שתף:
מה הם בורות האוקיינוס?
ה תעלות האוקיינוס הם תהום בקרקעית הים שנוצרים כתוצאה מפעילותן של הצלחות הטקטוניות של כדור הארץ, שכאשר מתכנסים אחד נדחף מתחת לשאר.
הצורות הוותיקות והקטנות מסוג V הן החלקים העמוקים ביותר של האוקיינוס, והן נמצאות בכל רחבי העולם עד עומק של כ -10 ק"מ מתחת לפני הים.
באוקיינוס השקט נמצאים בורות העמוקים והם חלק ממה שנקרא "טבעת האש", הכוללת גם הרי געש פעילים ורעידות אדמה.
הבור האוקיינוס העמוק ביותר הוא תעלת מריאנה, הממוקמת ליד איי מרינס, באורך של יותר מ -1,580 ק"מ או 2,542 ק"מ, פי 5 מהגרנד קניון בקולורדו, ארה"ב ובממוצע של 43 מייל בלבד 69 ק"מ) רוחב.
שם, הצ 'לנגר התהום ממוקם, אשר ב 10,911 מטרים הוא החלק העמוק ביותר של האוקיינוס. כמו כן, קבריהם של טונגה, הקורילים, קרמדץ והפיליפינים עומקים יותר מ -10,000 מטרים.
לעומת זאת, בהר האוורסט גובה של 8,848 מטר מעל פני הים, כלומר, תעלת מריאנה בחלקו העמוק ביותר נמצאת בעומק של יותר מ -2,000 מטרים.
בורות האוקיינוס לכבוש את השכבה העמוקה ביותר של האוקיינוס. לחץ אינטנסיבי, חוסר אור השמש ואת הטמפרטורות הקפוא של המקום הזה להפוך אותו לאחד בתי הגידול הייחודיים ביותר על פני כדור הארץ.
כיצד נוצרו בורות אוקיאניות?
בורות נוצרים על ידי subduction, תהליך גיאופיזי שבו שתי או יותר טקטוני צלחות של כדור הארץ להתכנס ואת הישן ואת הצפיפות הוא דחף מתחת לצלחת בהירה גורם לקרקעית הים ואת הקרום החיצוני (ליתוספירה) Curves ויוצר מדרון, דיכאון בצורת V.
אזורי תחלואה
במילים אחרות, כאשר צלחת של צלחת טקטונית צפופה פוגש את הקצה של צלחת טקטונית צפופה פחות, צלחת צפופה מתכופף כלפי מטה. זה סוג של גבול בין שכבות של ליתוספירה נקרא מתכנס. המקום שבו צלחת צפופה הוא subducted נקרא אזור subduction.
תהליך הפיצול הופך את הבורות לגורמים גיאולוגיים דינמיים, להיות אחראי על חלק משמעותי של הפעילות הסייסמית של כדור הארץ, והם לעתים קרובות מוקד רעידות אדמה גדולות, כולל כמה רעידות אדמה עם גודל גדול יותר רשום.
כמה תעלות אוקיאניות נוצרות על ידי חלוקה בין צלחת נושאת קרום יבשתי לבין צלחת עם קרום אוקיאני. הקרום היבשתי תמיד צף יותר מהקרום האוקיאני, והאחרת תמיד תהיה תת-קרקעית.
תעלות האוקיינוס הידועות ביותר הן תוצאה של גבול זה בין לוחות מתכנסים. תעלת פרו-צ'ילה בחוף המערבי של דרום אמריקה נוצרת על ידי הקרום האוקיאני של צלחת נסקה שמתחת לקרום היבשתי של צלחת דרום אמריקה.
תעלת ריוקיו, המשתרעת מדרום יפן, נוצרת בצורה כזו שהקרום האוקיאני של צלחת הפיליפינים מתחת מתחת לקרום היבשתי של הצלחת האירואסית.
לעתים רחוקות בורות האוקיינוס יכול להיווצר כאשר שתי צלחות נושאות קרום יבשתי להיפגש. תעלת Marianas, באוקיינוס השקט הדרומי, נוצרת כאשר צלחת מרשימה של צלחת פאסיפיק מתחת לצלחת הקטנה והקטנה ביותר של הפיליפינים.
באזור החיתוך, חלק מהחומר המותך, שהיה בעבר קרקעית הים, מועלה בדרך כלל דרך הרי געש הממוקמים ליד הבור. הרי געש יוצר לעתים קרובות קשתות וולקניות, אי שרשרת הרים שקיימת במקביל לבור.
תעלת Aleutian נוצר במקום שבו צלחת פאסיפיק תת מתחת לצלחת צפון אמריקה באזור הארקטי בין מדינת אלסקה בארצות הברית לבין האזור הרוסי של סיביר. האיים האלוטיאניים יוצרים קשת וולקנית שעוזבת את חצי האי אלסקה, מצפון לתעלה האלוטית.
לא כל תעלות האוקיאנוס נמצאות באוקיינוס השקט. תעלת פורטו ריקו היא דיקטון טקטוני מורכב, אשר נוצר בחלקו על ידי אזור של subduction של האנטילים הקטנים. כאן, הקרום האוקיאני של הצלחת הענקית של צפון אמריקה נמצא מתחת לקרום האוקיאני של צלחת הקאריביים הקטנה ביותר..
מדוע תעלות האוקיינוס חשובות?
הידע של תעלות האוקיינוס מוגבל בשל עומקו ואת ריחוקו מן המיקום שלו, אבל המדענים יודעים כי הם ממלאים תפקיד משמעותי בחיינו על היבשה..
חלק גדול מהפעילות הסייסמית של העולם מתרחש באזורי החיתוך, אשר יכולים להיות בעלי השפעה הרסנית על קהילות החוף ואף יותר על הכלכלה העולמית.
רעידות האדמה על קרקעית הים שנוצר באזורים subduction היו אחראים הצונאמי באוקיינוס ההודי בשנת 2004 ואת רעידת האדמה טוהוקו ו צונאמי ביפן בשנת 2011.
על ידי חקר תעלות האוקיינוס, מדענים יכולים להבין את התהליך הפיזי של subduction ואת הסיבות אלה אסונות טבע הרסנית.
המחקר של הבורות גם נותן לחוקרים הבנה של צורות חדשניות ומגוונות של הסתגלות של אורגניזמים ממעמקי הים לסביבתם, אשר עשויים להכיל את המפתח ההתקדמות הביולוגית והביו-רפואית.
ללמוד כיצד האורגניזמים העמוקים של הים התאימו לחיים בסביבותיהם הקשות, יכולים לסייע בהבנת תחומי מחקר שונים, החל מטיפול בסוכרת ועד לשיפור דטרגנטים.
חוקרים כבר גילו חיידקים המאכלסים פתחי הידרותרמיות בתהום הימית שיש להם פוטנציאל כמו צורות חדשות של אנטיביוטיקה ותרופות לסרטן.
התאמות כאלה יכולות גם להחזיק את המפתח להבנת מקור החיים באוקיינוס, כאשר מדענים בוחנים את הגנטיקה של אורגניזמים אלה כדי להרכיב את הפאזל של הסיפור על איך החיים מתרחבים בין מערכות אקולוגיות מבודדות ולבסוף דרך את האוקיינוסים של העולם.
מחקרים שנערכו לאחרונה חשפו גם כמויות גדולות ובלתי צפויות של חומר פחמי שנצבר בבורות, דבר שעלול להצביע על כך שאזורים אלו ממלאים תפקיד משמעותי באקלים של כדור הארץ.
פחמן זה הוא החרימו במעטפת כדור הארץ דרך subduction או נצרך על ידי חיידקים מן הבור.
גילוי זה מציג הזדמנויות לחקירה נוספת של תפקיד הבורות כמקור (דרך הרי געש ותהליכים אחרים) וכמאגר במחזור הפחמן של הפלנטה שיכול להשפיע על הדרך שבה המדענים מבינים ומנבאים בסופו של דבר את ההשפעה של גזי חממה שנוצרו על ידי בני אדם ושינויי אקלים.
פיתוח טכנולוגיה חדשה ממעמקי הים, החל מצוללות ועד מצלמות וחיישנים ודגימות, יספק הזדמנויות רבות עבור מדענים לחקור באופן שיטתי את המערכות האקולוגיות של הבורות במשך תקופות זמן ארוכות.
זה יהיה בסופו של דבר לתת לנו הבנה טובה יותר של רעידות אדמה ותהליכים גיאופיזיים, לסקור כיצד המדענים מבינים את מחזור הפחמן העולמי, לספק אפיקים למחקר ביו-רפואי ולתרום פוטנציאלית לתובנות חדשות על התפתחות החיים על כדור הארץ..
אלה ההתקדמות הטכנולוגית תיצור יכולות חדשות עבור מדענים ללמוד את האוקיינוס בכללותו, מחופי חוף מרוחקים אל האוקיינוס הארקטי המכוסה קרח..
החיים בתעלות האוקיינוס
תעלות האוקיינוס הן בין בתי הגידול העוינים ביותר בעולם. הלחץ הוא יותר מ 1,000 פעמים לגבי פני השטח ואת הטמפרטורה של המים מעט מעל נקודת הקפאה. אולי חשוב יותר, אור השמש אינו חודר תעלות האוקיינוס עמוק, עושה פוטוסינתזה בלתי אפשרי.
האורגניזמים החיים בחפירות האוקיינוס התפתחו עם הסתגלויות חריגות להתפתח בקניונים הקרים והכהים האלה.
ההתנהגות שלו היא מבחן של מה שמכונה "השערת אינטראקציה חזותית", שאומר שככל שהראות גדולה יותר של אורגניזם, כך גדלה האנרגיה שהיא צריכה להוציא לצוד טרף או להדוף טורפים. באופן כללי, החיים בחפירות האוקיינוס הכהים מבודדים ובתנועה איטית.
לחץ
הלחץ בתחתית צ 'לנגר התהום, המקום העמוק ביותר על פני כדור הארץ, הוא 703 ק"ג למ"ר (8 טון לאינץ' מרובע). חיות ימיות גדולות כגון כרישים לווייתנים לא יכולים לחיות בעומק זה ריסוק.
לאורגניזמים רבים שמשגשגים בסביבות אלה בלחץ גבוה אין איברים הממלאים גזים, כמו הריאות. אורגניזמים אלה, רבים הקשורים כוכבי ים או מדוזה, עשויים בעיקר מים וחומר ג'לטין כי לא ניתן למחוץ באותה קלות כמו הריאות או העצמות.
רבים של יצורים אלה לנווט את מעמקי טוב מספיק כדי לבצע הגירה אנכית של יותר מ -1,000 מטרים מהחלק התחתון של הבור כל יום.
אפילו הדגים בבורות העמוקים הם ג'לטין. מינים רבים של דגים חילזון עם ראשי נורה, למשל, לחיות בתחתית תעלת מריאנה. הגופים של דגים אלה הושוו עם מטפחות חד פעמיות.
כהה ועמוק
בתעלות האוקיינוס הרדודות יש פחות לחץ, אבל עדיין יכול להיות מחוץ לאזור השמש, שבו האור חודר למים.
דגים רבים הסתגלו לחיים בבורות האוקיינוס האפל. כמה להשתמש פליטת אור, כלומר שהם מייצרים אור משלהם כדי לחיות כדי למשוך טרף שלהם, למצוא בן זוג או להדוף את הטורף.
רשתות מזון
ללא פוטוסינתזה, קהילות ימיות תלויים בעיקר בשני מקורות חריגים של חומרים מזינים.
הראשון הוא "שלג ים". שלג הים הוא נפילה מתמשכת של חומר אורגני מן הגבהים בעמודה מים. שלג הים הוא בעיקר פסולת, כולל צואה ואת שרידים של אורגניזמים מתים כגון דגים או אצות. זה מזין עשיר ימית שלג מזין בעלי חיים כגון מלפפונים ים או ערפדים דיונון.
מקור נוסף של חומרים מזינים עבור קורי מזון מחפירות האוקיינוס מגיע לא פוטוסינתזה אלא מן chemosynthesis. Chemosynthesis הוא תהליך שבו אורגניזמים בתעלת האוקיינוס, כגון חיידקים, להמיר חומרים כימיים לתוך חומרים מזינים אורגניים.
התרכובות הכימיות המשמשות chemosynthesis מתאן או פחמן מגורשות פתחי הידרותרמיות מי לשלוח את הגזים החמים דו מים ונוזלי אוקיינוס קפוא רעילים. חיה נפוצה שתלויה חיידקים chemosynthesis להשיג מזון היא תולעת צינור ענק.
חקר הקברים
בורות האוקיינוס להישאר כאחד בתי הגידול הימיים החמקמק ביותר ידועים. עד 1950, רבים האוקיינוגרפים חשבו כי בורות אלה היו סביבות בלתי משתנות ליד להיות חסר חיים. גם היום, חלק גדול של המחקר בתעלות האוקיינוס מבוסס על דגימות קרקע ימיים ומשלחות צילום.
זה משתנה לאט כאשר חוקרים לחפור עמוק, פשוטו כמשמעו. תהום צ 'לנג' ר, בתחתית תעלת מריאנה, שוכנת עמוק באוקיינוס השקט ליד האי גואם.
רק שלושה אנשים ביקרו הצ'לנג'ר דיפ, השוחה בים העמוק ביותר בעולם: צוות פרנקו אמריקאי יחד (ז'אק פיקארד ואת דון וולש) ב 1960 והגיע לעומק של 10.916 מטר Explorer במעונו של נשיונל ג'יאוגרפיק ג'יימס קמרון ב 2012 להגיע 10.984 מטר (שתי משלחות מאוישות גם בחנו את Deep צ'לנג'ר).
הנדסה תת-קרקעית לחקר תעלות האוקיינוס מציגה מגוון גדול של אתגרים ייחודיים.
צוללות חייב להיות חזק מאוד ועמיד להילחם עם זרמים האוקיינוס חזק, אפס הראות ולחץ גדול של תעלת מריאנה.
פיתוח הנדסה להובלת אנשים בבטחה, כמו גם ציוד עדין, הוא עדיין אתגר גדול. הצוללת שלקחה את פיקארד ואת וולש ל"צ'לנג'ר אביס", טרייסטה יוצאת הדופן, היתה ספינה יוצאת דופן הידועה כ"צוללת" (צוללת לחקור את מעמקי האוקיינוס).
הצוללת של קמרון, Deepsea Challenger, בהצלחה להתמודד עם אתגרים הנדסיים בדרכים חדשניות. כדי להילחם בזרמי הים העמוקים, הצוללת תוכננה לסובב לאט תוך כדי ירידה.
האורות בצוללת לא היו ליבון או נורות פלורסנט, אבל מערכי LED זעירים שהאיר שטח של כ -30 מטרים.
אולי יותר מפליא, Deepsea Challenger עצמו נועד להיות דחוס. קמרון וצוותו יצרו קצף סינתטי מבוסס זכוכית שאיפשר את הרכב להיות דחוסים תחת הלחץ של האוקיינוס. The Deepsea Challenger חזר אל פני השטח 7.6 ס"מ קטן יותר מאשר כאשר הוא ירד.
הפניות
- n.d.Trenches. וודס הול מכון לאוקיאנוגרפיה. 9 בינואר, 2017.
- (2015, יולי 13). תעלת האוקיינוס. החברה הלאומית הגיאוגרפית. 9 בינואר, 2017.
- תעלה. מדע 9 בינואר, 2017.
- (2016, יולי). מגמה אוקיאנית. כדור הארץ גיאולוגי. 9 בינואר, 2017.
- החלק הדק ביותר של האוקיינוס. Geology.com 9 בינואר, 2017.
- Oskin, B. (2014, 8 באוקטובר). מריאנה תעלה: עומק עמוק. מדע חי 9 בינואר, 2017.
- n.d.Ocean תעלות. האנציקלופדיה. 9 בינואר, 2017.