Глубина марианской впадины. Кто живёт в Марианской впадине
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 <—
Недалеко от восточного побережья Филиппинских островов находится подводный каньон. Он настолько глубок, что вы можете разместить в нем гору Эверест, и при этом у вас останется еще около трех километров. Там царит непроницаемая тьма и действует невероятная сила давления, так что легко можно себе представить Марианскую впадину как одно из самых недружелюбных мест в мире. Однако, несмотря на все это, жизнь все равно продолжает каким-то образом там существовать – причем не просто с трудом выживать, а на самом деле процветать, благодаря чему там появилась полноценная экосистема.
Жизнь на такой глубине является крайне непростой – вечный холод, непроницаемый мрак и огромное давление не дадут вам спокойно существовать. Некоторые существа, такие как, например, удильщик, создают собственный свет, чтобы привлекать добычу или партнеров. Другие, такие как рыба-молот, развили огромные глаза, чтобы уловить так много света, доходящего до невероятных глубин, как это возможно. Другие существа просто пытаются скрыться от всех, и чтобы добиться этого, они становятся полупрозрачными или красными (красный цвет поглощает весь голубой свет, которому удается пробиться на дно впадины).
Защита от холода
Также стоит отметить, что всем существам, обитающим на дне Марианской впадины, необходимо справляться с холодом и давлением. Защита от холода обеспечивается жирами, которые формируют оболочку клеток тела существа. Если за этим процессом не следить, то мембраны могут потрескаться и перестать защищать тело. Чтобы бороться с этим, данные существа обзавелись внушительным запасом ненасыщенных жиров в мембранах. С помощью этих жиров мембраны всегда остаются в жидком состоянии и не трескаются. Но достаточно ли этого, чтобы выжить в одном из глубочайших мест на планете?
Какова Марианская впадина?
Марианская впадина имеет форму подковы, а ее протяженность составляет 2550 километров. Она расположена на востоке Тихого океана, и ее ширина составляет около 69 километров. Самая глубокая точка впадины была обнаружена недалеко от южной оконечности каньона в 1875 году – глубина там составила 8184 метра. С тех пор прошло уже немало времени, и с помощью эхолота были получены более точные данные: оказывается, самая глубокая точка имеет еще большую глубину, 10994 метра. Она получила название «Глубина Челленджера» в честь судна, которое произвело тот самый первый замер.
Погружение человека
Однако с того момента прошло около 100 лет – и только тогда впервые человек погрузился на такую глубину. В 1960 году Жак Пикар и Дон Уолш отправились в батискафе «Триест» покорять глубины Марианской впадины. «Триест» использовал бензин в качестве горючего и железные конструкции в качестве балласта. Батискафу при этом потребовалось 4 часа и 47 минут, чтобы достигнуть глубины 10916 метров. Именно тогда впервые был подтвержден факт того, что на такой глубине все же существует жизнь. Пикар сообщил, что видел тогда «плоскую рыбу», хотя на самом деле оказалось, что он заметил лишь морской огурец.
Кто проживает на дне океана?
Однако не только морские огурцы находятся на дне впадины. Вместе с ними там обитают большие одноклеточные организмы, известные как фораминиферы – они представляют собой гигантские амебы, которые могут вырастать до 10 сантиметров в длину. В нормальных условиях данные организмы создают оболочки из карбоната кальция, но на дне Марианской впадины, где давление в тысячу раз больше, чем на поверхности, карбонат кальция растворяется. Это означает, что данным организмам приходится использовать белки, органические полимеры и песок, чтобы создавать оболочки. Также на дне Марианской впадины живут креветки и другие ракообразные, известные как бокоплавы. Крупнейшие из бокоплавов похожи на гигантских мокриц-альбиносов – их можно обнаружить на глубине Челленджера.
Питание на дне
Учитывая то, что солнечный свет не достигает дна Марианской впадины, возникает очередной вопрос: чем питаются данные организмы? Бактериям удается выживать на такой глубине благодаря тому, что они питаются метаном и серой, которые появляются из земной коры, а некоторые организмы питаются этими бактериями. Но многие полагаются на то, что называется «морским снегом» — это крошечные кусочки детрита, которые достигают дна с поверхности. Одним из самых ярких примеров и богатейших источников питания являются туши погибших китов, которые в результате оказываются на дне океана.
Рыбы во впадине
Но что насчет рыб? Самая глубоководная рыба Марианской впадины была обнаружена только в 2014 году на глубине 8143 метров. Неизвестный призрачно-белый подвид липаровых с широкими крыловидными плавниками и хвостом как у угря был несколько раз записан камерами, которые погружались в глубины впадины. Однако ученые полагают, что эта глубина, скорее всего, является пределом того, где может выжить рыба. Это значит, что на дне Марианской впадины не может быть рыб, так как условия там не соответствуют строению тела позвоночных видов.
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.
Кто первым спустился на самую глубокую точку мира.(марианский желоб)
Марианская впадина - глубочайший из известных, географический объект в Тихом океане. Глубина до 11022 метров; расположена к востоку и югу от Марианских островов на 11°21"0" Сев. 142°12"0" Вост.
Самую загадочную и недоступную точку нашей планеты - Марианскую впадину - называют «четвертым полюсом Земли».
Эта «утроба Геи» располагается в западной части Тихого океана и простирается в длину на 2926 км, а в ширину - на 80 км. На расстоянии 320 км к югу от острова Гуам (Марианский архипелаг) находится самая глубокая точка Марианской впадины и всей планеты - 11 022 метра.
Офицер военно-морских сил США Дон Уолш и швейцарский исследователь Жак Пикар - отважились бросить вызов бездне. Батискаф "Триест" был сконструирован швейцарским учёным Огюстом Пикаром с учётом его предыдущей разработки, первого в мире батискафа FNRS-2.
23 января 1960 Жак Пикар и лейтенант ВМФ США Дон Уолш совершили погружение на глубину 11022 м, что является абсолютным рекордом глубины для пилотируемых и беспилотных аппаратов.
Погружение заняло около 5 часов, подъём - около 3 часов, время пребывания на дне составило 12 минут. Одним из важнейших научных результатов погружения стало обнаружение высокоорганизованной жизни на таких глубинах.
Во время этой экспедиции была опровергнута одна из гипотез о неперемещении на больших глубинах слоев воды. С батискафа на предельной глубине наблюдали двух рыб. Это свидетельствовало о существовании подводных течений в вертикальном направлении: ведь для живых существ необходим кислород, приносимый течением с поверхности. Этот вывод предостерег ученых от идеи использования глубин океана для захоронения отходов атомной промышленности.
Когда батискаф «Триест» опускался на дно впадины, он трижды останавливался, встречая какое-то незримое препятствие. Как известно, в батискафе бензин играет ту же роль, что в дирижабле - водород или гелий. Чтобы продолжить погружение батискафа, приходилось выпускать некоторое количество бензина, это делало аппарат тяжелее.
Препятствием на пути было резкое увеличение плотности воды. В океане с глубиной, как правило, понижается температура и повышается соленость воды, в результате чего увеличивается ее плотность. На некоторых глубинах эти изменения происходят скачкообразно. Слой, в котором происходит резкое изменение температуры и плотности воды называется «слоем скачка». Таких слоев в океане обычно бывает один или два. «Триест» обнаружил еще третий.
Двое храбрецов были единственными в мире людьми, приблизившимися к центру планеты на максимально близкое расстояние - до него оставалось всего 6366 километров. Этот рекорд так и не побит.
Хотелось бы отметить, что семья Пиккар рекордсмены- дед покорил высоту, отец - глубину, ну а внук облетел вокруг Земли.
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.
