VAD ÄR HAVSGRAVAR? - MILJÖ - 2025

De ocean diken är djupet på havsbotten, vilka bildas som ett resultat av aktiviteten av de tektoniska plattorna av jorden, som trycks det konvergerande under varandra.

Dessa långa, smala V-formade fördjupningar är de djupaste delarna av havet och finns över hela världen och når djup på cirka 10 kilometer under havsnivån.

De djupaste skyttorna finns i Stilla havet och är en del av den så kallade "Ring of Fire" som också innehåller aktiva vulkaner och jordbävningszoner.

Den djupaste oceaniska diken är Mariana Trench som ligger nära Marianöarna med en längd på mer än 1,580 miles eller 2,542 kilometer, 5 gånger längre än Grand Canyon i Colorado, USA och i genomsnitt är den bara 43 miles ( 69 kilometer bred.

Där ligger Challenger Abyss, som på 10 911 meter är den djupaste delen av havet. På samma sätt är gravarna Tonga, Kuril, Kermadec och Philippine mer än 10 000 meter djupa.

Som jämförelse är Mount Everest 8 848 meter över havet, vilket betyder att Mariana-diken på dess djupaste punkt är mer än 2 000 meter djup.

Havsgravar upptar havets djupaste lager. Det intensiva trycket, bristen på solljus och de otrevliga temperaturerna på denna plats gör det till en av de mest unika livsmiljöerna på jorden.

Hur bildas havgravar?

Gropar bildas genom subduktion, en geofysisk process där två eller flera tektoniska plattor på jorden konvergerar och den äldsta och tätaste plattan skjuts under den ljusare plattan som orsakar havsbotten och den yttre skorpan (litosfären) kurvor och bildar en sluttning, en V-formad depression.

Subduktionszoner

Med andra ord, när kanten på en tät tektonisk platta möter kanten på en mindre tät tektonisk platta, böjs den tätare plattan nedåt. Denna typ av gräns mellan lagren av litosfären kallas konvergent. Den plats där den tätaste plattan undviker kallas subduktionszonen.

Subduktionsprocessen gör skyttegraven till dynamiska geologiska element och ansvarar för en betydande del av jordens seismiska aktivitet och de är ofta epicentret för stora jordbävningar, inklusive några av de största jordbävningarna på rekord.

Vissa skyttegravar bildas genom subduktion mellan en platta som bär kontinental skorpa och en platta som bär oceanisk skorpa. Den kontinentala skorpan flyter alltid mer än havskorpan och den senare kommer alltid att underkasta sig.

De mest kända havsgravarna är resultatet av denna gräns mellan konvergerande plattor. Peru-Chile-diken utanför Sydamerikas västkust bildas av Nazka-plattans oceaniska skorpa som underskriver under den sydamerikanska plattans kontinentala skorpa.

Ryukyu-diken, som sträcker sig från södra Japan, bildas på ett sådant sätt att den filippinska plattans oceaniska skorpa underskriver under den kontinentala skorpan av den eurasiska plattan.

Havsgravar kan sällan bildas när två plattor med kontinental skorpa möts. Mariana-diken, i södra Stilla havet, bildas när den mäktiga Stillahavsplattan undervattnar under den mindre och mindre täta plattan på Filippinerna.

I en subduktionszon lyfts vanligtvis en del av det smälta materialet, som tidigare var havsbotten, upp genom vulkaner som ligger nära gropen. Vulkaner skapar ofta vulkaniska valv, en bergskedjaö som ligger parallellt med diket.

Aleutian-diken bildas där Stillahavsplattan undervattnar under den nordamerikanska plattan i den arktiska regionen mellan delstaten Alaska i USA och den ryska regionen Sibirien. Aleutiska öarna bildar en vulkanisk båge som sträcker sig utanför Alaskahalvön och strax norr om Aleutiska skotten.

Inte alla havsgravar finns i Stilla havet. Puerto Rico-diken är en komplex tektonisk depression som delvis bildas av subduktionszonen på de mindre Antillerna. Här underkuftas den enorma nordamerikanska plattans oceaniska skorpa under den mindre karibiska plattans oceaniska skorpa.

Varför är havsgravar viktiga?

Kunskapen om skyttegravar är begränsad på grund av deras djup och avlägsnande, men forskare vet att de spelar en viktig roll i vårt liv på land.

Mycket av världens seismiska aktivitet äger rum i subduktionszoner, vilket kan ha en förödande effekt på kustsamhällen och ännu mer på den globala ekonomin.

Jordbävningar från havsbotten genererade i subduktionszoner var ansvariga för tsunamien i Indiska oceanen 2004 och Tohoku-jordbävningen och tsunamin i Japan 2011.

Genom att studera skyttegravar kan forskare förstå den fysiska subduktionsprocessen och orsakerna till dessa förödande naturkatastrofer.

Studien av skyttegraven ger också forskare en förståelse för de nya och olika former av anpassning av organismer från djuphavet till deras miljö, som kan inneha nyckeln till biologiska och biomedicinska framsteg.

Att studera hur djuphavsorganismer har anpassat sig till livet i sina svåra miljöer kan hjälpa till att öka förståelsen inom många olika forskningsområden, från diabetesbehandling till förbättrade rengöringsmedel.

Forskare har redan upptäckt mikrober som bor hydrotermiska ventiler i djuphavet som har potential som nya former av antibiotika och cancerläkemedel.

Sådana anpassningar kan också ha nyckeln till att förstå livets ursprung i havet, eftersom forskare undersöker genetik hos dessa organismer för att sammanfoga pusslet i berättelsen om hur livet expanderar mellan isolerade ekosystem och så småningom genom världens hav.

Ny forskning har också avslöjat stora och oväntade mängder kolmaterial som samlas i groparna, vilket kan antyda att dessa regioner spelar en viktig roll i jordens klimat.

Detta kol konfiskeras i jordens mantel genom subduktion eller konsumeras av bakterier från gropen.

Denna upptäckt ger möjligheter för ytterligare undersökning av skyttegracks roll både som källa (genom vulkaner och andra processer) och som en insättning i planetens kolcykel som kan påverka hur forskare så småningom förstår och förutsäger. effekterna av mänskliga genererade växthusgaser och klimatförändringar.

Utvecklingen av ny djuphavsteknologi, från undervattens till kameror och sensorer och samplare, kommer att ge stora möjligheter för forskare att systematiskt undersöka diken ekosystem över långa tidsperioder.

Detta kommer så småningom att ge oss en bättre förståelse för jordbävningar och geofysiska processer, se över hur forskare förstår den globala koldioxidcykeln, tillhandahåller vägar för biomedicinsk forskning och potentiellt kan bidra till ny insikt om utvecklingen av livet på jorden.

Samma tekniska framsteg kommer att skapa nya möjligheter för forskare att studera havet som helhet, från avlägsna strandlinjer till det isbelagda ishavet.

Livet i havgraven

Havgravar är några av de mest fientliga livsmiljöerna på jorden. Trycket är mer än 1 000 gånger ytan och vattentemperaturen är något över frysen. Kanske viktigare är att solljus inte tränger igenom de djupaste skyttegraven, vilket gör fotosyntes omöjlig.

Organismer som lever i havgravar har utvecklats med ovanliga anpassningar för att frodas i dessa kalla, mörka raviner.

Deras beteende är ett test på den så kallade "visuella interaktionshypotesen" som säger att ju större synlighet en organism är, desto större energi måste den spendera för att jaga rov eller avvisa rovdjur. I allmänhet är livet i de mörka havgravarna isolerade och långsamma.

Tryck

Trycket i botten av Challenger Abyss, den djupaste platsen på jorden, är 703 kg per kvadratmeter (8 ton per kvadrat tum). Stora marina djur som hajar och valar kan inte leva i detta krossande djup.

Många organismer som trivs i dessa högtrycksmiljöer har inte organ som fylls med gaser, till exempel lungorna. Dessa organismer, många relaterade till sjöstjärnor eller maneter, är främst gjorda av vatten och geléliknande material som inte kan krossas lika lätt som lungor eller ben.

Många av dessa varelser navigerar till djupet tillräckligt för att göra en vertikal vandring på mer än 1 000 meter från botten av skyttorna varje dag.

Till och med fisk i djupa gropar är geléliknande. Många arter av glödlampor med glödlampor, till exempel, lever i botten av Mariana-diken. Kropparna hos dessa fiskar har jämförts med engångsvävnader.

Mörkt och djupt

Grunt havsgravar har mindre tryck, men kan fortfarande vara utanför solljuszonen, där ljus tränger igenom vattnet.

Många fiskar har anpassat sig till livet i dessa mörka havgravar. Vissa använder bioluminescens, vilket innebär att de producerar sitt eget ljus att leva för att locka sitt rov, hitta en kompis eller avvisa rovdjuret.

Matnät

Utan fotosyntes är marina samhällen främst beroende av två ovanliga källor till näringsämnen.

Den första är "marinsnö." Marinsnö är det kontinuerliga fallet av organiskt material från höjderna i vattenspelaren. Marinsnö är främst avfall, inklusive avskiljning och rester av döda organismer som fisk eller tång. Denna näringsrik marin snö matar djur som havsgurkor eller vampyrfisk bläckfisk.

En annan källa till näringsämnen för matbanorna till havsgravar kommer inte från fotosyntes utan från kemosyntes. Kemosyntes är processen där organismer i havgräften, såsom bakterier, omvandlar kemiska föreningar till organiska näringsämnen.

De kemiska föreningarna som används vid kemosyntesen är metan eller koldioxid som drivs ut från hydrotermiska ventiler som frigör deras heta och giftiga gaser och vätskor i det frigida havsvattnet. Ett vanligt djur som förlitar sig på kemosyntetiska bakterier för mat är den jätte rörmask.

Utforska gravarna

Havsgravar är fortfarande en av de mest svårfångade och lite kända marina livsmiljöerna. Fram till 1950 trodde många oceanografer att dessa skyttegångar var oföränderliga miljöer nära att vara livlösa. Till och med idag är mycket av forskningen i skyttegravar baserat på prov på havsbotten och fotografiska expeditioner.

Det förändras långsamt när utforskare gräver djupt, bokstavligen. Challenger Deep, längst ner i Mariana Trench, ligger djupt i Stilla havet nära ön Guam.

Endast tre personer har besökt Challenger Abyss, världens djupaste havsgrav: en gemensam fransk-amerikansk besättning (Jacques Piccard och Don Walsh) 1960 och nått ett djup på 10 916 meter och National Geographic upptäcktsresande James Cameron 2012 nådde 10 984 meter (Två andra obemannade expeditioner har också utforskat Challenger Abyss).

Teknisk undervattens för att utforska skyttegravarna presenterar en stor uppsättning unika utmaningar.

Sänkare måste vara oerhört starka och robusta för att bekämpa starka havsströmmar, noll sikt och högt tryck från Mariana-diken.

Att utveckla konstruktionen för att transportera människor på ett säkert sätt samt delikat utrustning är en ännu större utmaning. Ubåten som förde Piccard och Walsh till Challenger Deep, det extraordinära Trieste, var ett ovanligt fartyg känt som bathyscaphe (en ubåt för att utforska havets djup).

Camerons sänkbara, Deepsea Challenger, hanterade framgångsrika tekniska utmaningar på innovativa sätt. För att bekämpa djupa havsströmmar konstruerades ubåten för att svänga långsamt medan den sjunker.

Ljusen på ubåten var inte gjorda av glödlampor eller lysrör, utan arrangemang av små lysdioder som upplyste ett område på cirka 100 fot.

Kanske mer överraskande var själva Deepsea Challenger designad för att komprimeras. Cameron och hans team skapade ett glasbaserat syntetiskt skum som gjorde det möjligt för fordonet att komprimera under havets tryck. Deepsea Challenger återvände till ytan 7,6 centimeter mindre än när den föll ner.

referenser

1. ndTrenches. Woods Hole Oceanographic Institution. Hämtad 9 januari 2017.
2. (2015, juli13). Havsgrav. National Geographic Society. Hämtad 9 januari 2017.
3. ndOceanic dike. Science. Hämtad 9 januari 2017.
4. (2016, juli). OCEANIC TRENCH. Earth Geologic. Hämtad 9 januari 2017.
5. ndDepep del av havet. Geology.com. Hämtad 9 januari 2017.
6. Oskin, B. (2014, 8 oktober). Mariana Trench: The Deepest Deepths. Levande vetenskap. Hämtad 9 januari 2017.
7. ndOcean skyttegravar. Encyclopedia.com. Hämtad 9 januari 2017.