Hvad er havgrave?

4889
Jonah Lester

Det havgrave er afgrund i havbunden, der dannes som et resultat af aktiviteten af ​​Jordens tektoniske plader, som når den ene konvergerer skubbes under den anden.

Disse lange, smalle V-formede fordybninger er de dybeste dele af havet og findes overalt i verden og når dybder på omkring 10 kilometer under havets overflade..

De dybeste skyttegrave findes i Stillehavet og er en del af den såkaldte ”Fire of Fire”, der også inkluderer aktive vulkaner og jordskælvszoner.

Den dybeste oceaniske skyttegrav er Mariana Trench nær Mariana Islands med en længde på mere end 1.580 miles eller 2.542 kilometer, 5 gange længere end Grand Canyon i Colorado, USA og i gennemsnit er den kun 43 miles (69 kilometer) bred.

Der er Challenger Abyss placeret, som på 10.911 meter er den dybeste del af havet. Ligeledes er gravene Tonga, Kuril, Kermadec og Philippine mere end 10.000 meter dybe..

Til sammenligning er Mount Everest 8.848 meter over havets overflade, hvilket betyder, at Mariana-grøften i sin dybeste del er mere end 2.000 meter dyb..

Havgrave optager det dybeste lag af havet. Det intense tryk, manglen på sollys og de kølige temperaturer på dette sted gør det til et af de mest unikke levesteder på jorden..

Hvordan dannes havgrave?

Pits dannes ved subduktion, en geofysisk proces, hvor to eller flere tektoniske plader på jorden konvergerer, og den ældste og tætteste plade skubbes under den lettere plade, der forårsager havbunden og den ydre skorpe (litosfæren) kurver og danner en hældning, en V-formet depression.  

Subduktionszoner

Med andre ord, når kanten af ​​en tæt tektonisk plade møder kanten af ​​en mindre tæt tektonisk plade, kurver den tættere plade nedad. Denne type grænser mellem lag af litosfæren kaldes konvergent. Det sted, hvor den tætteste plade subducerer, kaldes subduktionszonen.

Subduktionsprocessen gør skyttegravene til dynamiske geologiske elementer, der er ansvarlige for en væsentlig del af Jordens seismiske aktivitet, og de er ofte epicentret for store jordskælv, herunder nogle af de største jordskælv, der er registreret..

Nogle havgrave dannes ved subduktion mellem en plade, der bærer en kontinental skorpe, og en plade, der bærer en oceanisk skorpe. Den kontinentale skorpe flyder altid mere end den oceaniske skorpe, og sidstnævnte vil altid subducere.

De mest kendte skyttegrave er resultatet af denne grænse mellem konvergerende plader. Peru-Chile-grøften på vestkysten af ​​Sydamerika er dannet af den oceaniske skorpe af Nazca-pladen, der subducerer under den sydamerikanske plades kontinentale skorpe.

Ryukyu-grøften, der strækker sig fra det sydlige Japan, er dannet på en sådan måde, at den filippinske plades oceaniske skorpe underkastes den kontinentale skorpe på den eurasiske plade..

Sjældent kan havgrave dannes, når to plader med kontinentale skorpe mødes. Mariana Trench, i det sydlige Stillehav, dannes, når den mægtige Stillehavsplade subducerer under den mindre og mindre tætte plade på Filippinerne..

I en subduktionszone hæves en del af det smeltede materiale, der tidligere var havbunden, normalt gennem vulkaner nær pit. Vulkaner skaber ofte vulkanske buer, en bjergkædeø, der ligger parallelt med grøften..

Aleutian Trench dannes, hvor Stillehavspladen subducerer under den nordamerikanske plade i den arktiske region mellem den amerikanske stat Alaska og den russiske region Sibirien. De aleutiske øer danner en vulkansk bue, der fører ud for Alaska-halvøen og lige nord for den aleutiske grøft..

Ikke alle havgrave er i Stillehavet. Puerto Rico-grøften er en kompleks tektonisk depression, der delvist er dannet af subduktionszonen i de mindre antiller. Her subkuberes den oceaniske skorpe på den enorme nordamerikanske plade under havskorpen på den mindre caribiske plade..

Hvorfor er havgrave vigtige?

Kendskab til havgrave er begrænset på grund af deres dybde og afstand, men forskere ved, at de spiller en vigtig rolle i vores liv på land..

En stor del af verdens seismiske aktivitet finder sted i subduktionszoner, som kan have en ødelæggende virkning på kystsamfundene og endnu mere på den globale økonomi..

Havbundbundskælv genereret i subduktionszoner var ansvarlige for tsunamien i Det Indiske Ocean i 2004 og Tohoku-jordskælvet og tsunamien i Japan i 2011.

Ved at studere havgrave kan forskere forstå den fysiske subduktionsproces og årsagerne til disse ødelæggende naturkatastrofer..

Undersøgelsen af ​​skyttegravene giver også forskere en forståelse af de nye og forskellige former for tilpasning af organismer fra dybhavet til deres miljø, hvilket kan være nøglen til biologiske og biomedicinske fremskridt..

At studere, hvordan dybhavsorganismer har tilpasset sig livet i deres barske miljøer, kan hjælpe med at fremme forståelsen inden for mange forskellige forskningsområder, fra diabetesbehandlinger til forbedrede vaskemidler..

Forskere har allerede opdaget mikrober, der lever i hydrotermiske åbninger i dybhavet, der har potentiale som nye former for antibiotika og kræftlægemidler..

Sådanne tilpasninger kan også være nøglen til at forstå livets oprindelse i havet, da forskere undersøger genetikken hos disse organismer for at samle puslespillet i historien om, hvordan livet udvides mellem isolerede økosystemer og til sidst på tværs af økosystemer..

Nyere forskning har også afsløret store og uventede mængder kulstof, der akkumuleres i groberne, hvilket kan antyde, at disse regioner spiller en væsentlig rolle i jordens klima..

Dette kulstof konfiskeres i jordens kappe gennem subduktion eller forbruges af bakterier fra brønden..

Denne opdagelse giver muligheder for yderligere undersøgelse af skyttegravenes rolle som kilde (via vulkaner og andre processer) og som et reservoir i planetens kulstofcyklus, der kan påvirke, hvordan forskere i sidste ende forstår og forudsiger virkningen af ​​menneskeskabte drivhusgasser. og klimaændringer.

Udviklingen af ​​ny dybhavs-teknologi, fra undervandsfartøjer til kameraer og sensorer og samplere, vil give store muligheder for forskere til systematisk at undersøge grøftøkosystemer over lange perioder..

Dette vil i sidste ende give os en bedre forståelse af jordskælv og geofysiske processer, gennemgå hvordan forskere forstår den globale kulstofcyklus, give muligheder for biomedicinsk forskning og potentielt bidrage til ny indsigt i udviklingen af ​​livet på jorden..

De samme teknologiske fremskridt vil skabe nye muligheder for forskere til at undersøge havet som helhed, fra fjerne kystlinjer til det isdækkede Arktiske Ocean..

Livet i havgravene

Havgrave er nogle af de mest fjendtlige levesteder på jorden. Trykket er mere end 1.000 gange overfladen, og vandtemperaturen er lidt over frysepunktet. Måske vigtigere er, at sollys ikke trænger ind i de dybeste havgrave, hvilket gør fotosyntese umulig..

Organismer, der lever i havgrave, har udviklet sig med usædvanlige tilpasninger for at trives i disse kolde, mørke kløfter.

Deres opførsel er en test af den såkaldte "visuelle interaktionshypotese", der siger, at jo større synlighed en organisme har, desto større energi skal den bruge på at jage bytte eller frastøde rovdyr. Generelt er livet i de mørke havgrave isoleret og langsomt.

Tryk

Trykket i bunden af ​​Challenger Abyss, det dybeste sted på jorden, er 703 kg pr. Kvadratmeter (8 tons pr. Kvadratmeter). Store havdyr som hajer og hvaler kan ikke leve i denne knusende dybde..

Mange organismer, der trives i disse højtryksmiljøer, har ikke organer, der fyldes med gasser, såsom lungerne. Disse organismer, mange relateret til søstjerner eller vandmænd, er hovedsageligt lavet af vand og gelatinøst materiale, der ikke kan knuses så let som lunger eller knogler..

Mange af disse skabninger navigerer dybderne godt nok til at foretage en lodret migration på mere end 1.000 meter fra bunden af ​​skyttegravene hver dag..

Selv fisk i dybe gruber er gelatinøs. Mange arter af pærehovedede sneglefisk lever for eksempel i bunden af ​​Mariana Trench. Kropperne af disse fisk er blevet sammenlignet med engangsvæv.

Mørkt og dybt

Lavvandede skyttegrave har mindre tryk, men kan stadig være uden for sollyszonen, hvor lys trænger ind i vandet.

Mange fisk har tilpasset sig livet i disse mørke havgrave. Nogle bruger bioluminescens, hvilket betyder at de producerer deres eget lys for at leve for at tiltrække bytte, finde en kompis eller frastøde rovdyret..

Madnet

Uden fotosyntese afhænger havsamfund primært af to usædvanlige næringskilder.

Den første er "marine sne." Marine sne er det kontinuerlige fald af organisk materiale fra højderne i vandsøjlen. Marine sne er primært affald, herunder ekskrementer og rester af døde organismer såsom fisk eller tang. Denne næringsrige marine sne fodrer dyr som havgurker eller vampyrblæksprutter..

En anden kilde til næringsstoffer til fødegravene i havgrave kommer ikke fra fotosyntese, men fra kemosyntese. Kemosyntese er den proces, hvor organismer i oceanisk fossa, såsom bakterier, omdanner kemiske forbindelser til organiske næringsstoffer..

De kemiske forbindelser, der anvendes i kemosyntese, er methan eller kuldioxid, der udvises fra hydrotermiske ventilationskanaler, der frigiver deres varme og giftige gasser og væsker i det kølige havvand. Et almindeligt dyr, der er afhængig af kemosyntetiske bakterier til mad, er den kæmpe rørorm..

Udforskning af gravene

Havgrave forbliver en af ​​de mest undvigende og mindre kendte marine levesteder. Indtil 1950 troede mange oceanografer, at disse skyttegrave var uforanderlige miljøer tæt på at være blottet for liv. Selv i dag er meget af forskningen i havgrave baseret på prøver af havbunden og fotografiske ekspeditioner..

Det ændrer sig langsomt, når opdagelsesrejsende graver dybt, bogstaveligt talt. Challenger Deep, i bunden af ​​Mariana Trench, ligger dybt i Stillehavet nær øen Guam.

Kun tre personer har besøgt Challenger Abyss, verdens dybeste havgrøft: en fælles fransk-amerikansk besætning (Jacques Piccard og Don Walsh) i 1960 når en dybde på 10.916 meter og National Geographic-opdagelsesrejsende James Cameron i 2012 og når 10.984 meter (To andre ubemandede ekspeditioner har også udforsket Challenger Abyss).

Engineering undervandsfartøjer til at udforske havgrave præsenterer et stort sæt unikke udfordringer.

Dykkere skal være utroligt stærke og hårde for at bekæmpe stærke havstrømme, nul synlighed og højt tryk fra Mariana Trench..

Det er en endnu større udfordring at udvikle teknik til sikker transport af mennesker såvel som delikat udstyr. Ubåden, der tog Piccard og Walsh til Challenger Abyss, den ekstraordinære Trieste, var et usædvanligt fartøj kendt som bathyscaphe (ubåd til at udforske havets dybder)..

Camerons undervandsfartøj, Deepsea Challenger, tacklede med succes ingeniørudfordringer på innovative måder. For at bekæmpe de dybe havstrømme var ubåden designet til at dreje langsomt, mens den faldt ned.

Lysene på ubåden var ikke lavet af glødelamper eller lysstofrør, men arrangementer af små lysdioder, der belyste et område på omkring 30 meter..

Måske mest overraskende var selve Deepsea Challenger designet til at blive komprimeret. Cameron og hans team skabte et glasbaseret syntetisk skum, der gjorde det muligt for køretøjet at komprimere under havets pres. Deepsea Challenger vendte tilbage til overfladen 7,6 centimeter mindre end da den faldt ned.

Referencer

  1. nd grøfter. Woods Hole Oceanographic Institution. Hentet 9. januar 2017.
  2. (2015, juli 13). Havgrav. National Geographic Society. Hentet 9. januar 2017.
  3. nd Oceanic grøft. ScienceDaily. Hentet 9. januar 2017.
  4. (2016, juli). OCEANIC TRENCH. Earth Geologic. Hentet 9. januar 2017.
  5. og dybeste del af havet. Geology.com. Hentet 9. januar 2017.
  6. Oskin, B. (2014, 8. oktober). Mariana Trench: The Deepest Depths. WordsSideKick.com. Hentet 9. januar 2017.
  7. nd havgrave. Encyclopedia.com. Hentet 9. januar 2017.

Endnu ingen kommentarer