Что происходит на дне марианской впадины. Открытия на дне марианской впадины
Марианская впадина, или Марианский жёлоб - океаническая впадина на западе Тихого океана, являющаяся глубочайшим из известных на Земле географических объектов.
Исследования Марианского желоба, были положены экспедицией (декабрь 1872 - май 1876) английского судна “Челленджер” (HMS Challenger), проводившей первые системные промеры глубин Тихого океана. Этот военный трехмачтовый корвет с парусным оснащением, был перестроен в океанографическое судно для гидрологических, геологических, химических, биологических и метеорологических работ в 1872 году.
Также, значительный вклад в изучение Марианского глубоководного желоба, был сделан советскими исследователями. В 1958 году, экспедиция на “Витязе” установила наличие жизни на глубинах более 7000 м, тем самым опровергнув бытующее в то время представление, о невозможности жизни на глубинах более 6000-7000 м.
“Витязь” в г.Калининграде на вечной стоянке
Полвека назад, 23 января 1960 года, произошло знаменательное событие в истории покорения мирового океана.
Батискаф Trieste, пилотируемый французским исследователем Жаком Пикаром (Jacques Piccard, 1922–2008) и лейтенантом ВМС США (US Navy) Доном Уолшем (Don Walsh), достиг самой глубокой точки океанского дна - бездны Челленджера, расположенной в Марианской впадине и названной в честь английского судна “Челленджер”, с которого в 1951 году были получены первые данные о ней. Погружение продолжалось 4 ч 48 мин и завершилось на отметке 10911 м относительно уровня моря. На этой страшной глубине, где чудовищное давление в 108,6 МПа (что более чем в 1100 раз больше нормального атмосферного) сплющивает все живое, исследователи сделали важнейшее океанологическое открытие: увидели, как мимо иллюминатора проплывают две 30-сантиметровые рыбки, похожие на камбалу. До этого считалось, что на глубинах, превышающих 6000 м, никакой жизни не существует.
Таким образом, был установлен абсолютный рекорд глубины погружения, превзойти который невозможно даже теоретически. Пикар и Уолш были единственными людьми, побывавшими на дне бездны Челленджера. Все последующие погружения к самой глубокой точке мирового океана, с исследовательскими целями, совершали уже беспилотные батискафы-роботы. Но и их было не так много, поскольку “посещение” бездны Челленджера - дело и трудоемкое, и дорогостоящее.
Одним из достижений этого погружения, благотворно повлиявшим на экологическое будущее планеты, стал отказ ядерных держав от захоронения радиоактивных отходов на дне Марианской впадины. Дело в том, что Жак Пикар экспериментально опроверг бытовавшее в то время мнение о том, что на глубинах свыше 6000 м не происходит восходящего перемещения водных масс.
В 90-е годы три погружения совершил японский аппарат Kaiko, управлявшийся дистанционно с “материнского” судна по волоконно-оптическому кабелю. Однако в 2003 году при исследовании другой части океана, во время шторма оборвался буксировочный стальной трос, и робот был утерян.
Подводный катамаран Nereus, стал третьим глубоководным аппаратом, достигшим дна Марианской впадины.
31 мая 2009 г. человечество вновь достигло самой глубокой точки Тихого, да и всего мирового океана – в провал Челленджера на дне Марианской впадины опустился американский глубоководный аппарат Nereus. Аппарат взял пробы грунты и провёл подводную фото- и видеосъёмку на максимальной глубине, подсвеченной лишь его светодиодным прожектором.
В руках у студентки Элеанор Борс – морской огурец, живущий в самой бездне и подобранный аппаратом Nereus.
Во время нынешнего погружения, приборы Nereus’а зафиксировали глубину в 10 902 метра. Показатель “Кайко”, впервые опустившегося сюда в 1995 году, составил 10 911 метров, а Пикар с Уолшем измерили значение в 10 912 метров. На многих же российских картах, до сих пор приводится значение 11 022 метра, полученное советским океанографическим судном “Витязь” в ходе экспедиции 1957 года. Разумеется, всё это свидетельствует о неточности измерений, а не о реальном изменении глубины: кросс-калибровку измерительной аппаратуры, давшей приведённые значения, никто не проводил.
Марианский желоб образован границами двух тектонических плит: колоссальная Тихоокеанская плита уходит под не столь крупную Филиппинскую. Это зона крайне высокой сейсмической активности, входящая в так называемое Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо, протянувшуюся на 40 тыс. км, область с самыми частыми в мире извержениями и землетрясениями. Самой глубокой точкой желоба является Бездна Челленджера, названная в честь английского судна.
Впадина протянулась вдоль Марианских островов на 1500 км; она имеет V-образный профиль, крутые (7-9°) склоны, плоское дно шириной 1-5 км, которое разделено порогами на несколько замкнутых депрессий. У дна давление воды достигает 108,6 МПа, что более чем в 1100 раз больше нормального атмосферного давления на уровне Мирового океана. Впадина находится на границе стыковки двух тектонических плит, в зоне движения по разломам, где Тихоокеанская плита уходит под Филиппинскую плиту.
Необъяснимое и непостижимое всегда привлекало людей, поэтому ученые всего мира так хотят ответить на вопрос: “Что таит в своих глубинах Марианская впадина?”
Могут ли обитать на такой огромной глубине живые организмы, и как они должны выглядеть, учитывая то, что на них давят огромные массы океанических вод, давление которых превышает 1100 атмосфер? Сложностей, связанных с исследованием и постижением существ, обитающих на этих невообразимых глубинах, достаточно, но изобретательность человека не знает границ. Долгое время океанологи считали безумием гипотезу о том, что на глубинах более 6000 м в непроницаемом мраке, под чудовищным давлением и при температурах, близких к нулю, может существовать жизнь. Однако результаты исследований ученых в Тихом океане показали, что и в этих глубинах, намного ниже 6000-метровой отметки, существуют огромные колонии живых организмов погонофоры ((рogonophora; от греч. pogon - борода и phoros - несущий), тип морских беспозвоночных животных, обитающих в длинных хитиновых, открытых с обоих концов трубках). В последнее время завесу тайны приоткрыли пилотируемые и автоматические, сделанные из сверхпрочных материалов, подводные аппараты, оснащенные видеокамерами. В результате было открыто богатое сообщество животных, состоящее как из известных, так и менее привычных морских групп.
Таким образом, на глубинах 6000 - 11000 км обнаружены:
Барофильные бактерии (развивающиеся только при высоком давлении);
Из простейших - фораминиферы (отряд простейших подкласса корненожек с цитоплазматическим телом, одетым раковиной) и ксенофиофоры (барофильные бактерии из простейших);
Из многоклеточных - многощетинковые черви, равноногие раки, бокоплавы, голотурии, двустворчатые и брюхоногие моллюски.
На глубинах нет солнечного света, отсутствуют водоросли, соленость постоянная, температуры низкие, обилие двуокиси углерода, громадное гидростатическое давление (увеличивается на 1 атмосферу на каждые 10 метров). Чем же питаются обитатели бездны?
Источники пищи глубинных животных - бактерии, а также дождь «трупов» и органический детрит, поступающие сверху; глубинные животные или слепые, или с очень развитыми глазами, часто телескопическими; многие рыбы и головоногие моллюски с фотофторами; у других форм светится поверхность тела или ее участки. Поэтому облик этих животных так же ужасен и невероятен, как и условия, в которых они живут. В их числе - устрашающего вида черви длиной 1.5 метра, без рта и ануса, осьминоги-мутанты, необыкновенные морские звезды и какие-то мягкотелые существа двухметровой длины, которых вообще пока не идентифицировали.
Несмотря на то, что ученые сделали огромный шаг в исследованиях Марианской впадины, вопросов не уменьшилось, появились новые загадки, которые еще предстоит разгадать. А океанская бездна умеет хранить свои тайны. Удастся ли людям в ближайшее время раскрыть их?
—> Вид на впадину со спутника <—
Несмотря на то, что океаны ближе к нам, чем отдаленные планеты Солнечной системы, люди исследовали всего пять процентов дна океана , которое остается одной из величайших загадок нашей планеты.
Вот другие интересные факты о том, что можно встретить по пути и на самом дне Марианской впадины.
Температура на дне Марианской впадины
1. Очень горячая вода
Спускаясь на такую глубину, мы ожидаем, что там будет очень холодно. Температура здесь достигает чуть выше нуля, варьируя от 1 до 4 градусов по Цельсию .
Однако на глубине около 1,6 км от поверхности Тихого океана находятся гидротермальные источники, называемые "черные курильщики". Они выстреливают воду, которая нагревается до 450 градусов по Цельсию .
Эта вода богата минералами, которые помогают поддерживать жизнь в этой области. Несмотря на температуру воды, которая на сотни градусов выше точки кипения, она здесь не закипает из-за невероятного давления, в 155 раз выше, чем на поверхности.
Обитатели Марианской впадины
2. Гигантские токсичные амебы
Несколько лет назад на дне Марианской впадины обнаружили гигантских 10-ти сантиметровых амеб, называемых ксенофиофоры .
Эти одноклеточные организмы, вероятно, стали такими большими из-за среды, в которой они обитают на глубине 10,6 км. Холодная температура, высокое давление и отсутствие солнечного света, скорее всего, способствовали тому, что эти амебы приобрели огромные размеры .
Кроме того, ксенофиофоры обладают невероятными способностями. Они устойчивы к воздействию множества элементов и химических веществ, включая уран, ртуть и свинец, которые убили бы других животных и людей.
3. Моллюски
Сильное давление воды в Марианской впадине не дает шанса на выживание ни одному животному с раковиной или костями. Однако в 2012 году в желобе возле серпентиновых гидротермальных источников были обнаружены моллюски. Серпентин содержит водород и метан, который позволяет формироваться живым организмам.
Каким образом моллюски сохранили свою раковину при таком давлении , остается неизвестным.
Кроме того, гидротермальные источники выделяют другой газ - сероводород, который смертелен для моллюсков. Однако они научились связывать сернистое соединение в безопасный белок, что позволило популяции этих моллюсков выжить.
На дне Марианской впадины
4. Чистый жидкий углекислый газ
Гидротермальный источник Шампань Марианской впадины, который находится за пределами желоба Окинава возле Тайваня, является единственной известной подводной областью, где можно обнаружить жидкий углекислый газ . Источник, открытый в 2005 году, получил свое название в честь пузырьков, которые оказались диоксидом углерода.
Многие считают, что эти источники, названные "белыми курильщиками" из-за более низкой температуры, могут быть источником жизни. Именно в глубине океанов с низкой температурой и обилием химических веществ и энергии могла зародиться жизнь.
5. Слизь
Если бы у нас была возможность проплыть на самую глубину Марианской впадины, то мы почувствовали бы, что она покрыта слоем вязкой слизи . Песок, в привычном нам виде, там не существует.
Дно впадины в основном состоит из измельчённых раковин и остатков планктона, которые скапливались на дне впадины в течение многих лет. Из-за невероятного давления воды, практически все там превращается в мелкую серовато-желтую густую грязь.
Марианский желоб
6. Жидкая сера
Вулкан Дайкоку , который находится на глубине около 414 метров на пути к Марианской впадине, является источником одного из самых редких явлений на нашей планете. Тут находится озеро чистой расплавленной серы . Единственным местом, где можно обнаружить жидкую серу, является спутник Юпитера – Ио.
В этой яме, названной "котлом", бурлящая черная эмульсия кипит при 187 градусах по Цельсию . Хотя ученым не удалось исследовать это место детально, возможно глубже содержится еще больше жидкой серы. Это может раскрыть секрет происхождения жизни на Земле .
Согласно гипотезе Геи, наша планета является одним самоуправляемым организмом, в котором все живое и неживое соединено для поддержания ее жизни. Если эта гипотеза верна, то ряд сигналов можно наблюдать в естественных циклах и системах Земли. Так соединения серы, созданные организмами в океане, должны быть достаточно стабильны в воде, чтобы позволить им перейти в воздух, и вновь вернуться на сушу.
7. Мосты
В конце 2011 года в Марианской впадине было обнаружено четыре каменных моста , которые простирались с одного до другого конца на 69 км. Похоже, что они сформировались на стыке Тихоокеанских и Филиппинских тектонических плит.
Один из мостов Dutton Ridge , который был открыт еще 1980-х годах, оказался невероятно высоким, как небольшая гора. В самой высокой точке, хребет достигает 2,5 км над "Бездной Челленджера".
Как и многие аспекты Марианской впадины, предназначение этих мостов остается неясным. Однако сам факт того, что в одном из самых загадочных и неизведанных мест, обнаружили эти формирования, является удивительным.
8. Погружение Джеймса Кэмерона в Марианскую впадину
Начиная с открытия самого глубокого места Марианской впадины - "Бездны Челленджера" в 1875 году, здесь побывало всего три человека. Первыми были американский лейтенант Дон Уолш и исследователь Жак Пикар , которые совершили погружение 23 января 1960 года на судне "Триест".
Через 52 года сюда отважился погрузиться еще один человек – известный кинорежиссер Джеймс Кэмерон . Так 26 марта 2012 года Кэмерон спустился ко дну и сделал несколько фотографий.
Недалеко от Японии, в морской пучине, спряталась самая глубокая впадина в мировом океане – Марианский желоб. Свое название этот географический объект получил благодаря одноименным островам, расположенным поблизости. Ученые называют этот феномен “Четвертым полюсом”, наряду с Южным, Северным и самой высокой точкой планеты – горой Еверест.
Геолокация
Координаты Марианской впадины – 11°22` северной широты и 142°35` восточной долготы. Прибрежные острова желоб окружает на длину больше 2,5 тыс. км, а в ширину – около 69 км. По своей форме он напоминает английскую букву V, расширенную сверху и суженую ко дну. Такое образование получилось в результате воздействия границ тектонических плит. Максимальная глубина мирового океана в этом месте составляет 10994 (плюс или минус 40 м).
Рис. 1. Марианская впадина на карте
Если сравнивать в Эверестом, то самая большая впадина находится от поверхности Земли дальше, чем самая высокая вершина. Гора имеет длину 8848 м, и взобраться на нее было куда проще, чем преодолеть неимоверное давление, погружаясь в морскую бездну.
Самое глубокое место Марианской впадины – точка Challenger Deep, что с английского означает “Бездна Челленджера”. Впервые была исследована британским судном с одноименным именем. Они зафиксировали глубину 11521м.
Первые исследования
Самая глубокая точка мирового океана была покорена лишь в 1960 году двумя смельчаками: Доном Уолшем и Жаком Пикаром. Они совершили погружение на батискафе “Триест” и стали первыми в мире людьми, опустившимися сначала на глубину 3000 метров, а потом и 10 000 метров. Отметка дна была зафиксирована уже через 30 минут после погружения. Всего на глубине они провели около 3 часов, и существенно замерзли. Ведь кроме огромного давления, здесь еще и низкая температура воды – около 2 градусов Цельсия.
Рис. 2. Марианская впадина в разрезе
В 2012 году глубочайшую впадину покорил известный режиссер Джеймс Кэммерон (“Титаник”), став третьим человеком на Земле, спустившимся так далеко. Это была важнейшая экспедиция, во время которой были получены уникальные фото- и видеоматериалы, а также взяты образцы дна. Вопреки всеобщему мнению, на дне находится не песок, а слизь – продукт переработки остатков костей рыб и планктона.
Флора и фауна
Подводный мир наибольшей трещины изучен очень слабо. Впервые удалось обнаружить, что жизнь в этой части Земли возможна, в 1950 году. Тогда советские ученые предположили, что некоторые простейшие существа сумели приспособится в хитиновых трубах. Новое семейство было названо погонофорами.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
На самом дне обитают различные бактерии, и одноклеточные организмы. Например, амеба здесь вырастает диаметром 20 см.
Самое большое количество обитателей – в толще желоба на глубине от 500 до 6500 метров. Многие из видов рыб, обитающих в желобе, слепые, другие, имеют специальные светящиеся органы, для подсветки в темноте. Давление и отсутствие солнца сделало их тела плоскими, а кожу прозрачной. У многих глаза находятся на спине и выглядят как небольшие телескопы, крутящиеся во все стороны.
Рис. 3. Обитатели Марианской впадины
Кроме того, что здесь нет солнца и тепла, с дна Марианской впадины выделяются различные токсичные газы. Гидротермальные гейзеры являются источниками сероводорода. Он стал основой для развития марианских моллюсков, вопреки тому, что этот газ губителен для этого вида морских обитателей. Каким образом, этим простейшим удалось выжить, да еще и сохранить раковину при огромном давлении, остается загадкой.
На глубине есть еще один уникальный участок. Это источник “Шампань”, откуда бьет жидкий углекислый газ.
Что мы узнали?
Мы узнали, какая часть Земли является самой глубокой. Это Марианская впадина. Самая глубокая точка – “Бездна Челенджера” (11 521 м.). Первая экспедиция ко дну завершилась успешно в 1960 году. В условиях кромешной тьмы, давления и постоянных ядовитых испарений, здесь сформировался особый мир со своими уникальными животными и простейшими организмами. Какой на самом деле мир Марианской впадины, сказать очень тяжело, ведь она изучена всего на 5%.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.3 . Всего получено оценок: 145.
На Земле есть место, о котором мы знаем гораздо меньше, чем о далеком космосе - таинственное дно океана . Считается, что мировая наука по-настоящему еще даже не приступала к его изучению.
26 марта 2012 года, спустя 50 лет после первого погружения человек вновь опустился на дно глубочайшей впадины на Земле: батискаф Deepsea Challenge с канадским режиссером Джеймсом Кэмероном опустился на дно Марианской впадины . Кэмерон стал третьим человеком, достигшим глубочайшей точки океана и первым, кто сделал это в одиночку.
Марианская впадина - самый глубокий на земле желоб на западе Тихого океана. Он протянулся вдоль Марианских островов на 2 500 км. Самая глубокая точка Марианской впадины называется «Бездна Челленджера» . Согласно последним исследованиям 2011 года, ее глубина 10 994 метра (±40 м) ниже уровня моря. К слову говоря, высочайшая вершина мира - Эверест поднимается на высоту «всего» 8 848 метров.
На дне Марианской впадины давление воды достигает 1 072 атмосфер, т.е. в 1 072 раза больше нормального атмосферного давления. (Инфографика ria.ru):
Полвека назад. Батискаф «Триест» , сконструированный швейцарским учёным Огюстом Пикаром, на котором в 1960 году было совершено рекордное погружение в Марианскую впадину:
23 января 1960 Жак Пикар и лейтенант ВМС США Дон Уолш совершили погружение в Марианскую впадину на глубину 10 920 метров на батискафе «Триест». Погружение заняло около 5 часов, а время пребывания на дне составило 12 минут. Это был абсолютный рекорд глубины для пилотируемых и беспилотных аппаратов.
Двое исследователей тогда обнаружили на страшной глубине всего 6 видов живых существ, в том числе плоских рыб размером до 30 см:
Вернемся в наши дни. Это Глубоководный батискаф Deepsea Challenge , на котором Джеймс Кэмерон погрузился на дно океана. Был разработан в австралийской лаборатории, весит 11 тонн и имеет длину более 7 метров:
Погружение началось 26 марта в 05:15 утра по местному времени. Последними словами Джеймса Кэмерона были: «Опускайте, опускайте, опускайте».
При погружении на дно океана, батискаф переворачивается и вертикально опускается вниз:
Это настоящая вертикальная торпеда, которая скользит сквозь огромную толщу воды на большой скорости:
Отсек, в котором во время погружения находился Камерон, представляет собой металлическую сферу диаметром 109 см с толстыми стенками, способными выдерживать давление более 1 000 атмосфер:
На фотографии, слева от режиссера виден люк, закрывающий сферу:
HD-видео . Погружение:
Джеймс Камерон провел на дне Марианской впадины более 3 часов, в течение которых вел фото- и видеосъемку подводного мира. Итогом этого подводного путешествия станет совместный с National Geographic фильм. На фотографии видны манипуляторы с камерами:
На глубине 11 километров:
3D-камера:
Однако, подводная экспедиция прошла не совсем удачно. Из-за неисправности металлических «рук» , управляющихся гидравликой, Джеймс Кэмерон не смог взять образцы со дна океана, которые нужны ученым для изучения геологии:
Многих мучил вопрос о животных, которые обитают на такой чудовищной глубине. «Наверное, всем, хотелось бы услышать, что я видел какое-нибудь морское чудовище, но его там не было...Не было ничего живого, более 2-2.5 см».
Спустя несколько часов после погружения, батискаф Deepsea Challenge с 57-летним режиссером успешно вернулся со дна Марианской впадины.
Подъем батискафа:
Джеймс Камерон - первый в мире человек, совершивший одиночное погружение в бездну - на дно Марианской. В ближайшие недели он опустится на глубину еще 4 раза.
