Marijanski rov: kam gredo tone vode?

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Medtem ko je na tisoče ljudi obiskalo najvišjo točko planeta Everest, so se le trije spustili na dno Marianskega jarka. To je najmanj raziskano mesto na Zemlji, okoli njega je veliko skrivnosti. Prejšnji teden so geologi ugotovili, da je več kot milijon let skozi prelom na dnu depresije v zemeljsko črevo prodrlo 79 milijonov ton vode.

Kaj se je zgodilo z njo po tem, ni znano. "Hi-tech" govori o geološki zgradbi najnižje točke na planetu in čudnih procesih, ki se odvijajo na njenem dnu.

Brez sončnih žarkov in pod ogromnim pritiskom

Marijanski rov ni navpično brezno. Je rov v obliki polmeseca, ki se razteza 2500 km vzhodno od Filipinov in zahodno od Guama v ZDA. Najgloblja točka depresije, Challenger Deep, je 11 km od površine Tihega oceana. Everest, če bi bil na dnu depresije, ne bi bil 2,1 km do morske gladine.

Zemljevid Marianskega jarka.

Marianski rov (kot se rov tudi imenuje) je del svetovne mreže korit, ki prečkajo morsko dno in so nastale kot posledica starodavnih geoloških dogodkov. Nastanejo ob trku dveh tektonskih plošč, ko se ena plast potopi pod drugo in gre v zemeljski plašč.

Podvodni jarek je med prvo globalno oceanografsko odpravo odkrila britanska raziskovalna ladja Challenger. Leta 1875 so znanstveniki poskušali izmeriti globino z diploto - vrvjo, na katero je bila privezana utež in metrskimi oznakami. Vrv je zadostovala le za 4475 sežnjev (8367 m). Skoraj sto let pozneje se je Challenger II vrnil v Marianski jarek z odmevnim sondom in postavil trenutno vrednost globine 10.994 m.

Dno Marijanskega jarka je skrito v večni temi – sončni žarki ne prodrejo do takšne globine. Temperatura je le nekaj stopinj nad ničlo – in blizu ledišča. Tlak v breznu Challenger je 108,6 MPa, kar je približno 1072-kratnik normalnega atmosferskega tlaka na morski gladini. To je petkrat večji pritisk, ki nastane, ko krogla zadene neprebojni predmet in je približno enak tlaku v reaktorju za sintezo polietilena. Toda ljudje so našli način, kako priti do dna.

Človek na dnu

Prvi ljudje, ki so obiskali Challenger Abyss, sta bila ameriška vojska Jacques Piccard in Don Walsh. Leta 1960 so se v batiskafu »Trst« v petih urah spustili na 10.918 m. Pri tej oznaki so raziskovalci preživeli 20 minut in zaradi oblakov mulja, ki jih je dvigala aparatura, niso videli skoraj nič. Razen ribe iverke, ki so jo zadeli žarometi. Življenje pod tako visokim pritiskom je bilo za misijo veliko odkritje.

Pred Piccardom in Walshem so znanstveniki verjeli, da ribe ne morejo živeti v Marianskem jarku. Tlak v njej je tako velik, da lahko kalcij obstaja le v tekoči obliki. To pomeni, da se morajo kosti vretenčarjev dobesedno raztopiti. Brez kosti, brez rib. Toda narava je pokazala znanstvenikom, da se motijo: živi organizmi se lahko prilagodijo tudi tako neznosnim razmeram.

Številne žive organizme v breznu Challenger je odkril batiskaf Deepsea Challenger, na katerem se je leta 2012 režiser James Cameron spustil na dno Marianskega jarka. V vzorcih tal, ki jih je vzela naprava, so znanstveniki našli 200 vrst nevretenčarjev, na dnu depresije pa čudne prosojne kozice in rake.

Batiskaf je na globini 8 tisoč metrov odkril najglobljo ribo - novega predstavnika vrste lipar ali morskih polžev. Ribja glava je podobna pasji, telo pa je zelo tanko in elastično – med premikanjem spominja na prosojen prtiček, ki ga nosi tok.

Nekaj sto metrov spodaj so velikanske desetcentimetrske amebe, imenovane ksenofiofori. Ti organizmi kažejo neverjetno odpornost na več elementov in kemikalij, kot so živo srebro, uran in svinec, ki bi v nekaj minutah ubili druge živali ali ljudi.

Znanstveniki verjamejo, da je v globini veliko več vrst, ki čakajo na odkritje. Poleg tega še vedno ni jasno, kako lahko takšni mikroorganizmi – ekstremofili – preživijo v tako ekstremnih razmerah.

Odgovor na to vprašanje bo vodil do preboja v biomedicini in biotehnologiji ter pomagal razumeti, kako se je življenje začelo na Zemlji. Na primer, raziskovalci z univerze na Havajih verjamejo, da so termalni blatni vulkani v bližini depresije morda zagotovili pogoje za preživetje prvih organizmov na planetu.

Vulkani na dnu Marianskega jarka.

Kaj je razkol?

Depresija je dolžna svojo globino prelomu dveh tektonskih plošč - pacifiška plast gre pod filipinsko in tvori globok jarek. Območja, v katerih so se zgodili takšni geološki dogodki, se imenujejo subdukcijsko območje.

Vsaka plošča je debela skoraj 100 km, prelom pa je od najnižje točke Challengerjevega brezna globok vsaj 700 km. »To je ledena gora. Človek ni bil niti na vrhu – 11 ni nič v primerjavi s 700, ki se skrivajo v globini. Marianski rov je meja med mejami človeškega znanja in resničnostjo, ki je ljudem nedostopna, «pravi geofizik Robert Stern z univerze v Teksasu.

Plošče na dnu Marijanskega jarka.

Znanstveniki domnevajo, da voda v velikih količinah vstopa v zemeljski plašč skozi subdukcijsko cono – kamnine na mejah prelomov delujejo kot spužve, absorbirajo vodo in jo prenašajo v črevesje planeta. Posledično se snov nahaja na globini od 20 do 100 km pod morskim dnom.

Geologi z univerze Washington so ugotovili, da je v zadnjih milijonih letih skozi stičišče v zemeljsko črevo prišlo več kot 79 milijonov ton vode - to je 4,3-krat več od prejšnjih ocen.

Glavno vprašanje je, kaj se zgodi z vodo v črevesju. Verjame se, da vulkani zapirajo vodni krog in vračajo vodo v ozračje kot vodno paro med izbruhi. To teorijo so podprle prejšnje meritve količine vode, ki vstopa v plašč. Vulkani, izpuščeni v ozračje, so približno enaki absorbirani prostornini.

Nova študija to teorijo zavrača – izračuni kažejo, da Zemlja absorbira več vode, kot jo vrača. In to je res nenavadno - glede na to, da se gladina Svetovnega oceana v zadnjih nekaj sto letih ne le ni zmanjšala, ampak je zrasla za nekaj centimetrov.

Možna rešitev je zavrnitev teorije enake pasovne širine vseh subdukcijskih con na Zemlji. Razmere v Marianskem jarku bodo verjetno bolj ekstremne kot v drugih delih planeta, skozi razpoko v breznu Challengerja pa pronica več vode.

»Ali je količina vode odvisna od strukturnih značilnosti subdukcijske cone, na primer od upogibnega kota plošč? Predvidevamo, da so podobne napake na Aljaski in v Latinski Ameriki, vendar človek doslej ni mogel najti globlje strukture od Marianskega jarka, «je dodal glavni avtor Doug Vines.

Voda, skrita v črevesju Zemlje, ni edina skrivnost Marijanskega jarka. Ameriška nacionalna uprava za oceane in atmosfero (NOAA) regijo imenuje zabaviščni park za geologe.

To je edini kraj na planetu, kjer ogljikov dioksid obstaja v tekoči obliki. Izvrže ga več podmorskih vulkanov, ki se nahajajo zunaj okinavskega korita blizu Tajvana.

Na globini 414 m v Marijanskem jarku se nahaja vulkan Daikoku, ki je jezero čistega žvepla v tekoči obliki, ki nenehno vre pri temperaturi 187 ° C.6 km nižje so geotermalni izviri, ki oddajajo vodo s temperaturo 450 ° C. Toda ta voda ne vre - proces ovira pritisk, ki ga izvaja 6, 5-kilometrski vodni stolpec.

Danes je človek manj preučeval oceansko dno kot luno. Verjetno bodo znanstveniki lahko odkrili prelome globlje od Marianskega jarka ali vsaj raziskali njegovo strukturo in značilnosti.