zonas

Citiem vārdiem sakot, kad blīvas tektoniskās plāksnes mala saskan ar mazāk blīvas tektoniskās plāksnes malu, blīvāka plāksne izliekas uz leju. Šāda veida robežas starp litosfēras slāņiem sauc par saplūstošām. Vieta, kur blīvākā plāksne subduktē, tiek saukta par subdukcijas zonu.

Subdukcijas process padara tranšejas par dinamiskiem ģeoloģiskiem elementiem, kas ir atbildīgi par nozīmīgu Zemes seismiskās aktivitātes daļu, un tie bieži ir lielu zemestrīču epicentrs, ieskaitot dažas no lielākajām reģistrētajām zemestrīcēm.

Daži okeāna tranšejas veidojas, subdurējot starp plāksni, kas nes kontinentālo garoza, un plāksni, kas nes okeāna garoza. Kontinentālā garoza vienmēr peld vairāk nekā okeāna garoza, un pēdējā vienmēr pakļausies.

Pazīstamākās okeāna tranšejas ir šīs robežas starp saplūstošajām plāksnēm rezultāts. Peru un Čīles tranšeju pie Dienvidamerikas rietumu krasta veido Nazca plāksnes okeāna garoza, kas pakļaujas Dienvidamerikas plāksnes kontinentālajai garozai.

Ryukyu tranšeja, kas stiepjas no Japānas dienvidiem, ir veidota tādā veidā, ka Filipīnu plāksnes okeāna garoza pakļaujas Eirāzijas plāksnes kontinentālajai garozai.

Okeāna tranšejas reti var veidoties, satiekoties divām plāksnēm ar kontinentālo garozu. Marianas tranšeja Klusā okeāna dienvidu daļā veidojas, kad varenā Klusā okeāna plāksne pakļūst zem Filipīnu mazākās un mazāk blīvās plāksnes.

Subdukcijas zonā daļa izkusušā materiāla, kas iepriekš bija okeāna dibens, parasti tiek pacelta caur vulkāniem, kas atrodas netālu no bedres. Vulkāni bieži rada vulkānu arkas - kalnu ķēdes salu, kas atrodas paralēli tranšejai.

Aleutu tranšeja veidojas tur, kur Klusā okeāna plāksne pakļauj zem Ziemeļamerikas plāksnes Arktikas reģionā starp Aļaskas štatu ASV un Krievijas Sibīrijas reģionu. Aleutijas salas veido vulkāna loka, kas aizsniedzas Aļaskas pussalā un tieši uz ziemeļiem no Aleutes tranšejas.

Ne visi okeāna tranšejas atrodas Klusajā okeānā. Puertoriko tranšeja ir sarežģīta tektoniskā ieplaka, ko daļēji veido Mazo Antiļu subdukcijas zona. Šeit zemākās Karību jūras plāksnes okeāna garoza tiek pakļauta milzīgās Ziemeļamerikas plāksnes okeāna garozai.

Kāpēc okeāna tranšejas ir svarīgas?

Zināšanas par okeāna tranšejām ir ierobežotas to dziļuma un attāluma dēļ, taču zinātnieki zina, ka tiem ir nozīmīga loma mūsu dzīvē uz sauszemes.

Liela daļa pasaules seismisko aktivitāšu notiek subdukcijas zonās, kurām var būt postoša ietekme uz piekrastes kopienām un vēl jo vairāk uz pasaules ekonomiku.

Subdukcijas zonās izraisītās jūras zemestrīces bija atbildīgas par Indijas okeāna cunami 2004. gadā un Tohoku zemestrīci un cunami Japānā 2011. gadā.

Izpētot okeāna tranšejas, zinātnieki var izprast subdukcijas fizisko procesu un šo postošo dabas katastrofu cēloņus.

Tranšeju izpēte sniedz pētniekiem arī izpratni par jaunajiem un daudzveidīgajiem organismu adaptācijas veidiem no dziļjūras viņu vidē, kam var būt atslēga uz bioloģisko un biomedicīnisko attīstību.

Pētījums par to, kā dziļūdens organismi ir pielāgojušies dzīvībai to skarbajā vidē, var palīdzēt uzlabot izpratni daudzās dažādās pētniecības jomās, sākot ar diabēta ārstēšanu un beidzot ar uzlabotiem mazgāšanas līdzekļiem.

Pētnieki jau ir atklājuši mikrobus, kas apdzīvo hidrotermiskās ventilācijas atveres dziļjūrā, kam ir potenciāls kā jaunām antibiotiku un vēža zāļu formām.

Šādiem pielāgojumiem var būt arī atslēga, lai izprastu dzīves okeānā izcelsmi, jo zinātnieki izskata šo organismu ģenētiku, lai apkopotu mīklu stāstam par to, kā dzīve izplešas starp izolētām ekosistēmām un, visbeidzot, caur pasaules okeāni.

Jaunākie pētījumi atklāja arī lielu un negaidītu oglekļa daudzumu uzkrāšanos bedrēs, kas varētu liecināt, ka šiem reģioniem ir nozīmīga loma Zemes klimatā.

Šis ogleklis tiek konfiscēts Zemes mantijā subdukcijas ceļā vai baktērijas patērē no bedres.

Šis atklājums piedāvā iespējas tālākai tranšeju nozīmes izpētei gan kā avotam (caur vulkāniem un citiem procesiem), gan kā atradnei planētas oglekļa ciklā, kas var ietekmēt to, kā zinātnieki galu galā saprot un prognozē. cilvēku radīto siltumnīcefekta gāzu un klimata pārmaiņu ietekme.

Jaunu dziļūdens tehnoloģiju izstrāde, sākot no zemūdens līdz kamerām un sensoriem un paraugu ņemtājiem, zinātniekiem sniegs lieliskas iespējas sistemātiski izpētīt tranšeju ekosistēmas ilgā laika posmā.

Tas galu galā sniegs mums labāku izpratni par zemestrīcēm un ģeofizikālajiem procesiem, pārskatīs, kā zinātnieki izprot globālo oglekļa ciklu, nodrošina biomedicīnas pētījumu iespējas un potenciāli veicina jaunu ieskatu Zemes dzīvības evolūcijā.

Šie paši tehnoloģiskie sasniegumi radīs jaunas iespējas zinātniekiem izpētīt okeānu kopumā, sākot no attālām krasta līnijām un beidzot ar ledus klātu Ziemeļu Ledus okeānu.

Dzīve okeāna tranšejās

Okeāna tranšejas ir daži no visnaidīgākajiem biotopiem uz zemes. Spiediens ir vairāk nekā 1000 reizes lielāks par virsmu, un ūdens temperatūra ir nedaudz virs sasalšanas. Varbūt vēl svarīgāk, ka saules gaisma neiekļūst dziļākajās okeāna tranšejās, padarot fotosintēzi neiespējamu.

Organismi, kas dzīvo okeāna tranšejās, ir attīstījušies ar neparastu pielāgošanos, lai zelt šajos aukstajos, tumšajos kanjonos.

Viņu izturēšanās ir tā saucamās "vizuālās mijiedarbības hipotēzes" pārbaude, kurā teikts, ka jo lielāka ir organisma redzamība, jo lielāka enerģija tam jāvelta, lai medītu plēsīgos vai atbaidītu tos. Kopumā dzīve tumšajos okeāna tranšejās ir izolēta un lēni pārvietojas.

Spiediens

Spiediens Challenger Abyss apakšā, dziļākajā vietā uz zemes, ir 703 kilogrami uz kvadrātmetru (8 tonnas uz kvadrātcollu). Lieli jūras dzīvnieki, piemēram, haizivis un vaļi, nevar dzīvot šajā saspiešanas dziļumā.

Daudziem organismiem, kas plaukst šajā vidē ar augstu spiedienu, nav orgānu, kas piepildās ar gāzēm, piemēram, plaušas. Šie organismi, daudzi saistīti ar jūras zvaigznēm vai medūzām, galvenokārt ir izgatavoti no ūdens un želejai līdzīga materiāla, kuru nevar sasmalcināt tikpat viegli kā plaušas vai kaulus.

Daudzi no šiem radījumiem pietiekami labi pārvietojas dziļumā, lai katru dienu no tranšeju apakšas veiktu vairāk nekā 1000 metru vertikālu migrāciju.

Pat zivis dziļās bedrēs ir līdzīgas želejai. Piemēram, Mariana tranšejas apakšā mitinās daudzas sīpolu galvu gliemežu sugas. Šo zivju ķermeņi tika salīdzināti ar vienreizlietojamiem audiem.

Tumšs un dziļš

Seklās okeāna tranšejās ir mazāks spiediens, taču tās joprojām var atrasties ārpus saules gaismas zonas, kur gaisma iekļūst ūdenī.

Daudzas zivis ir pielāgojušās dzīvei šajos tumšajos okeāna tranšejās. Daži izmanto bioluminiscenci, kas nozīmē, ka viņi paši dzīvo, lai dzīvotu, lai piesaistītu savu laupījumu, atrastu palīgu vai atvairītu plēsēju.

Pārtikas tīkli

Bez fotosintēzes jūras kopienas galvenokārt ir atkarīgas no diviem neparastiem barības vielu avotiem.

Pirmais ir "jūras sniegs". Jūras sniegs ir nepārtraukts organisko materiālu krišana no augstuma ūdens kolonnā. Jūras sniegs galvenokārt ir atkritumi, ieskaitot ekskrementus un mirušo organismu paliekas, piemēram, zivis vai jūraszāles. Šis barības vielām bagātais jūras sniegs baro dzīvniekus, piemēram, jūras gurķus vai vampīru kalmārus.

Vēl viens barības vielu avots okeāna tranšeju barības tīkliem nāk nevis no fotosintēzes, bet no ķemosintēzes. Ķemosintēze ir process, kurā organismi okeāna tranšejā, piemēram, baktērijas, ķīmiskos savienojumus pārvērš organiskās barības vielās.

Ķīmiski savienojumi, ko izmanto ķīmiskajā sintēzē, ir metāns vai oglekļa dioksīds, ko izvada no hidrotermiskām ventilācijas atverēm, kas karsto un toksisko gāzi un šķidrumus izdala aukstajā okeāna ūdenī. Bieži sastopams dzīvnieks, kas pārtikā paļaujas uz ķemosintētiskām baktērijām, ir milzu cauruļu tārps.

Kapu izpēte

Okeāna tranšejas joprojām ir viens no visnevēlamākajiem un mazpazīstamajiem jūras biotopiem. Līdz 1950. gadam daudzi okeanogrāfi uzskatīja, ka šīs tranšejas ir nemainīgas vides, kurām gandrīz nav dzīvības. Pat šodien liela daļa pētījumu okeānu tranšejās ir balstīti uz okeāna dibena paraugiem un fotogrāfiskām ekspedīcijām.

Tas lēnām mainās, kad pētnieki burtiski dziļi rakt. Challenger Deep, Marianas tranšejas apakšā, atrodas dziļi Klusajā okeānā netālu no Gamas salas.

Tikai trīs cilvēki ir apmeklējuši pasaules dziļāko okeāna tranšeju Challenger Abyss: apvienotā franču-amerikāņu apkalpe (Žaks Pikards un Dons Volss) 1960. gadā, sasniedzot 10 916 metru dziļumu, un National Geographic pētnieka rezidents Džeimss Kamerons 2012. gadā. sasniedzot 9884 metrus (Divas citas bezpilota ekspedīcijas ir izpētījušas arī Challenger Abyss).

Inženierijas zemūdenes, lai izpētītu okeāna tranšejas, rada daudz unikālu izaicinājumu.

Zemūdenēm jābūt neticami stiprām un izturīgām, lai apkarotu spēcīgas okeāna straumes, nulles redzamību un augstu spiedienu no Marianas tranšejas.

Vēl lielāks izaicinājums ir inženierijas attīstība, lai droši pārvadātu cilvēkus, kā arī smalks aprīkojums. Zemūdene, kas atveda Pikardu un Walshu uz Challenger Deep, ārkārtas Triestu, bija neparasts kuģis, kas pazīstams kā bathyscaphe (zemūdene okeāna dziļuma izpētei).

Kamerona iegremdējamais kuģis Deepsea Challenger novatoriskā veidā veiksmīgi risināja inženierzinātņu problēmas. Lai apkarotu dziļas okeāna straumes, zemūdene bija paredzēta lēnai pagriešanai, kamēr nolaižas.

Zemūdenes apgaismojums nebija izgatavots no kvēlspuldzēm vai dienasgaismas spuldzēm, bet gan no sīkiem gaismas diodēm, kas apgaismoja apmēram 100 pēdas lielu laukumu.

Varbūt pārsteidzošāk, ka pati Deepsea Challenger bija paredzēta saspiešanai. Kamerons un viņa komanda izveidoja uz stikla bāzes izgatavotas sintētiskas putas, kas ļāva transportlīdzeklim saspiest zem okeāna spiediena. Deepsea Challenger uz virsmas atgriezās par 7,6 centimetriem mazāks nekā tad, kad tas nolaidās.

Atsauces

1. ndTrenches. Woods Hole okeanogrāfijas institūcija. Iegūts 2017. gada 9. janvārī.
2. (2015. gads, 13. jūlijs). Okeāna tranšeja. Nacionālā ģeogrāfijas biedrība. Iegūts 2017. gada 9. janvārī.
3. ndOkeāna tranšeja. ScienceDaily. Iegūts 2017. gada 9. janvārī.
4. (2016, jūlijs). OKEĀNISKIE TRENI. Zemes ģeoloģiskais. Iegūts 2017. gada 9. janvārī.
5. ndDepest Okeāna daļa. Ģeoloģija.com. Iegūts 2017. gada 9. janvārī.
6. Oskins, B. (2014, 8. oktobris). Mariana Tranšeja: dziļākie dziļumi. Dzīvā zinātne. Iegūts 2017. gada 9. janvārī.
7. ndOkeāna tranšejas. Encyclopedia.com. Iegūts 2017. gada 9. janvārī.