Marianagrøften: hvor går tonnevis med vann?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Mens tusenvis av mennesker har besøkt det høyeste punktet på planeten, Everest, har bare tre gått ned til bunnen av Marianergraven. Dette er det minst utforskede stedet på jorden, det er mange mysterier rundt det. I forrige uke fant geologer at over en million år trengte 79 millioner tonn vann gjennom forkastningen på bunnen av fordypningen inn i jordens tarm.

Hva som skjedde med henne etter det er ukjent. "Hi-tech" snakker om den geologiske strukturen til det laveste punktet på planeten og de merkelige prosessene som finner sted på bunnen.

Uten solstråler og under kolossalt press

Marianergraven er ikke en vertikal avgrunn. Det er en halvmåneformet grøft som strekker seg 2500 km øst for Filippinene og vest for Guam, USA. Det dypeste punktet i depresjonen, Challenger Deep, er 11 km fra overflaten av Stillehavet. Everest, hvis det var på bunnen av depresjonen, ville ikke ha vært 2, 1 km til havnivå.

Kart over Marianergraven.

Marianergraven (som skyttergraven også kalles) er en del av et globalt nettverk av trau som krysser havbunnen og ble dannet som et resultat av eldgamle geologiske hendelser. De oppstår når to tektoniske plater kolliderer, når det ene laget synker under det andre og går inn i jordkappen.

Undervannsgrøften ble oppdaget av det britiske forskningsskipet Challenger under den første globale oseanografiske ekspedisjonen. I 1875 prøvde forskere å måle dybden med et diplot - et tau med en vekt knyttet til den og metermarkeringer. Tauet var bare nok til 4.475 favner (8.367 m). Nesten hundre år senere returnerte Challenger II til Mariana-graven med et ekkolodd og satte gjeldende dybdeverdi på 10 994 m.

Bunnen av Marianergraven er skjult i evig mørke - solens stråler trenger ikke inn til en slik dybde. Temperaturen er bare noen få minusgrader – og nærme frysepunktet. Trykket i Challenger Abyss er 108,6 MPa, som er omtrent 1072 ganger det normale atmosfæriske trykket ved havnivå. Dette er fem ganger trykket som skapes når en kule treffer en skuddsikker gjenstand og er omtrent lik trykket inne i en polyetylensyntesereaktor. Men folk fant en måte å komme til bunns på.

Mann på bunnen

De første som besøkte Challenger Abyss var det amerikanske militæret Jacques Piccard og Don Walsh. I 1960, i badebyen "Trieste", gikk de ned til 10 918 m på fem timer. Ved dette merket brukte forskerne 20 minutter og så nesten ingenting på grunn av siltskyene som ble reist av apparatet. Bortsett fra flyndrefisken som ble truffet av søkelyset. Å ha liv under så høyt press var en stor oppdagelse for oppdraget.

Før Piccard og Walsh trodde forskerne at fisk ikke kunne leve i Marianergraven. Trykket i det er så stort at kalsium bare kan eksistere i flytende form. Dette betyr at beina til virveldyrene bokstavelig talt må løses opp. Ingen bein, ingen fisk. Men naturen har vist forskerne at de tar feil: levende organismer er i stand til å tilpasse seg selv til slike uutholdelige forhold.

Mange levende organismer i Challenger Abyss ble oppdaget av Deepsea Challenger bathyscaphe, som i 2012 gikk regissør James Cameron ned til bunnen av Mariana Trench. I jordprøver tatt av apparatet har forskerne funnet 200 arter av virvelløse dyr, og i bunnen av depresjonen - merkelige gjennomskinnelige reker og krabber.

På en dybde på 8 tusen meter oppdaget bathyscapen den dypeste fisken - en ny representant for arten lipar eller sjøsnegler. Fiskens hode ligner en hunds, og kroppen er veldig tynn og elastisk - mens den beveger seg, ligner den en gjennomskinnelig serviett som bæres av strømmen.

Noen hundre meter nedenfor er det gigantiske ti-centimeters amøber kalt xenophyophores. Disse organismene viser utrolig motstand mot flere elementer og kjemikalier som kvikksølv, uran og bly som ville drepe andre dyr eller mennesker på få minutter.

Forskere tror det er mange flere arter på dypet som venter på oppdagelse. I tillegg er det fortsatt ikke klart hvordan slike mikroorganismer – ekstremofile – kan overleve under slike ekstreme forhold.

Svaret på dette spørsmålet vil føre til et gjennombrudd innen biomedisin og bioteknologi og vil bidra til å forstå hvordan livet begynte på jorden. For eksempel mener forskere fra University of Hawaii at termiske gjørmevulkaner nær depresjonen kan ha gitt betingelsene for overlevelsen til de første organismene på planeten.

Vulkaner på bunnen av Marianergraven.

Hva er riften?

Depresjonen skylder sin dybde til bruddet på to tektoniske plater - Stillehavslaget går under filippineren og danner en dyp grøft. Regionene der slike geologiske hendelser har skjedd kalles subduksjonssonen.

Hver plate er nesten 100 km tykk, og forkastningen er minst 700 km dyp fra det laveste punktet på Challenger Abyss. Dette er et isfjell. Mannen var ikke engang på toppen – 11 er ingenting sammenlignet med 700 som gjemmer seg på dypet. Marianergraven er grensen mellom grensene for menneskelig kunnskap og en virkelighet som er utilgjengelig for mennesker, sier geofysiker Robert Stern fra University of Texas.

Plater i bunnen av Marianergraven.

Forskere antyder at vann i store volumer kommer inn i jordens mantel gjennom subduksjonssonen - bergartene ved grensene til forkastningene fungerer som svamper, absorberer vann og transporterer det inn i planetens tarm. Som et resultat blir stoffet funnet på 20 til 100 km dyp under havbunnen.

Geologer fra University of Washington fant at i løpet av de siste millionene årene har mer enn 79 millioner tonn vann kommet inn i jordens tarmer gjennom krysset - dette er 4,3 ganger mer enn tidligere anslag.

Hovedspørsmålet er hva som skjer med vannet i tarmen. Det antas at vulkaner lukker vannets syklus, og returnerer vann til atmosfæren som vanndamp under utbrudd. Denne teorien har blitt støttet av tidligere målinger av vannvolumene som kommer inn i mantelen. Vulkaner slippes ut i atmosfæren omtrent lik det absorberte volumet.

En ny studie tilbakeviser denne teorien - beregninger indikerer at jorden absorberer mer vann enn den returnerer. Og dette er virkelig merkelig - gitt at nivået på verdenshavet de siste hundre årene ikke bare ikke har sunket, men har vokst med flere centimeter.

En mulig løsning er å forkaste teorien om lik båndbredde for alle subduksjonssoner på jorden. Forholdene i Marianergraven vil sannsynligvis være mer ekstreme enn i andre deler av planeten, og mer vann siver gjennom riften i Challenger Abyss.

«Avhenger vannmengden av de strukturelle egenskapene til subduksjonssonen, for eksempel av bøyningsvinkelen til platene? Vi antar at lignende feil eksisterer i Alaska og Latin-Amerika, men så langt har mennesket ikke vært i stand til å finne en dypere struktur enn Mariana-graven, la hovedforfatteren Doug Vines til.

Vannet gjemt i innvollene på jorden er ikke det eneste mysteriet med Marianergraven. US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) kaller regionen en fornøyelsespark for geologer.

Dette er det eneste stedet på planeten hvor karbondioksid finnes i flytende form. Den blir kastet ut av flere ubåtvulkaner som ligger utenfor Okinawa-trauet nær Taiwan.

På en dybde på 414 m i Mariana-graven er det Daikoku-vulkanen, som er en innsjø av rent svovel i flytende form, som konstant koker ved en temperatur på 187 ° C.6 km nedenfor er det geotermiske kilder som avgir vann ved en temperatur på 450 ° C. Men dette vannet koker ikke - prosessen hindres av trykket som utøves av en 6, 5 kilometer lang vannsøyle.

Havbunnen har blitt mindre studert av mennesket i dag enn månen. Sannsynligvis vil forskere være i stand til å oppdage feil dypere enn Mariana-graven, eller i det minste undersøke strukturen og funksjonene.