Какая глубина марианской впадины?

Жизнь на больших глубинах

Марианская впадина (жёлоб) образовалась около 100 000000 лет назад, в результате деформации Тихоокеанской и Филиппинской литосферных плит при схождении. Её протяжённость свыше 1500 км, а ширина дна колеблется от 1 до 5 км. Но самым потрясающим параметром можно назвать глубину образования, достигающую в пиковой точке – «Бездне Челленджера» 10 994 м. Это на 2 км выше горы Эверест, если её опрокинуть вниз вершиной.

«Дно Земли»

Долгое время считалось, что жизнь в Марианской впадине невозможна и для таких предположений были все основания. Загадочный жёлоб называли «дном Земли» и в прямом и в переносном, не совсем лестном значении этого слова. Условия здесь и впрямь далеки от идеальных:

1. Давление у дна составляет 108,6 мПа, что в 1000 раз превышает норму. Этим объясняется проблематичность погружения в самый глубокий подводный каньон мира – даже при современных технологиях трудно создать батискафы, выдерживающие такую колоссальную нагрузку.

1. На глубине свыше 1,2 км царит абсолютная темнота, солнечный свет сюда не проникает. Фотосинтез отсутствует, следовательно, нет водорослей и фитопланктона, без которых, как считалось ранее, невозможно образование пищевых цепочек.

1. Температура воды очень низкая. Теоретически она должна опускаться до минусовых значений, но держится на отметке 1 – 4ºС, благодаря гидротермальным источникам, известным как «чёрные курильщики». Расположенные на глубине 1,6 км гейзеры выбрасывают струи минерализированной воды, нагретой до 450ºС, но не закипающей из-за высокого давления. Она-то и повышает температуру прилегающих слоёв, параллельно обогащая их полезными веществами.

«Чёрные курильщики» опасны тем, что активно выделяют сероводород – очень токсичный для большинства организмов.

1. Вода в глубинных слоях более солёная и насыщена двуокисью углерода, препятствующей дыханию. На дне впадины расположен уникальный гейзер Шампань, выделяющий жидкий углерод. Также в воде содержатся примеси ртути, урана и свинца, которые по предположению учёных, скапливаются на больших глубинах.

1. Дно устлано вязкой слизью, представляющей собой органические останки, спустившееся из верхних слоёв.

Существование за гранью

Несмотря на полную уверенность в его отсутствии, животный мир Марианской впадины реален и разнообразен. Обитающие на глубине 6 000 м и более рыбы, а также другие представители морской фауны не ощущают давления, поскольку клетки их тела проницаемы и насыщены водой. То есть нагрузка извне и изнутри получается одинаковой.

Человек ведь тоже не ощущает давления «воздушного столба», благодаря растворённому в крови кислороду, хотя в среднем на каждого жителя планеты приходится нагрузка в 2 т.

Вместо плавательного пузыря некоторые глубоководные рыбы снабжены жировыми подушечками, способствующими перераспределению нагрузки в теле, их кости заменены легкими хрящами, а мускулы практически отсутствуют. Поэтому обитатели загадочной бездны двигаются своеобразно и непохоже на живущих ближе к поверхности моря сородичей.

В самом глубоком океаническом жёлобе сложилась своя, уникальная пищевая цепочка. Источником питания большинства местных обитателей служат хемосинтезирующие бактерии, образующие колонии вблизи «чёрных» и «белых курильщиков». Другие простейшие организмы – одноклеточные фораманиферы, обитающие на самом дне жёлоба, перерабатывают ил, создавая питательную среду для моллюсков и ракообразных.

Рыбы подхватывают кусочки пищи, которую словно в воронку затягивает из верхних слоёв. Для этого они снабжены огромной пастью, составляющей более половины тела, с шарниро сочленёнными челюстями и острыми загнутыми зубами. Более мелкие рыбы служат пищей для крупных хищников и так далее.

К полному отсутствию дневного света обитатели глубин приспосабливаются по-разному. Часть их снабжена фотофорами – особыми органами, испускающими свечение. Таким образом, можно защищаться от хищников, приманивать добычу и различать представителей своего вида в темноте.

Другие рыбы реагируют на давление, испускаемые другими организмами электрические импульсы, запахи. Их тело усеяно тонкими отростками с нервными окончаниями, которые фиксируют малейшие изменения в окружающей среде.

А теперь подробнее о глубоководных обитателях Марианской впадины.

Что происходит с организмом фридайвера на большой глубине

Погружаясь на глубину 10 метров, водолаз без акваланга начинает ощущать давление в 2 раза большее, чем на поверхности. Каждые последующие 10 метров добавляют еще одну атмосферу, и давление, казалось бы, должно становиться просто невыносимым и несовместимым с жизнью. Тем не менее, фридайверы не только не погибают в пучине океанеа, но и описывают впоследствии удивительные ощущения от своих погружений, словно они попали в совершенно иную реальность.

На значительной глубине у человека меняются физиология и анатомия, поскольку организм приспосабливается существовать в экстремальных условиях. В теле сжимаются все пространства, содержащие воздух, а вместе с этим меняются поведение газов в крови и работа нервной системы.

Чем глубже опускается водолаз, тем меньше ему нужно кислорода, поскольку из-за давления кислород становится как бы мощнее. На глубине 13-20 метров тело перестает выталкиваться наверх и начинает тонуть, как камень. Фридайверы называют данный процесс свободным падением. В это время человек перестает двигаться и позволяет силам природы «тянуть» себя вниз.

По мере погружения дайвер ощущает, как изменяется состав его крови. Газы при большом давлении растворяются в крови гораздо легче и функционируют куда эффективнее. К примеру, азот начинает действовать на мозг, как наркотик, и приводит к легкому опьянению, а на большой глубине – к настоящей эйфории.

Когда фридайвер погружается все глубже, последние остатки кислорода в его крови сжимаются, и организм ныряльщика держится на несравнимо более низком уровне обмена, чем организм человека на поверхности. Тело водолаза приходит в необъяснимое равновесие с окружающей средой, когда речь идет о невероятно тонком балансе, требующем непостижимого физиологического совершенства.

Морские впадины

ТОП -10 океанских каньонов:

Марианская впадина

Самое глубокое место в мире – это расположенная в западной части Тихого океана, Марианская впадина. Имеет форму полумесяца, длина пропасти составляет 2550 км, средняя ширина — 69 км. Максимальная известная глубина составляет 11,03 км в точке Витязь-1 и 10,91 км на отметке Челленджер. Давление на дне составляет 12 400 тонн на квадратный метр. Впадина была впервые исследована в январе 1960 года Доном Уолшем и Жаком Пикаром с использованием батискафа Триеста. Гора Эверест может уместиться в Марианском желобе с запасом 2,5 километра.

Тонгская впадина

Расположенная в юго-западной части Тихого океана и в северной части зоны Кермадек, траншея Тонга находится на 10,882 км ниже уровня моря. Растянувшись на расстоянии 2500 км от северо-востока Новой Зеландии к северо-востоку до острова Тонга, пропасть образовалась в результате движения Тихоокеанской плиты. Исследователи обнаружили, что перемещение пластов также вызывают подводные взрывы в Японском и Марианском желобах. За последние 100 лет, на островах изверглось 15 вулканов.

Филиппинская впадина

Третья самая глубокая точка мирового океана – отметка Галатеи в Филиппинском желобе, находится на 10,54 км ниже уровня моря. Известный как траншея Минданао, этот подводный желоб простирается на длину 1320 км и ширину 30 км на востоке Филиппин. Одно из первых исследований этого места было проведено в 1950 году датской экспедицией, первоначальная цель заключалась в сборе животного мира со дна океана. Ученые считали эту океанскую впадину самой глубокой до 1970 года. Ее возраст составляет 8-9 миллионов лет.

Курильско-Камчатский желоб

Образовался в Тихом океане в меловой период из-за вулканических сдвигов Курильской гряды. Желоб расположен недалеко от Курильских островов у побережья Камчатки на глубине 10,5 км ниже уровня моря. Сегодня Тихоокеанская плита продолжает скользить, вызывая сильный вулканизм и сейсмическую активность в этом районе. Движение пластов происходит со скоростью от 75 до 83 миллиметров в год.

Кермадекский желоб

Пропасть Кермадек в Тихом океане простирается на 1000 км между цепью подводной горы Луисвилля и плато Хикуранги, имеет максимальную глубину 10,04 км. Пять лет назад желоб Кермадек был отмечен в новостях после того, как беспилотная исследовательская подводная лодка «Нереус» взорвалась из-за высокого давления на глубине 9, 99 метров во время попытки достижения дна.

Японская впадина

Еще один глубокий подводный желоб, расположенный к востоку от Японских островов, является частью Тихоокеанского огненного кольца. При максимальной глубине 9 км он простирается от Курильских островов до островов Бонин и продолжает Курило-Камчатского желоб и Идзу-Огасавара на север и юг, соответственно.

Желоб Идзу-Огасавара

Пропасть расположена в западной части Тихого океана. Доказанная глубина Идзу-Огасавара, составляет 9,78 км. Этот желоб также известный как Идзу-Бонин, простирается от Японии до северной части Марианской впадины и является продолжением Японской.

Желоб в Пуэрто-Рико

Находящаяся между Карибским морем и Атлантическим океаном, траншея Пуэрто-Рико имеет самую глубокую отметку в этом регионе — 8,64 км, длина составляет 800 км. Океанический желоб не раз становился причиной многих трагических цунами и землетрясений.

Южный Сандвичев желоб

Располагается в 100 км к востоку от Южных Сандвичевых островов в Атлантическом океане на активной вулканической дуге. Находится на глубине 8,42 км, имеет длину 956 км, что делает пропасть одной из самых заметных в мире.

Перу — Чилийская впадина

Пропасть, клторую еще называют, траншея Атакама, расположена примерно в 160 км от побережья Перу и Чили в восточной части Тихого океана. Максимальная глубина Атакамского желоба составляет 8,06 км ниже уровня моря.

Уэдделла

У берегов Антарктиды, между белоснежными просторами Земли Котса и Антарктическим полуостровом раскинулось море Уэдделла. Открыл его в 1823 году английский мореплаватель Джеймс Уэдделл. В 1900 году водный объект на юге Земли назвали в его честь.

В северной части дно находится на глубине до 6 820 м, а вот южные и юго-западные части мелководны, и глубина не превышает 500 м. Южный берег обрамляют величественные ледники, от которых регулярно откалываются крупные айсберги.

В 1986 году немецкие исследователи на судне с романтическим названием «Полярная звезда» отметили здесь наибольшую прозрачность воды, достигающую 79 м. Это почти равно уровню прозрачности дистиллированной воды.

10

Тагебау Хамбах

На 9-м месте топ 10 самых глубоких мест в мире находится открытая лигнитовая шахта в Германии — Тагебау Хамбах.

Тагебау Хамбах

На глубине 290 метров ниже уровня моря, шахта Тагебау Хамбах является открытой лигнитовой шахтой в Эльсдорфе, Германия. На данный момент она самая глубокая открытая шахта в мире. Вся шахта имеет глубину 370 метров. Внутри шахты работает самый большой в мире экскаватор, который ежедневно удаляет около 24 000 тонн лигнита — примерно объемом со стадион. Здесь даже есть своя туристическая достопримечательность — Софиенхёэ, искусственный деревянный холм, с которого посетители могут увидеть шахту. Этот холм также является рекордсменом сам по себе, являясь самым большим искусственным холмом в мире. Он расположен на высоте 300 метров над уровнем моря. Холм такой же высокий, как шахта глубокая. Оба стоит посетить!

Океаны

Мировой океан делится на ряд основных океанических областей, которые разграничены континентами и различными океанографическими особенностями. Однако по поводу этого деления учёные никак не могут прийти к соглашению.

Деление на океаны происходит по следующим признакам:

• особенности рельефа дна, в частности наличия срединно-океанического хребта;
• очертанию береговой линии материков и островов;
• степени независимости атмосферной циркуляции;
• степени самостоятельности течений и приливов;
• особенности горизонтального и вертикального расположения температуры и солёности вод.

Опираясь на эти признаки, в 1928 году Международное гидрографическое бюро (МГБ) «разделило» Мировой океан на 4 океана:

• Тихий;
• Атлантический;
• Индийский;
• Северный Ледовитый.

Уточнение их границ были опубликованы в 1953 году. Их приняли страны – члены МГБ. Тихий и Атлантический океаны были разделены на северную и южную части, границы между которыми прошли по экватору.

Мировой океан: границы океанов, без Южного

Однако на Втором Международном океанографическом конгрессе, состоявшемся в Москве в 1966 году, эта точка зрения подверглась опровержению. На нём признавалось целесообразным выделить Южный океан, ограниченный оконечностями южных материков. Северный Ледовитый океан, напротив, рассматривался как средиземноморский бассейн, который правильно отнести к Атлантическому океану.

В 2000 году Международная гидрографическая организация тоже определила Южный океан. Учёные основывались на том, что эта часть Мирового океана оказывает глобальное влияние на климат Земли и имеет уникальную экосистему. Но это решение так и не было ратифицировано, поэтому Южный океан пока считается условным.

Южный океан

• Тихий океан самый большой по площади, объёму и самый глубокий. Он вытянут в меридиальном направлении от Южного до Северного Ледовитого океана, но имеет значительное расстояние и на уровне экватора. С запада он ограничен восточными берегами Азии и Австралии, с востока – западными берегами обеих Америк. Граница между ним и Атлантикой проходят на уровне мыса Горн.
• Атлантический океан, если не учитывать Южный океан, будет вторым по площади и объёму воды. Это также самый солёный океан Земли. Он вытянут в меридиальном направлении от Южного океана до Северного Ледовитого, но его расстояние по экватору незначительное (узкий и длинный). С запада он ограничен берегами Южной и Северной Америк, с востока – западными берегами Африки и Европы. Граничит с Индийским океаном на уровне мыса Агульяс – к югу от Африки.
• Индийский океан лежит в промежутке между Евразией, Африкой и Австралией, к северу от Южного океана. Он граничит с Тихим океаном в районе Зондского архипелага.
• Северный Ледовитый океан – самый мелкий и маленький по площади. Он окружает Северный полюс, присоединяясь к Тихому океану в районе Берингова пролива и к Атлантике в районе Исландии и Гренландии. Его ограничивают северные берега Северной Америки и Евразии. Он покрыт морским льдом, положение которого зависит от сезона.
• Южный океан – условный, расположенный вокруг Антарктиды. В нём господствует течение Западных Ветров, или Антарктическое циркумполярное. Чаще его границей считают 60° ю. ш. Это второй по площади океан Земли. Океан частично покрыт морским льдом, количество которого меняется в зависимости от сезона года.

Тектоника плит, постледниковый подъём уровня моря постоянно изменяют береговую линию и структуру Мирового океана.

Тихий океан

Таблица 1. Основные характеристики океанов

Погружения

«Триест» перед погружением
23 января 1960 года

• Первое погружение человека на дно Марианского жёлоба было совершено 23 января 1960 года лейтенантом ВМС США Доном Уолшем и исследователем Жаком Пикаром в батискафе «Триест», спроектированном отцом Жака Огюстом Пикаром. Приборы зафиксировали рекордную глубину — 11 521 метр (скорректированная величина — 10 918 м). На дне исследователи неожиданно встретили плоских рыб размером до 30 см, похожих на камбалу.
• Японский зонд «Кайко» (яп. 海溝), который был спущен в район максимальной глубины впадины 24 марта 1995 года, зафиксировал глубину 10 911,4 метра. Во взятых зондом пробах ила были найдены живые организмы — фораминиферы.
• 31 мая 2009 года на дно Марианской впадины погрузился автоматический подводный аппарат «Нерей» (лат. Nereus) (см. Нерей, древнегреческая мифология). Аппарат опустился на глубину 10 902 метра, где снимал видео, сделал несколько фотографий, а также собрал образцы отложений на дне.
• 26 марта 2012 года кинорежиссёр Джеймс Кэмерон стал третьим человеком в истории, достигшим самой глубокой точки Мирового океана, и первым, сделавшим это в одиночку. Кэмерон погружался на одноместном аппарате «Дипси челленджер», оборудованном всем необходимым для съёмки. Киносъёмка велась в формате 3D, для этого батискаф был оснащён специальным световым оборудованием. Кэмерон добрался до «Бездны Челленджера» — участка впадины на глубине 10 898 метров (точные вычисления показывают, что батискаф достиг глубины 10 908 метров, а не 10 898 — глубины, зафиксированной прибором во время погружения). Он взял образцы пород, живых организмов и провёл киносъёмку, используя 3D-камеры. Отснятые режиссёром кадры легли в основу научно-документального фильма канала «National Geographic Channel» Джеймс Кэмерон: Путешествие к центру Земли (2012).
• 28 апреля 2019 года Виктор Весково установил рекорд глубины погружения человека — 10928 м и стал первым человеком, покорившим высочайшую вершину мира-Эверест и глубочайшую впадину.
• 8 мая 2020 года на дно Марианской впадины впервые погрузился российский автономный необитаемый подводный аппарат «Витязь-Д». Датчики зафиксировали глубину 10 028 метров. «Продолжительность миссии без учёта погружения и всплытия на поверхность составила более трех часов», — сообщили в Фонде перспективных исследований (ФПИ). На дно Марианской впадины доставили вымпел, посвященный 75-летию Победы в Великой Отечественной войне. Аппарат провел картографирование, фото- и видеосъемку морского дна, ученые изучили параметры морской среды. В состав комплекса «Витязь-Д» входят автономный необитаемый аппарат, глубоководная донная станция и аппаратура пункта управления. Корабельное оборудование комплекса обеспечивает информационный обмен судна-носителя с подводным аппаратом и донной станцией в режиме реального времени по гидроакустическому каналу. «В отличие от работавших ранее в этом районе аппаратов Kaiko (Япония) и Nereus (США), аппарат „Витязь“ функционирует полностью автономно. Благодаря использованию в системе управления аппарата элементов искусственного интеллекта, он может самостоятельно обходить препятствия по курсу, находить выход из ограниченного пространства и решать другие интеллектуальные задачи», — сказали в ФПИ.
• 7 июня 2020 года на дно Марианской впадины погрузилась первая женщина, ею стала Кэтрин Салливан. Пилотом был Виктор Весково.
• 12 июня 2020 года, на дне Марианской впадины побывала вторая женщина — Ванесса О Брайен, альпинистка, покорившая Эверест.
• 20 июня 2020 года, Келли Уолш, сын знаменитого Дона Уолша, достиг дна Бездны Челленджера, доведя тем самым число людей, побывавших в Марианской впадине до двенадцати. Пилотом был Виктор Весково.
• 25 июня 2020 года Ин-Цонг «YT» Лин, ученый из Лаборатории океанической акустики, стал тринадцатым человеком, посетившим Марианскую впадину. И первым человеком азиатского происхождения. Пилотом был Виктор Весково.
• 15 ноября 2020 года в Бездну Челленджера на глубину 10’909 метров опустился китайский глубоководный автономный аппарат «Фэньдоучже» («Борец») с 3 людьми на борту.

Есть ли жизнь в глубинах океана

Вопрос вполне резонный, ведь сложно себе представить, как умудряются приспосабливаться живые организмы на самых больших глубинах. Известно, что большинство живых организмов не может выдержать максимальное давление, которое превышает тысячу атмосфер. Парадоксально, но глубоководный мир многообразен, несмотря на давление и температуры. Более того, им совершенно не нужен солнечный свет, который просто сюда не может попасть. Так откуда же появилась жизнь на самых больших глубинах?

На территории всех рассмотренных желобов Тихого океана есть вулканы, называемые черными курильщиками. Эти горные формирования отличаются большой вулканической активностью. Они выбрасывают в воды океана горячую воду, разогревающуюся благодаря магме, поднимающейся из недр планеты. Обогащая воду минералами, именно черные курильщики позволяют живым организмам вести свою жизнедеятельность. Одним из таких вулканов является Дайкоку, обнаруженный на сравнительно большой глубине — 414 м. Его деятельность способствует образованию озер расплавленной серы. Такое явление встречается только на спутнике Юпитера Ио.

Изучение глубоководных организмов и построение версий, объясняющих их появление, является важной научной задачей

В этом деле ученые мира концентрируют внимание опять-таки на подводных вулканах, которые, возможно, способствуют протеканию химических реакций таким образом, чтобы даже в условиях чудовищного давления появлялась жизнь. Это могло бы объяснить, как зарождалась жизнь на всей планете. Первым исследовательским судном, достигшим максимальной глубины, стал «Гломар Челленджер»

С помощью специального прибора, выпущенного в воды океана, ему удалось подробно изучить рельеф дна. Прибор был изготовлен из титаново-кобальтовой стали, что уберегло его от поломки

Первым исследовательским судном, достигшим максимальной глубины, стал «Гломар Челленджер». С помощью специального прибора, выпущенного в воды океана, ему удалось подробно изучить рельеф дна. Прибор был изготовлен из титаново-кобальтовой стали, что уберегло его от поломки.

Погружение прибора сопровождалось изрядной мистификацией. Журналисты писали о чудовищах, обитающих на дне океана. Впрочем, отчасти они были правы, ведь на глубоководный аппарат действительно было совершено нападение. Самым поразительным открытием стало обнаружение искореженного троса. Чтобы нанести ему серьезные повреждения, существо должно было обладать мощными челюстями.

Одни из самых распространенных созданий глубин — ксенофиофоры. Это самые большие амебы планеты, достигающие 10 см. Подобный гигантизм вполне частое явление для всех существ, которые переживают негативное воздействие окружающей среды в океане. Ксенофиофоры способны выстоять перед воздействием радиации, ртути и свинца. Удивительный факт — эти существа выдерживают огромное давление именно благодаря тому, что не имеют панциря. Эксперименты показали, что любая кость и даже дерево будут уничтожено давлением. На глазах деревянный брусок превратится в древесный порошок. Но в то же время одна находка поразила научный мир. Несколько лет назад был обнаружен моллюск, раковина которого не была разрушена давлением. Более того, моллюск жил в условиях воздействия сероводорода, который обычно губит этих существ. Скорее всего, моллюск просто синтезирует сероводород в белок, поэтому умудряется выживать в столь опасных условиях.

Марианский желоб

Когда-то мы уже говорили о том, что поверхность земли не монолитная, а состоит из плит, которые медленно, но неотвратимо движутся. Так вот, в месте, где одна плита уходит под другую, и возник этот разлом. Она имеет много названий: Марианская впадина, Марианский желоб, Бездна Челленджера и так далее. Марианская – потому, что расположена рядом с Марианскими островами, Челленджера – потому, что так назывался корабль, который впервые её обнаружил. Произошло это, кстати, в 1875 году.

Но понадобилось долгих 85 лет, чтобы человек впервые смог спуститься в этот разлом. Подводники, которые туда погружались, рассказали, что и там есть жизнь. Странная, непохожая на нашу, но тоже есть. К сожалению, сфотографировать её не получилось. Позже была предпринята ещё одна попытка исследовать бездну.

Также прочитать: Самый большой вулкан в мире

Но наиболее удачной оказалась последняя, третья (пока, будут и другие). В этот раз готовил экспедицию Джеймс Кэмерон. Известный режиссер, кстати, серьезно увлекался подводной съемкой, поэтому и подготовился он весьма тщательно. В результате бездну удалось не только исследовать, но и сфотографировать её обитателей. Кадры больше всего похожи на зарисовки к новому фантастическому фильму мэтра. Из собранного материала Кэмерон смонтировал документальный фильм. Очень интересный, кстати, но главное, что, посмотрев его, можно своими глазами увидеть это странное и загадочное место на земле.

Глубочайшая впадина в океане темная. Очень темная. Скорее всего, прожекторы батискафов Кэмерона и его предшественников – первый лучи света за миллионы лет. Солнечный цвет на эту глубину просто не попадает. В итоге большинство обитатели просто не имеет глаз. Они им не нужны.

Но они там есть. На глубине 10 994 метра есть жизнь. Её немного, она небольшая и очень странная, но все же есть. А это доказывает, что жизнь – значительно более стойкая и упрямая штука, чем казалось раньше.