Mariana Trench: hvor bliver tonsvis af vand hen?

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Mens tusindvis af mennesker har besøgt det højeste punkt på planeten, Everest, er kun tre steget ned til bunden af Marianergraven. Dette er det mindst udforskede sted på Jorden, der er mange mysterier omkring det. I sidste uge fandt geologer ud af, at over en million år trængte 79 millioner tons vand gennem forkastningen i bunden af fordybningen ind i jordens tarme.

Hvad der skete med hende efter det er uvist. "Hi-tech" taler om den geologiske struktur af det laveste punkt på planeten og de mærkelige processer, der finder sted på dens bund.

Uden solstråler og under kolossalt pres

Marianergraven er ikke en lodret afgrund. Det er en halvmåneformet skyttegrav, der strækker sig 2.500 km øst for Filippinerne og vest for Guam, USA. Det dybeste punkt i lavningen, Challenger Deep, er 11 km fra Stillehavets overflade. Everest, hvis det var i bunden af depressionen, ville ikke have været 2, 1 km til havoverfladen.

Kort over Marianergraven.

Marianergraven (som skyttegraven også kaldes) er en del af et globalt netværk af trug, der krydser havbunden og blev dannet som et resultat af gamle geologiske begivenheder. De opstår, når to tektoniske plader støder sammen, når det ene lag synker under det andet og går ind i jordens kappe.

Undervandsgraven blev opdaget af det britiske forskningsskib Challenger under den første globale oceanografiske ekspedition. I 1875 forsøgte videnskabsmænd at måle dybden med et diplot - et reb med en vægt bundet til den og metermarkeringer. Rebet var kun nok til 4.475 favne (8.367 m). Næsten hundrede år senere vendte Challenger II tilbage til Mariana-graven med et ekkolod og indstillede den aktuelle dybdeværdi på 10.994 m.

Bunden af Marianergraven er skjult i evigt mørke - solens stråler trænger ikke ned i sådan en dybde. Temperaturen er kun få grader over nul - og tæt på frysepunktet. Trykket i Challenger Abyss er 108,6 MPa, hvilket er omkring 1.072 gange det normale atmosfæriske tryk ved havoverfladen. Dette er fem gange det tryk, der skabes, når en kugle rammer en skudsikker genstand og er omtrent lig med trykket inde i en polyethylensyntesereaktor. Men folk fandt en måde at komme til bunds på.

Mand i bunden

De første mennesker, der besøgte Challenger Abyss, var det amerikanske militær Jacques Piccard og Don Walsh. I 1960, i badebyen "Trieste", faldt de til 10.918 m på fem timer. Ved dette mærke brugte forskerne 20 minutter og så næsten ingenting på grund af siltskyerne rejst af apparatet. Bortset fra skrubberfisken, som blev ramt af rampelyset. At have livet under så højt pres var en stor opdagelse for missionen.

Før Piccard og Walsh troede forskerne, at fisk ikke kunne leve i Mariana-graven. Trykket i det er så stort, at calcium kun kan eksistere i flydende form. Det betyder, at hvirveldyrens knogler bogstaveligt talt skal opløses. Ingen knogler, ingen fisk. Men naturen har vist forskerne, at de tager fejl: levende organismer er i stand til at tilpasse sig selv til sådanne uudholdelige forhold.

Mange levende organismer i Challenger Abyss blev opdaget af Deepsea Challenger bathyscaphe, hvorpå direktør James Cameron i 2012 gik ned til bunden af Mariana Trench. I jordprøver taget af apparatet har videnskabsmænd fundet 200 arter af hvirvelløse dyr, og i bunden af lavningen - mærkelige gennemskinnelige rejer og krabber.

I en dybde på 8 tusinde meter opdagede bathyscapen den dybeste fisk - en ny repræsentant for arten af lipar eller havsnegle. Fiskens hoved ligner en hunds, og dens krop er meget tynd og elastisk – mens den bevæger sig, ligner den en gennemskinnelig serviet, der bliver båret af strømmen.

Et par hundrede meter nedenunder er der gigantiske ti centimeter store amøber kaldet xenophyophores. Disse organismer viser fantastisk modstand mod flere grundstoffer og kemikalier som kviksølv, uran og bly, der ville dræbe andre dyr eller mennesker på få minutter.

Forskere mener, at der er mange flere arter i dybden, som afventer opdagelse. Derudover er det stadig ikke klart, hvordan sådanne mikroorganismer - ekstremofiler - kan overleve under så ekstreme forhold.

Svaret på dette spørgsmål vil føre til et gennembrud inden for biomedicin og bioteknologi og vil hjælpe med at forstå, hvordan livet begyndte på Jorden. For eksempel mener forskere fra University of Hawaii, at termiske muddervulkaner nær lavningen kan have givet betingelserne for overlevelsen af de første organismer på planeten.

Vulkaner i bunden af Marianergraven.

Hvad er riften?

Fordybningen skylder sin dybde til brud på to tektoniske plader - Stillehavslaget går under filippineren og danner en dyb rende. De områder, hvor sådanne geologiske hændelser har fundet sted, kaldes subduktionszonen.

Hver plade er næsten 100 km tyk, og fejlen er mindst 700 km dyb fra det laveste punkt på Challenger Abyss. Dette er et isbjerg. Manden var ikke engang på toppen - 11 er ingenting i forhold til 700, der gemmer sig i dybden. Marianergraven er grænsen mellem grænserne for menneskelig viden og en virkelighed, der er utilgængelig for mennesker,” siger geofysiker Robert Stern fra University of Texas.

Plader i bunden af Marianergraven.

Forskere foreslår, at vand i store mængder kommer ind i jordens kappe gennem subduktionszonen - klipperne ved grænserne af forkastningerne fungerer som svampe, absorberer vand og transporterer det ind i planetens tarme. Som følge heraf findes stoffet i en dybde på 20 til 100 km under havbunden.

Geologer fra University of Washington fandt ud af, at der i løbet af de seneste millioner år er kommet mere end 79 millioner tons vand ind i jordens indvolde gennem krydset - det er 4,3 gange mere end tidligere skøn.

Hovedspørgsmålet er, hvad der sker med vandet i tarmene. Det menes, at vulkaner lukker vandkredsløbet og returnerer vand til atmosfæren som vanddamp under udbrud. Denne teori er blevet understøttet af tidligere målinger af mængden af vand, der kommer ind i kappen. Vulkaner udsendes til atmosfæren omtrent lig med det absorberede volumen.

En ny undersøgelse afviser denne teori - beregninger indikerer, at Jorden absorberer mere vand, end den returnerer. Og det er virkelig mærkeligt - i betragtning af at niveauet i Verdenshavet i løbet af de sidste par hundrede år ikke blot ikke er faldet, men er vokset med flere centimeter.

En mulig løsning er at forkaste teorien om lige båndbredde for alle subduktionszoner på Jorden. Forholdene i Marianergraven vil sandsynligvis være mere ekstreme end i andre dele af planeten, og mere vand siver gennem sprækken i Challenger Abyss.

Afhænger mængden af vand af subduktionszonens strukturelle træk, for eksempel af pladernes bøjningsvinkel? Vi antager, at der findes lignende fejl i Alaska og Latinamerika, men indtil videre har mennesket ikke været i stand til at finde en dybere struktur end Marianergraven,” tilføjede hovedforfatter Doug Vines.

Vandet gemt i jordens indvolde er ikke Marianergravens eneste mysterium. US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) kalder regionen for en forlystelsespark for geologer.

Dette er det eneste sted på planeten, hvor kuldioxid findes i flydende form. Det bliver slynget ud af flere ubådsvulkaner, der ligger uden for Okinawa-truget nær Taiwan.

I en dybde på 414 m i Mariana-graven er der vulkanen Daikoku, som er en sø af rent svovl i flydende form, som konstant koger ved en temperatur på 187 ° C.6 km nedenfor er der geotermiske kilder, der udsender vand ved en temperatur på 450 ° C. Men dette vand koger ikke - processen hindres af trykket, der udøves af en 6, 5-kilometer vandsøjle.

Havets bund er blevet mindre undersøgt af mennesket i dag end månen. Sandsynligvis vil videnskabsmænd være i stand til at opdage fejl, der er dybere end Mariana-graven, eller i det mindste undersøge dens struktur og funktioner.