Giliavandenių griovių tyrinėjimas

„Deep Discoverer“ vandenyno laivas, tyrinėjantis Marianos įdubą. Jis tyrė geologines ypatybes, panašias į Alpėse ir Kalifornijos kanjonuose esančias uolas ir kanjonus. Tai buvo padaryta 2016 m. Marianų giluminio vandens tyrinėjimo metu. NOAA vandenynų tyrinėjimo ir tyrimų biuras.

Giliai po mūsų planetos vandenynų bangomis yra vietų, kurios lieka paslaptingos ir beveik neištirtos. Kai kurios yra tokios gilios, kad jų dugnas yra taip toli nuo mūsų, kaip ir mūsų atmosferos aukštupys. Šie regionai vadinami giliaisiais vandenyno grioviais ir, jei jie būtų žemyne, būtų gilūs dantyti kanjonai. Šie tamsūs, kadaise paslaptingi kanjonai pasineria net 11 000 metrų (36 000 pėdų) į mūsų planetos plutą. Tai toks gilus, kad jei Everestas būtų pastatytas giliausios tranšėjos dugne, jo uolėta viršūnė būtų 1,6 kilometro po Ramiojo vandenyno bangomis.

Techniškai lynai yra ilgi, siauri įdubimai jūros dugne. Uoste yra fantastiškos gyvybės formos, nematomos paviršiuje, gyvūnai ir augalai, kurie klesti ekstremaliomis apkasų sąlygomis. Tik per pastaruosius kelis dešimtmečius žmonės galėjo net pagalvoti apie galimybę leistis taip giliai tyrinėti.

NASA žemėlapio Marianos tranšėjos vaizdas, kuriame yra Challenger Deep. NASA

Kodėl egzistuoja vandenyno tranšėjos?

Tranšėjos yra jūros dugno topologijos dalis, kurioje taip pat yra ugnikalnių ir kalnų viršūnių, aukštesnių nei bet kuriuose žemynuose. Jie susidaro dėl tektoninių plokščių judesių. Tyrimas apie Žemės mokslas ir tektoninių plokščių judesiai , paaiškinami jų susidarymo veiksniai, taip pat žemės drebėjimai ir ugnikalnių išsiveržimai kurios atsiranda ir po vandeniu, ir sausumoje.

Gilūs uolienų sluoksniai slenka ant išsilydžiusios Žemės mantijos sluoksnio. Kai jos plūduriuoja, šios „lėkštės“ stumiasi viena į kitą. Daugelyje planetos vietų viena plokštė panyra po kita. Riba, kur jie susitinka, yra ten, kur yra gilios vandenyno tranšėjos.

Pavyzdžiui, Marianos įduba, esanti po Ramiuoju vandenynu netoli Marianos salų grandinės ir netoli Japonijos krantų, yra vadinamosios „subdukcijos“ produktas. Po grioviu Eurazijos plokštė slysta per mažesnę, vadinamą Filipinų plokšte, kuri grimzta į mantiją ir tirpsta. Toks skendimo ir tirpimo derinys suformavo Marianos tranšėją.

Bendras Žemės plokščių, plokščių ribų ir vandenyno dugno žemėlapių vaizdas (vadinamas batimetrija). NASA / Goddardo mokslo vizualizacijos laboratorija.

Tranšėjų radimas

Vandenynų tranšėjų yra visuose pasaulio vandenynuose. Tai Filipinų tranšėja, Tongos tranšėja, Pietų Sandvičo tranšėja, Eurazijos baseinas ir Malloy Deep, Diamantinos tranšėja, Puerto Riko tranšėja ir Mariana. Dauguma (bet ne visi) yra tiesiogiai susiję su subdukcijos veiksmais arba plokščių atsiskyrimu, kuriems reikia milijonų metų. Pavyzdžiui, Diamantinos griovys susidarė, kai Antarktida ir Australija atsiskyrė prieš daugybę milijonų metų. Šis veiksmas sulaužė Žemės paviršių ir susidariusi lūžių zona tapo tranšėja. Dauguma giliausių apkasų yra Ramiajame vandenyne, kuris uždengia vadinamąjį „Ugnies žiedą“. Šis regionas gavo pavadinimą dėl tektoninės veiklos, kuri taip pat skatina ugnikalnių išsiveržimus giliai po vandeniu.

„Challenger Deep“ yra Marianos tranšėjos dalis Ramiojo vandenyno pietuose. Šiame batimetriniame žemėlapyje tamsiai mėlyna pavaizduota giliai mėlyna spalva kartu su aplinkiniu povandeniniu reljefu. NASA / Goddardo vizualizacijos laboratorija

Žemiausia Marianos tranšėjos dalis vadinama Challenger Deep ir ji sudaro piečiausią tranšėjos dalį. Jis buvo sudarytas povandeniniais laivais, taip pat antvandeniniais laivais naudojant sonarą (metodą, kuris atmuša garso impulsus iš jūros dugno ir matuoja laiką, per kurį signalas grįžta). Ne visi apkasai yra tokie gilūs kaip Mariana. Atrodo, kad laikas ištrina jų egzistavimą. Taip yra todėl, kad senstant tranšėjos prisipildo jūros dugno nuosėdų (smėlio, uolų, purvo ir negyvų būtybių, plūduriuojančių iš aukščiau vandenyno). Senesnėse jūros dugno dalyse yra gilesnių griovių, nes sunkesnės uolos laikui bėgant linkusios skęsti.

Gelmių tyrinėjimas

Tai, kad šios giluminės vandenyno tranšėjos apskritai egzistavo, išliko paslaptyje iki pat XX a. Taip yra todėl, kad nebuvo laivų, kurie galėtų tyrinėti tuos regionus. Norint juos aplankyti, reikia specializuotų povandeninių laivų. Šie gilūs vandenyno kanjonai yra labai nesvetingi žmogaus gyvybei. Nors iki praėjusio amžiaus vidurio žmonės siuntė nardymo varpus į vandenyną, nė vienas nebuvo toks gilus kaip griovys. Vandens slėgis tose gelmėse iš karto nužudytų žmogų, todėl niekas nedrįso leistis į Marianos įdubos gelmes, kol nebuvo suprojektuotas ir išbandytas saugus laivas.

Tai pasikeitė 1960 m., kai du vyrai nusileido batiskafu, vadinamu The Triestas . 2012 m. (po 52 metų) filmų kūrėjas ir povandeninis tyrinėtojas Jamesas Cameronas (iš Titanikas kino šlovė) išdrįso į jo Deepsea Challenger amatai pirmoje solo kelionėje į Marianų tranšėjos dugną. Dauguma kitų giliavandenių tyrinėtojų laivų, pvz Alvinas (valdoma Woods Hole okeanografijos instituto Masačusetso valstijoje), beveik taip toli nenerkite, bet vis tiek galite nusileisti maždaug 3600 metrų (apie 12000 pėdų).

Keistas gyvenimas giliuose vandenyno grioviuose

Keista, bet nepaisant didelio vandens slėgio ir žemos temperatūros, esančios tranšėjų dugne, gyvenimas klesti tokioje ekstremalioje aplinkoje . Tai svyruoja nuo mažų vienaląsčių organizmų iki vamzdžių ir kitų dugne augančių augalų bei gyvūnų, iki kai kurių labai keistai atrodančių žuvų. Be to, daugelio tranšėjų dugnai užpildyti vulkaninėmis angomis, vadinamomis „juodaisiais rūkaliais“. Jie nuolat išleidžia lavą, šilumą ir chemines medžiagas į giliavandenę jūrą. Tačiau šios angos toli gražu nėra nesvetingos, jos tiekia labai reikalingas maistines medžiagas gyvybės tipams, vadinamiems „ekstremofilais“, kurie gali išgyventi svetimomis sąlygomis.

Būsimas giliavandenių griovių tyrinėjimas

Kadangi šių regionų jūros dugnas iš esmės vis dar neištirtas, mokslininkai nekantrauja išsiaiškinti, kas dar yra „čia apačioje“. Tačiau tyrinėti giliavandenę jūrą yra brangu ir sunku, nors moksliniai ir ekonominiai atlygiai yra dideli. Tai vienas dalykas, kurį reikia tyrinėti su robotais, ir tai bus tęsiama. Tačiau žmogaus tyrinėjimas (kaip ir Kamerono gilus nardymas) yra pavojingas ir brangus. Ateities tyrinėjimai ir toliau (bent iš dalies) priklausys nuo robotų zondų, kaip ir planetų mokslininkai atsakys į juos tyrinėdami tolimas planetas.

Yra daug priežasčių toliau tyrinėti vandenyno gelmes; jos išlieka mažiausiai ištirtos Žemės aplinkos ir jose gali būti išteklių, kurie padės žmonių sveikatai ir giliau suprasti jūros dugną. Tęsiami tyrimai taip pat padės mokslininkams suprasti plokščių tektonikos veiksmus ir atskleisti naujas gyvybės formas, kurios jaučiasi kaip namuose kai kuriose nepalankiausiose planetos aplinkose.

Šaltiniai

• Giliausia vandenyno dalis. Geologija , geology.com/records/deepest-part-of-the-ocean.shtml.
• Vandenyno grindų savybės. Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija , www.noaa.gov/resource-collections/ocean-floor-features.
• Vandenyno grioviai. Woods Hole okeanografijos institucija , WHOI, www.whoi.edu/main/topic/trenches.
• JAV prekybos departamentas ir Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija. NOAA Ocean Explorer: Aplinkos garsas visame vandenyno gylyje: Pasiklausymas Challenger Deep. 2016 m. Marianų RSS giluminis tyrinėjimas , 2016 m. kovo 7 d., oceanexplorer.noaa.gov/explorations/16challenger/welcome.html.