Naturescu

Iată cum se formează abisurile oceanice

Abisurile oceanice sunt unele dintre cele mai misterioase locuri de pe pământ. Ele merg atât de adânc încât este dificil să le explorezi corect. Explorările pe care oamenii de știință au reușit să le efectueze sugerează că există forme de viață și creaturi marine în abis pentru care nici măcar nu avem nume. Șanțurile oceanice apar în oceanele din întreaga lume și s-ar putea să vă întrebați cum s-au format acestea și de ce există.

Abisurile oceanice se formează pe limitele plăcilor tectonice, unde placa densă subduce sub placa mai puțin densă din cauza mișcării plăcilor. Aceste limite distructive ale plăcilor au ca rezultat o vale abruptă în formă de V sau un șanț pe fundul oceanului. Abisurile oceanice apar în toate bazinele oceanice ale lumii.

Abisurile oceanice sunt rupturi înguste adânci sau văi în fundul oceanului. Sunt cele mai adânci locuri din ocean și sunt în mare parte neexplorate. Dacă ai lua Muntele Everest și l-ai pune în niște astfel de șanțuri oceanice, ar dispărea complet în mare.

Mulți oameni au escaladat vârfuri înalte de munte la nivel global, dar doar o mână de oameni au coborât vreodată în cele mai adânci abisuri ale mării. Pentru a înțelege cum se formează abisurile oceanice, trebuie să înțelegeți structura pământului și mișcarea plăcilor tectonice.

Acest articol va explica aceste concepte și vă va oferi explicații despre modul în care se formează abisurile. Ne vom uita, de asemenea, la structura și caracteristicile șanțurilor și ce forme de viață există în ele. Dar mai întâi, să înțelegem structura Pământului, astfel încât să putem înțelege mai bine abisurile oceanice…

Structura Pământului

Există diverse modele și terminologii pentru a descrie structura pământului și diferitele zone. În scopul acestui articol, vom folosi cele mai simple modele și termeni pentru a fi ușor de înțeles. Există patru părți de bază ale structurii pământului:

Scoarța este stratul exterior al pământului și este cel mai puțin dens, variind în grosime în diferite locuri de pe pământ. Lățimea este între 6 – 90 km, cu o lățime medie de 40 km. Cele mai groase locuri ale scoarței terestre sunt în lanțurile muntoase precum Munții Himalaya, iar cele mai subțiri zone sunt pe fundul oceanului.

Uneori oamenii cred că scoarța se extinde doar pe continente, dar ea acoperă suprafața întregului pământ – continente și oceane incluse. Diferitele părți ale scoarței sunt uneori denumite scoarță oceanică și scoarță continentală. Scoarța este partea cea mai subțire a structurii pământului.

Mantaua se află sub scoarța terestră. Este mai densă și are o grosime de aproximativ 2900 km. Mantaua este formată din rocă topită care curge ca un lichid gros, vâscos. Această rocă topită este cunoscută sub numele de magmă. Mantaua conține de până la trei ori mai multă apă decât toate oceanele din lume la un loc. Temperatura magmei este între 500°C – 900°C la marginea superioară, unde mantaua se întâlnește cu scoarța.

Limita de jos, unde mantaua întâlnește miezul are temperaturi de 4000°C. Există curenți de convecție în magmă din cauza diferențelor de căldură. Materialul fierbinte se deplasează în sus, deoarece este mai puțin dens și magme mai rece se deplasează în jos deoarece densitatea sa este mai mare.

Pe măsură ce magma se întâlnește cu scoarța terestră, începe să se răcească și, în cele din urmă, temperatura scade până la un punct în care acea porțiune a magmei se scufundă prin manta, spre miez. În acest fel, în manta se formează curenți. Oamenii de știință cred că acești curenți de convecție provoacă instabilitatea scoarței terestre.

Miezul exterior (stratul nucleului extern) are o grosime de aproximativ 2000 km și este format dintr-un material foarte dens. Miezul exterior este topit și are temperaturi mai ridicate decât mantaua.

Miezul interior (stratul nucleului intern) este în centrul pământului. Acesta este de aproximativ 1200 km, iar oamenii de știință cred că este o minge densă din metal extrem de solid.

Unde seismice

Mulți suntem confuzi cu privire la modul în care oamenii de știință au dezvoltat acest model al structurii pământului. Nu putem să forăm sub scoarța terestră, așa că de unde cunoaștem structura planetei? Majoritatea informațiilor pe care oamenii de știință le folosesc provin din unde seismice. Undele seismice sunt undele generate atunci când are loc un cutremur. Undele se deplasează prin pământ și se comportă în moduri diferite în funcție de diferența de temperatură și densitate.

Studiile seismologice oferă informații pe care oamenii de știință le pot interpreta pentru a identifica limitele diferitelor părți ale structurii pământului și compoziția diferitelor secțiuni. Analiza câmpului gravitațional și magnetic oferă, de asemenea, informații pe care oamenii de știință le folosesc pentru a dezvolta modele.

Plăci tectonice

Scoarța terestră nu este o singură masă solidă. Este împărțită în diferite regiuni cunoscute sub numele de plăci tectonice. Ele sunt uneori numite și plăcile litosferei. Majoritatea plăcilor tectonice poartă continente și oceane, dar există unele care poartă doar oceanul, cum ar fi placa Nazca.

Există șapte plăci tectonice majore:

Placa Nord-Americană – America de Nord, Atlanticul de Nord Vest și Groenlanda
Placa Sud-Americană – America de Sud și Atlanticul de Sud Vest
Placa Antarctică – Antarctica și oceanul sudic
Placa Eurasiatică – Atlanticul de Nord Est, Europa și Asia exceptând India
Placa Africană – Africa, Atlanticul de Sud Est si vestul Oceanului Indian
Placa Indiano-Australiană – India, Australia, Noua Zeelandă și cea mai mare parte a Oceanului Indian
Placa Pacificului

Există opt plăci minore:

Placa arabică, cea mai întinsă dintre cele secundare
Placa caribică
Placa Cocos (în estul Pacificului)
Placa Juan de Fuco (în estul Pacificului)
Placa Nazca (în estul Pacificului)
Placa Filipinelor (a Mării Filipinelor)
Placa Scoției (scoțiană)
Placa din Noile Hebride

Există și plăci micro tectonice.

Limitele plăcilor tectonice

Limitele plăcilor tectonice sunt regiunile în care două plăci se întâlnesc. Cutremurele și vulcanii apar frecvent în aceste zone din cauza mișcării plăcilor tectonice. Plăcile tectonice „plutesc” pe mantaua lichidă, iar curenții de convecție din manta provoacă mișcarea plăcilor.

Diferite tipuri de limite ale plăcilor tectonice

Plăcile tectonice se pot deplasa una spre cealaltă, iar aceasta este cunoscută ca o limită a plăcilor convergente. Limitele convergente ale plăcilor sunt numite și limite distructive. La aceste granițe, pământul este distrus, motiv pentru care sunt cunoscute ca granițe distructive. O placă se deplasează sub cealaltă placă la limite distructive.

Dacă plăcile se îndepărtează unele de altele, atunci este o limită divergentă a plăcilor. Granițele divergente sunt cunoscute și ca granițe constructive. La limitele constructive se creează teren. Granițele constructive formează vulcani subacvatici care pot deveni atât de mari încât ies din apă pentru a forma o insulă vulcanică, de exemplu, Insula Ascensionului din Oceanul Atlantic.

Uneori, plăcile alunecă orizontal una pe lângă alta, iar aceasta este o limită pasivă a plăcii sau o limită conservatoare. Nu există nicio creare sau distrugere de pământ la granițele conservatoare, dar sunt adesea cutremure pe măsură ce plăcile se mișcă. Cea mai faimoasă graniță conservatoare a plăcilor este falia San Andreas, care provoacă cutremure în California, în jurul Los Angeles.

Cum se formează abisurile oceanice

Plăcile oceanice constau din roci mai dense decât plăcile continentale. Când o placă oceanică și una continentală converg, placa oceanică densă alunecă sub cea continentală – se spune că placa oceanică se subduce plăcii continentale. Rezultatul este un șanț foarte adânc care trece de-a lungul zonei de subducție și este cunoscut sub numele de abis oceanic.

Porțiunea plăcii oceanice care este împinsă sub placa continentală se încălzește și devine topită formând magmă. Magma nu are unde să meargă și astfel este forțată să urce prin goluri și crăpături din placa continentală. Magma care este forțată în sus formează creste muntoase sau insule vulcanice care sunt paralele cu șanțul oceanic.

Placa continental este împinsă în sus de placa oceanică. Acest proces este cunoscut sub numele de pliere și dă naștere munților. Aceștia pot fi sub apă sau deasupra suprafeței acesteia.

Uneori, abisul oceanic se poate forma de-a lungul zonei de subducție a două plăci oceanice. Placa cea mai puțin densă va fi cea care subduce. Densitatea plăcilor este determinată de obicei de vârsta lor. O placă mai veche este mai rece și mai densă și astfel se va subduce de obicei sub o placă mai tânără.

Placa mai veche formează magmă care se ridică prin placa oceanică mai puțin densă și formează vulcani cunoscuți sub numele de arce insulare. Un exemplu în acest sens sunt Insulele Mariane din Oceanul Pacific de Nord. Acest arc insular este asociat cu Groapa Marianelor, care este situată la 200 km est de insule.

Structura abisurilor oceanice

Abisurile oceanice sunt tranșee adânci în formă de V în zona hadală a pământului. (zona “hadal” este numită după Hades și este cea mai adâncă parte a oceanului). Partea de la uscat este mai abruptă decât partea de mare. Există două tipuri de șanțuri:

cele asociate cu arcurile insulare – formate din două plăci oceanice convergente
cele asociate continentelor – formate din plăci oceanice și plăci continentale convergente

Abisurile asociate arcurilor insulare sunt mai adânci decât cele asociate continentelor. Uneori, șanțurile se umplu cu sedimente și se pot umple în întregime dacă există rate mari de sedimente în apă. Acesta este cazul în abisurile oceanice de pe coasta Oregonului.

Uneori pot fi depuse atât de multe sedimente încât șanțul să fie complet umplut, iar depunerile formează o masă de pământ. Barbados, o insulă formată când placa sud-americană s-a subdus sub placa Caraibe, este practic o insulă așezată în vârful unui șanț de adâncime.

Abisurile oceanice formate din plăci oceanice care se subduc plăcilor continentale sunt asimetrice. Partea spre uscat este abruptă, dar partea oceanică poate avea o pantă mai blândă creată de îndoirea plăcii oceanice în timp ce aceasta se subduce. Compoziția rocii diferă, de asemenea, pe cele două părți. Partea oceanică are roci sedimentare groase, iar partea de uscat are roci magmatice și metamorfice. Un exemplu de acest tip de șanț este Peru-Chile.

Caracteristici ale abisurilor oceanice

Oamenii de știință au descoperit că forța gravitațională este mai mică în abisurile oceanice, dar câmpurile magnetice nu prezintă anomalii. Șanțurile oceanice sunt extrem de adânci, 7 300 m – 11 000 m.

Presiunea este de peste o mie de ori presiunea pe care ați experimenta-o la suprafața mării. Temperaturile sunt foarte scăzute – aproape constant chiar peste punctul de îngheț. Lumina nu poate pătrunde până în adâncurile abisurilor și, prin urmare, nu este posibilă fotosinteza.

Unde sunt situate abisurile oceanice?

Șanțurile oceanice se găsesc în toate oceanele lumii, dar majoritatea se găsesc în Oceanul Pacific. Oceanografii au identificat în lume patruzeci și șase de abisuri diferite care fac parte din zona hadală.

Ce este Cercul de foc al Pacificului?

Cercul de Foc este cunoscut și sub numele de Centura Circum-Pacific. Este o zonă în care șapte plăci tectonice se întâlnesc în diferite locuri. Plăcile sunt:

placa Pacificului
placa Nazca
placa nord-americană
platoul filipinez
placa Juan de Fuca
placa Cocos
placa indo-australiană

După cum vă puteți imagina, această zonă este foarte instabilă din cauza vulnerabilității sale în deplasarea plăcilor tectonice. Nouăzeci la sută din cutremurele pământului provin din această zonă. Există mai mult de patru sute cincizeci de vulcani (șaptezeci și cinci la sută din toți vulcanii din lume). Numărul de vulcani din zonă este ceea ce dă numele „Cerc de foc”. Există mai multe abisuri oceanice asociate cu Cercul de Foc.

Cele mai adânci șanțuri oceanice din lume sunt situate în Cercul de Foc, la marginile Oceanului Pacific. Cercul de Foc este de 40 000 km lungime și include Munții Anzi, pe coasta de vest, Statele Unite și Insulele Aleutine. De acolo, ea trece de-a lungul Asiei prin Japonia. Indonezia, Filipine și Noua Zeelandă.

Care este cel mai adânc abis oceanic?

Cel mai adânc abis oceanic este Groapa Marianelor, la 11.022 metri. Șanțul este aproximativ 2550 km lungime și 70 km lățime și se formează atunci când placa din Pacific a subdus sub placa Marea Filipinelor. Motivul pentru care Groapa Marianelor este atât de adâncă este că scoarța de la marginea plăcii Pacificului este una dintre cele mai vechi porțiuni ale scoarței oceanice din lume, ceea ce o face foarte densă.

Când placa Pacificului a subdus, densitatea ei a tras-o adânc sub placa filipineză. Groapa Marianelor a fost declarat zonă protejată de Statele Unite. Orice expediții sau studii științifice din zonă trebuie mai întâi să aibă permise.

Primii doi oameni care au coborât în Groapa Marianelor au fost Jacques Piccard și locotenentul de marină Don Walsh. Acest lucru a fost făcut în 1960 într-un submersibil al marinei numit Trieste. Le-a luat cinci ore să ajungă la fund și au putut rămâne doar douăzeci de minute la fundul șanțului. Coborârea lor a stârnit atât de mult nămol încât nu au putut face fotografii.

Cea mai adâncă zonă a șanțului Marianei este cunoscută sub numele de Challenger Deep. Este numit după prima expediție, expediția Challenger, care a încercat să-i determine adâncimea în 1875. O frânghie cu greutate a fost atârnată peste bordul navei și măsura 4475 brazi sau 8184 m. De atunci, sistemele sonar și seismometrele au fost folosite pentru măsurarea și maparea abisului.

Următoarele tranșee au toate adâncimi de peste 10 000 m:

Groapa Kuril Kamchatka
Groapa Kermadec
Abisul filipinez
Groapa Tonga

Există viață în abisurile oceanice?

Mulți oameni de știință și chiar filozofi precum Socrate au simțit că viața nu poate exista la aceste adâncimi. În epoca victoriană, Edward Forbes a dragat Marea Egee. El a afirmat din descoperirile sale că viața nu ar putea exista la adâncimi de peste 550 m. Această noțiune a fost contestată în 1864 de naturaliștii Michael și George Ossian Sars. Au găsit un crin de mare (care este un animal) într-un fiord norvegian la o adâncime de 3 000 m.

Britanicii au decis să exploreze viața de adâncime. Între 1872 și 1876, britanicul HMS Challenger a navigat peste 127.000 de km în acest demers. Au găsit o varietate fantastică de viață și au clasificat patru mii șapte sute de noi specii marine.

Piccard a pretins că a văzut un pește plat mare, care avea aproximativ 30 de cm lungime. Oamenii de știință au fost îndoieli cu privire la această afirmație și postulează că ceea ce a văzut Piccard a fost de fapt un castravete de mare. O nouă specie de pește melc a fost detectată la 8145 de metri a fost găsită în decembrie 2014.

Aceasta a fost o descoperire record, deoarece niciun alt pește viu nu a fost găsit mai adânc decât acesta. Recent au fost multe descoperiri, iar concluzia este că abisurile oceanice fac echipă cu viața. Gigantismul pare să afecteze viața în zona hadală. Toate speciile par mult mai mari decât omologii lor care există la adâncimi mai mici ale oceanelor.

Adaptări ale organismelor din abisurile oceanice

Șanțurile oceanice nu au lumină și este întuneric absolut la aceste adâncimi. Unele animale au răspuns provocării dezvoltând ochi uriași pentru a capta cea mai slabă urmă de lumină. Un exemplu în acest sens este peștele Stout Blacksmelt. Viziunea altor animale a dispărut complet, iar ele se bazează pe vibrații și atingere pentru a se deplasa și a prinde prada. Peștele tripod (trepied) este un exemplu excelent în acest sens.

Alte animale au învățat să-și facă propria lumină, cunoscută sub numele de bioluminiscență, așa cum se vede la peștele lantern. Lipsa luminii nu permite creșterea plantelor, astfel încât hrana este limitată. Animalele din șanțurile de adâncime s-au adaptat să mănânce resturi de organisme moarte și detritus care se filtrează prin apă. Aceste resturi de organisme sunt cunoscute sub numele de zăpadă marină. Uneori, balenele moarte sunt suficient de grele pentru a se scufunda în șanțurile oceanului, ceea ce oferă un festin pentru animalele care ocupă adâncimea abisurilor.

A doua provocare cu care se confruntă animalele este frigul extrem de la -1°C până la 4°C și presiunea imensă din partea inferioară a șanțurilor. Grăsimea corporală normală s-ar solidifica în aceste condiții. Animalele s-au adaptat prin depozitarea grăsimilor nesaturate, care rămân lichide chiar și la temperaturi extreme.

Celulele animalelor de adâncime au fost adaptate pentru a include o moleculă organică minusculă cunoscută sub numele de piezoliți. Piezoliții se leagă de apă și oferă proteinelor spațiu pentru a se extinde și a-și schimba forma pe măsură ce funcționează în organism. Proteinele din celulele normale nu ar putea funcționa la temperaturi și presiuni atât de extreme.

Ce fel de animale trăiesc pe fundul șanțurilor oceanice?

Peștii par să trăiască la o adâncime maximă de 7900 până la 8200 metri. Dincolo de asta, există și alte forme de viață, cum ar fi crustaceele cunoscute sub numele de amfipode. Amfipodele cresc la dimensiuni uriașe în apa rece adâncă. Majoritatea amfipodelor normale au o lungime de aproximativ 2,5 până la 5 cm, dar cresc până la mai mult de 300 cm lungime în abis. Deoarece arată precum creveții uriași, dă impresia unei lumi extraterestre în adâncuri.

Organisme unicelulare, asemănătoare cu ameba, cunoscute sub numele de foraminifere, au fost găsite de dimensiuni uriașe în abisurile oceanice. Au fost descoperiți și castraveți de mare uriași care locuiesc în zone adânci. Majoritatea animalelor găsite la adâncimi mari ale oceanului nu au o structură osoasă standard sau spații umplute cu aer – presiunea enormă le-ar spulbera dacă ar avea acest lucru. Meduzele și animalele cu corp moale fac față mult mai bine presiunii crescute.

Caracatițe Dumbo au fost găsite la 9800 m în Groapa Marianelor. Nu seamănă cu caracatițele găsite mai aproape de suprafață. Au ochi foarte adânci, cu tentacule minuscule și două apendice tip ureche. Bureții ping-pong arată ca niște mingi transparente de ping-pong atașate de o tulpină. Bureții ping pong prind orice creatură care se apropie și o consumă încet. Aceste creaturi neobișnuite se găsesc la cele mai adânci niveluri în abis.

Rechinii cu volan au șase sau șapte branhii (majoritatea rechinilor normali au cinci branhii) și seamănă mai mult cu anghilele decât cu rechinii. Ei trăiesc la adâncimi de 5000 m. Cea mai înfricoșătoare trăsătură a rechinilor cu volan este numărul lor considerabil de dinți – trei sute de dinți – nu este ceva cu care cineva vrea să se confrunte.

Multe bacterii locuiesc pe fundul șanțurilor, hrănindu-se cu gazele reziduale. Bacteriile furnizează hrană organismelor din abisurile oceanice prin schimbarea gazelor din compușii chimici în nutrienți organici. Formele de viață care trăiesc în abisuri se hrănesc cu nutrienți organici, precum și cu zăpadă marină. Oamenii de știință cred că studierea acestor bacterii ar putea avansa semnificativ cunoștințele medicale.

Poluarea în abisurile oceanice

Se spune că Muntele Everest este plin de gunoaiele pe care drumeții le-au aruncat și le-au lăsat în urmă. Din păcate oamenii au reușit să-și răspândească deșeurile de la cele mai mari înălțimi până în adâncurile mării. Oamenii de știință au găsit dovezi ale unor deșeuri chiar în partea de jos a șanțurilor. Există deșeuri din plastic, plumb, mercur și deșeuri nucleare cunoscute sub numele de carbon-14.

Punga de plastic omniprezentă și indestructibilă a fost chiar observată în Groapa Marianelor – cel mai adânc punct al oceanului. Ar fi imposibil să curățăm aceste adâncimi oceanice și cine știe cât timp vor exista acești poluanți în adâncuri. Cea mai bună speranță a noastră este să începem să schimbăm obiceiurile oamenilor pentru a crea un mediu mai curat de la înălțimea Muntelui Everest până în adâncurile Gropii Marianelor.

Concluzie

Timp de mulți ani s-au știut mai multe despre spațiul cosmic decât despre cele mai adânci abisuri oceanice. Dificultățile întâmpinate în explorarea acestor tranșee au făcut să fie dificil să afle ceva despre ele. Întunericul, frigul extrem și presiunea zdrobitoare păreau să împiedice viața, dar descoperirile din ultimii ani arată o mulțime de viață în șanțurile de adâncime. Văile abrupte în formă de V se formează la limitele distructive ale plăcilor tectonice și sunt strâns asociate cu vulcani și cutremure.

Există încă multe lucruri care pot fi învățate despre abisurile oceanice, care ar putea beneficia omului în nenumărate moduri. Bacteriile care trăiesc în adâncurile oceanului ar putea revoluționa cunoștințele medicale umane și ne-ar oferi o perspectivă valoroasă asupra schimbărilor climatice și schimbărilor în structura pământului.

Te-ar putea interesa şi: