КАКВО ПРЕДСТАВЛЯВАТ ОКЕАНСКИТЕ ОКОПИ? - ОКОЛЕН СВЯТ - 2025

На окопи океана са дълбочина на морското дъно, които са оформени като един резултат от активността на тектонични плочи на земята, която е избутана схождащите един под друг.

Тези дълги тесни V-образни вдлъбнатини са най-дълбоките части на океана и се срещат в целия свят, достигащи дълбочини около 10 километра под морското равнище.

Най-дълбоките окопи са открити в Тихия океан и са част от така наречения „Огненият пръстен“, който включва също активни вулкани и земетръсни зони.

Най-дълбокият океански окоп е Марианският окоп, разположен близо до Морските острови с дължина над 1580 мили или 2542 километра, 5 пъти по-дълга от Гранд Каньон в Колорадо, САЩ и средно е само 43 мили (69 километра) широк.

Там се намира пропастта на Challenger, която на 10 911 метра е най-дълбоката част на океана. По същия начин гробовете Тонга, Курил, Кермадек и Филипин са дълбоки повече от 10 000 метра.

За сравнение връх Еверест е на 8 848 метра надморска височина, което означава, че Марианският ров в най-дълбоката му точка е над 2 000 метра дълбочина.

Океанските окопи заемат най-дълбокия слой на океана. Интензивното налягане, липсата на слънчева светлина и студените температури на това място го правят едно от най-уникалните местообитания на Земята.

Как се формират океански окопи?

Ямите се образуват чрез субдукция, геофизичен процес, при който две или повече тектонски плочи на Земята се сближават и най-старата и най-плътна плоча се изтласква под по-леката плоча, причинявайки океанското дъно и външната кора (литосферата) извива и образува наклон, V-образна депресия.

Зони на субдукция

С други думи, когато ръбът на плътна тектонска плоча се среща с ръба на по-малко плътна тектонска плоча, по-плътната плоча се извива надолу. Този тип граница между слоевете на литосферата се нарича конвергентна. Мястото, където се поглъща най-плътната плоча, се нарича зона на субдукция.

Процесът на субдукция прави окопите динамични геоложки елементи, които са отговорни за значителна част от сеизмичната активност на Земята и те често са епицентър на големи земетресения, включително някои от най-големите земетресения в запис.

Някои океански окопи се образуват чрез субдукция между плоча, която носи континентална кора и плоча, която носи океанска кора. Континенталната кора винаги плава повече от океанската кора и последната винаги ще потъва.

Най-известните океански окопи са резултат от тази граница между сближаващите се плочи. Перу-Чили Тренд край западното крайбрежие на Южна Америка се образува от океаничната кора на плочата Наска, която се подчинява под континенталната кора на Южноамериканската плоча.

Тренът Рюкю, който се простира от Южна Япония, е формиран по такъв начин, че океанската кора на Филипинската плоча да се подчинява под континенталната кора на Евразийската плоча.

Океанските окопи рядко могат да се образуват, когато се срещнат две плочи, носещи континентална кора. Марианският ров в Южния Тихи океан се образува, когато могъщата тихоокеанска плоча се подчинява под по-малката и по-малко плътна плоча на Филипините.

В зона на субдукция част от разтопения материал, който преди е бил океанското дъно, обикновено се повдига чрез вулкани, разположени близо до ямата. Вулканите често създават вулканични арки, остров на планинска верига, който лежи успоредно на окопа.

Алеутският ров се образува там, където Тихоокеанската плоча се подчинява под Северноамериканската плоча в Арктическия регион между щат Аляска в САЩ и руския регион Сибир. Алеутските острови образуват вулканична дъга, която изтича от полуостров Аляска и северно от Алеутския трев.

Не всички океански окопи са в Тихия океан. Пуерто-риковският транч е сложна тектонска депресия, която частично се формира от зоната на субдукция на Малките Антили. Тук океанската кора на огромната северноамериканска плоча е подчинена под океанската кора на по-малката карибска плоча.

Защо океанските окопи са важни?

Познаването на океанските окопи е ограничено поради тяхната дълбочина и отдалеченост, но учените знаят, че те играят значителна роля в нашия живот на сушата.

Голяма част от световната сеизмична активност се осъществява в зони на субдукция, което може да има пагубно влияние върху крайбрежните общности и още повече върху световната икономика.

Земетресенията в морското дъно, генерирани в зоните на субдукция, бяха причина за цунамито в Индийския океан през 2004 г. и земетресението и цунамито Тохоку в Япония през 2011 г.

Изучавайки океанските окопи, учените могат да разберат физическия процес на поглъщане и причините за тези опустошителни природни бедствия.

Проучването на окопите също дава на изследователите разбиране на новите и разнообразни форми на адаптация на организмите от дълбокото море към тяхната среда, което може да е ключът към биологичния и биомедицинския напредък.

Изучаването на това, как дълбоководните организми са се приспособили към живота в суровата им среда, могат да помогнат за по-доброто разбиране в много различни области на изследване, от лечение на диабет до подобрени почистващи препарати.

Изследователите вече са открили микроби, които обитават хидротермални отвори в дълбокото море, които имат потенциал като нови форми на антибиотици и лекарства срещу рак.

Такива адаптации могат също така да са ключът към разбирането на произхода на живота в океана, тъй като учените изследват генетиката на тези организми, за да съставят пъзела от историята за това как животът се разширява между изолирани екосистеми и в крайна сметка чрез световните океани.

Последните изследвания също така разкриха големи и неочаквани количества въглеродна материя, натрупана в ямите, което би могло да предположи, че тези региони играят значителна роля в климата на Земята.

Този въглерод се конфискува в мантията на Земята чрез поглъщане или консумиран от бактерии от ямата.

Това откритие представя възможности за по-нататъшно изследване на ролята на окопите както като източник (чрез вулкани и други процеси), така и като находище в въглеродния цикъл на планетата, което може да повлияе на това как учените в крайна сметка разбират и прогнозират. въздействието на парниковите газове, генерирани от човека, и климатичните промени.

Разработването на нова дълбоководна технология, от потопяеми до камери, сензори и пробоотборници, ще предостави големи възможности на учените за систематично изследване на окопните екосистеми за дълги периоди от време.

Това в крайна сметка ще ни даде по-добро разбиране на земетресенията и геофизичните процеси, ще прегледаме как учените разбират глобалния въглероден цикъл, ще осигурят пътища за биомедицински изследвания и потенциално ще допринесат за нови познания за развитието на живота на Земята.

Същите тези технологични постижения ще създадат нови възможности за учените да изучават океана като цяло, от отдалечени брегови линии до покрития с лед Ледовит океан.

Живот в океанските окопи

Океанските окопи са едни от най-враждебните местообитания на земята. Налягането е повече от 1000 пъти над повърхността, а температурата на водата е малко над замръзване. Може би по-важното е, че слънчевата светлина не прониква в най-дълбоките океански окопи, което прави фотосинтезата невъзможна.

Организмите, които живеят в океански окопи, са се развили с необичайни адаптации, за да виреят в тези студени, тъмни каньони.

Поведението им е тест на така наречената „хипотеза за визуално взаимодействие“, която казва, че колкото по-голяма е видимостта на един организъм, толкова по-голяма енергия трябва да изразходва, за да ловува плячки или да отблъсква хищници. Като цяло животът в тъмните океански окопи е изолиран и бавно движещ се.

налягане

Налягането на дъното на Challenger Abyss, най-дълбокото място на земята, е 703 килограма на квадратен метър (8 тона на квадратен инч). Големите морски животни като акули и китове не могат да живеят в тази дълбочина на смачкване.

Много организми, които процъфтяват в тези среди с високо налягане, нямат органи, които се пълнят с газове, като белите дробове. Тези организми, много свързани с морски звезди или медузи, са направени предимно от вода и желеподобни материали, които не могат да бъдат смазани толкова лесно, колкото белите дробове или костите.

Много от тези същества обикалят дълбочините достатъчно добре, за да правят вертикална миграция на повече от 1000 метра от дъното на окопите всеки ден.

Дори рибата в дълбоки ями прилича на желе. Много видове луковични охлюви, например, живеят в дъното на Марианския ров. Телата на тези риби са сравнени с тъканите за еднократна употреба.

Тъмно и дълбоко

Плитките океански окопи имат по-малко налягане, но все още могат да бъдат извън зоната на слънчевата светлина, където светлината прониква във водата.

Много риби са се приспособили към живота в тези тъмни океански окопи. Някои използват биолуминесценция, което означава, че те произвеждат собствена светлина, за да живеят, за да привлекат плячката си, да намерят половинка или да отблъснат хищника.

Мрежи за храна

Без фотосинтеза морските общности зависят основно от два необичайни източника на хранителни вещества.

Първият е "морски сняг". Морският сняг е непрекъснатото падане на органичен материал от височините във водния стълб. Морският сняг е предимно отпадъци, включително екскременти и останки от мъртви организми като риба или морски водорасли. Този богат на хранителни вещества морски сняг храни животни като морски краставици или калмари от вампир.

Друг източник на хранителни вещества за хранителните паяжини на океанските окопи идва не от фотосинтезата, а от химиосинтезата. Хемосинтезата е процесът, при който организмите в океанския окоп, като бактерии, превръщат химически съединения в органични хранителни вещества.

Химичните съединения, използвани в хемосинтезата, са метан или въглероден диоксид, изхвърлен от хидротермални отвори, които отделят горещите и токсични газове и течности във фригидната океанска вода. Обичайно животно, което разчита на хемосинтетични бактерии за храна, е гигантският тръбен червей.

Проучване на гробовете

Океанските окопи остават едно от най-неуловимите и малко известни морски местообитания. До 1950 г. много океанографи смятали, че тези окопи са неизменна среда, близка до това, че са безжизнени. И до днес голяма част от изследванията в океанските окопи се основават на образци на океанско дъно и фотографски експедиции.

Това бавно се променя, докато изследователите копаят дълбоко, буквално. Дълбоката Challenger, на дъното на Марианския транч, се намира дълбоко в Тихия океан близо до остров Гуам.

Само трима души са посетили Challenger Abyss, най-дълбокия океански окоп: съвместен франко-американски екипаж (Жак Пикард и Дон Уолш) през 1960 г., достигащ дълбочина 10 916 метра, и National Geographic изследовател в резиденция Джеймс Камерън през 2012 г. достигайки 10 984 метра (Две други безпилотни експедиции също са изследвали пропастта на Challenger).

Инженерните подводници за изследване на океанските окопи представляват голям набор от уникални предизвикателства.

Потопяемите трябва да са невероятно силни и здрави, за да се борят със силни океански течения, нулева видимост и високо налягане от Марианския ров.

Разработването на инженеринг за безопасно транспортиране на хора, както и деликатно оборудване, е още по-голямо предизвикателство. Подводницата, която изведе Пикард и Уолш в Challenger Deep, необикновения Триест, беше необичаен кораб, известен като батискаф (подводница за изследване на дълбините на океана).

Потопяемият от Cameron, Deepsea Challenger, успешно се справи с инженерните предизвикателства по иновативни начини. За да се бори с дълбоките океански течения, подводницата е проектирана да се върти бавно, докато се спуска.

Светлините на подводницата не бяха направени от нажежаеми или флуоресцентни крушки, а по-скоро масиви от миниатюрни светодиоди, които осветяваха площ от около 100 фута.

Може би по-изненадващо, самият Deepsea Challenger е проектиран да бъде компресиран. Камерън и неговият екип създадоха синтетична пяна на стъклена основа, която позволи на автомобила да се компресира под натиска на океана. Deepsea Challenger се върна на повърхността със 7,6 сантиметра по-малък, отколкото при спускането.

Препратки

1. ndTrenches. Океанографска институция Woods Hole. Произведено на 9 януари 2017 г.
2. (2015, юли13). Океански окоп. Национално географско дружество. Произведено на 9 януари 2017 г.
3. ndокеански окоп. ScienceDaily. Произведено на 9 януари 2017 г.
4. (2016 г., юли). ОКЕАНСКИ КРАЙ. Земна геология. Произведено на 9 януари 2017 г.
5. Най-дълбоката част на океана. Geology.com. Произведено на 9 януари 2017 г.
6. Оскин, Б. (2014, 8 октомври). Мариана Тренч: Най-дълбоките дълбочини. Наука на живо. Произведено на 9 януари 2017 г.
7. ndокеански окопи. Encyclopedia.com. Произведено на 9 януари 2017 г.