Что такое глубоководные желоба?

Открытие Марианского желоба

Глубочайшая точка Тихого океана была обнаружена почти 150 лет назад (1875 год). Это было сделано во время первой океанографической экспедиции. По результатам проделанных работ была создана отдельная дисциплина — океанография. Научная экспедиция длилась 4 года — с 1872 по 1876. Она была осуществлена на парусно-паровом корвете «Челленджер». Корабль принадлежал королевскому британскому флоту. Экспедиция проводилась по инициативе шотландского ученого Чарльза Томсона. «Челленджер» был оснащен оборудованием для проведения исследовательских работ, химлабораторией, аппаратурой для измерения глубины дна. Во время вояжа было взято множество проб грунта, океанической воды, которые затем использовались для изучения флоры и фауны Тихого океана. Разлом неподалеку от Марианского архипелага обнаружили с помощью глубоководного эхолота. Было сделано несколько замеров с разными значениями. Цифры колебались от 8 184 м до 8 367 м. Всего за время экспедиции Челленджер провел более 400 замеров глубины океанского дна.

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.

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.

Топ-10 самых глубоких точек Мирового океана

1. Марианская впадина.
2. Глубоководный желоб Тонга.
3. Филиппинский желоб.
4. Курило-Камчатская щель.
5. Японский желоб.
6. Впадина Кермадек.
7. Идзу-Бонинская щель.
8. Впадина Пуэрто-Рико.
9. Яванский желоб.
10. Алеутская щель.

Тонга является самой глубокой точкой Мирового океана после Марианской. Она располагается возле архипелага Самоа, находящегося в южной части Тихого океана. Ее глубина — 10 882 метра. Также это глубочайшая точка Южного полушария. Щель Тонга простирается примерно на 860 км. Интересный факт: в 1970 году здесь затонула часть посадочной платформы, отделившаяся от Аполлона-13. Никаких усилий по ее поднятию предпринято не было, так как невозможно определить точное расположение упавшего объекта.

Филиппинская впадина входит в 3-ку самых глубоких точек Тихого океана. По названию можно понять, что она расположена вблизи Филиппинских островов. Расстояние от поверхности воды до дна составляет 10 540 метров. Растянулась щель на 1320 км. Причиной ее возникновения является сдвиг тектонических плит. Евразийская плита, обладающая большим весом, чем Филиппинская, постепенно находит на нее, в результате чего образуется разлом земной коры.

Курило-Камчатская впадина находится в Тихом океане, недалеко от Курильских островов. Это одна из самых узких океанических щелей. Среднее значение ее ширины составляет 59 км. Простирается она на глубину 9 717 метров. Ландшафт склонов желоба характеризуется множественными террасообразными выступами, перемежающимися с долинами. Эта зона является центром землетрясений, происходящих на данном участке. Исследовали эту точку советские ученые в середине прошлого века.

Японская впадина замыкает 5-ку самых глубоких океанических точек в мире. Результаты измерения ее глубины показали значение 10 504 метра. Также она не очень большая по протяженности — около 1000 км. Разрез желоба имеет схожую с Марианским V-образную форму. Находится эта точка вблизи Японии, около островов Хонсю, Хоккайдо. Фактически щель является продолжением Курило-Камчатской впадины. Так как желоб образовался из-за сдвига тектонических плит, этот участок часто становится причиной землетрясения, происходящих на территории Японии. Щель исследовали британские, японские океанологи. Они смогли заснять интересные материалы о жизни глубоководных рыб, морских слизней. Животные были обнаружены на расстоянии 7 700 метров от поверхности воды.

Один из самых глубоких подводных желобов в мире Кермадек находится на 6-ой позиции рейтинга, однако он ненамного отличается по глубине от японского. Его наибольшее значение составляет 10 047 метров. Протяженность — около 1 200 км. Исследованием щели занимались британские, советские ученые. Название произошло от имени известного французского мореплавателя Жана-Мишеля Кермадека. Океанологи обнаружили внутри кермадекских вод разновидности разноногих рачков, рыб-жемчужниц с интересным узким строением туловища. Также здесь нашли эндемичную породу рыб семейства липаровых. Это морские слизни, обитающие на огромных глубинах (от 6 500 метров).

Идзу-Бонинская щель расположена недалеко от Японии, вдоль острова Хонсю. Ее протяженность — 1030 км. Самая глубокая точка — 9 810 метров. Дно неровное, характеризуется наличием нескольких порогов. С одной стороны Идзу-Бонинская впадина соединена с Японской щелью, с другой ее ограничивает горный хребет. Пуэрто-Риканская впадина находится на границе Атлантики и Карибского моря. Ее длина — 1754 км, наибольшая ширина — 97 км. Расстояние од поверхности воды до дна — 8 380 метров. Это самая глубокая точка Атлантического океана. Пуэтро-Риканская щель находится на границе тектонических плит: Карибской, Северо-Американской. Вторая подминает собой первую. Это является причиной частых цунами, происходящих в этой зоне.

Яванская впадина лежит на дне Индийского океана и представляет собой самую глубокую его точку. Она пролегает от острова Ява до Мьянмы. Глубина щели составляет 7 730 метров. Ширина варьируется от 10 до 35 км. Дно представляет собой пороги, перемеженные углублениями.

Алеутский желоб расположен у южных берегов Аляски. Он протягивается на 3 400 км и заканчивается у побережья Камчатки. Он лежит на границе Северо-Американской и Тихоокеанской плит, наползающих друг на друга. На западе Алеутская щель соединяется с Курило-Камчатским желобом.

Как появились глубоководные впадины

Их возникновение связано с процессами, которые происходили в давние времена, когда наша Земля только формировалась. В наши дни сложно представить себе те годы, когда на планете не существовало океана. Однако такие времена были.

Человеку все еще не доступны многие знания о процессах, протекающих во вселенной. Тем не менее о зарождении планет нам кое-что известно. Оставим божественную теорию в стороне и расскажем о том, что думает по этому поводу наука. Гравитация, имевшая огромную силу, скручивала клубки планет из холодного облака, состоящего из газа и пыли. Этот процесс можно лучше понять, представив себе, как хозяйка скатывает колобок из теста. Безусловно, эти клубки получались не идеальной формы. Однако они все-таки отправлялись путешествовать по всей вселенной.

Литература[ | код]

• Schellart, WP; Lister, G. S. Orogenic Curvature: Paleomagnetic and Structural Analyses (неопр.) // Geological Society of America. — 2004. — С. 237—254.
• A.B. Watts, 2001. Isostasy and Flexure of the Lithosphere. Cambridge University Press. 458p.
• Wright, D. J.; Bloomer, S. H.; MacLeod, C. J.; Taylor, B.; Goodlife, A. M. Bathymetry of the Tonga Trench and Forearc: a map series (англ.) // Marine Geophysical Researches : journal. — 2000. — Vol. 21, no. 489—511. — P. 2000.
• «Deep-sea trench». McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology, 8th edition, 1997.
• J.W. Ladd, T. L. Holcombe, G. K. Westbrook, N. T. Edgar, 1990. «Caribbean Marine Geology: Active margins of the plate boundary», in Dengo, G., and Case, J. (eds.) The Geology of North America, Vol. H, The Caribbean Region, Geological Society of America, p. 261–290.
• W. B. Hamilton 1988. «Plate tectonics and island arcs». Geological Society of America Bulletin: Vol. 100, No. 10, pp. 1503–1527.
• R. L. Fisher and H. H. Hess, 1963. «Trenches» in M. N. Hill (ed.) The Sea v. 3 The Earth Beneath the Sea. New York: Wiley-Interscience, p. 411–436.

Изучение океанического дна

Первыми, кто стал изучать мировой океан, стали англичане. На военном корабле “Chellenger” под командованием Джоржа Нэйса, они прошли всю акваторию мира и собрали много полезной информации, которую ученые систематизировали еще 20 лет

Они измеряли температуру воды, животных, но самое важное – они первые определили строение дна океанов

Прибор, которым изучают глубину, называется эхолот. Он расположен в нижней части корабля и периодически посылает сигнал такой силы, чтобы он мог достичь дна, отразится и вернуться на поверхность. Согласно законам физики, звук в воде движется со скоростью 1500 м. за секунду. Таким образом, если звук вернулся за 4 секунды, то дна он достиг уже на 2-й, и глубина в этом месте равна 3000 м.

Формирование океанических желобов

Океанический желоб

В мире множество высоких вулканов и гор, но глубокие океанические желоба затмевают любую из континентальных возвышенностей. Как формируются эти впадины? Короткий ответ исходит из геологии и изучения движений тектонических плит, что относятся к землетрясениям, а также к вулканической активности.

Ученые обнаружили, что глубокие блоки земной коры движутся на поверхности мантии Земли. Как правило, океаническая кора пододвигается под островные дуги или континентальную окраину. Граница, где они встречаются — это места, которые представляют собой глубокие океанические желоба. Например, Марианская впадина, расположенная на дне Тихого океана, рядом с Марианской островной дугой, недалеко от побережья Японии, является результатом так называемой «субдукции». Марианский желоб образовался на стыке Евразийской и Филиппинской плит.

Карта вод Мирового океана

Мировой океан является водной оболочкой земного шара, самой важной частью гидросферы. В зависимости от строения морского дна, материковых очертаний и характеристик водных массивов Мировой океан делят на океаны, моря, заливы и проливы

Рис. 1. Физическая карта Мирового океана.

Самую внушительную его часть составляют океаны, которые ограничены береговыми линиями материков. На нашей планете есть 4 океана:

• Тихий;
• Атлантический;
• Индийский;
• Северный ледовитый.

Самым крупным из них является Тихий океан, площадь которого составляет 1/3 от общей поверхности земного шара.

Воды южных и северных океанических акваторий значительно отличаются между собой по природным свойствам. По этой причине в последнее время ученые-океанологи выделяют в отдельный Южный океан приантарктические водные массы.

По содержанию солей в океанических водах ученые делают вывод, что концентрация их медленно, но уверенно возрастает. Это связано с тем, что вода испаряется, в то время как соли остаются, кристаллизуются и скапливаются на дне в виде осадков.

Море представляет собой часть океана, которая прилегает к материку и вдается в него. Исходя из того, где находится то или иное море, их делят на:

• Окраинные – моря, которые лишь незначительно вдаются в сушу.
• Средиземноморские – те, что находятся между 2-3 материками или внутри одного материка и соединены с океаном благодаря одному или нескольким проливам.
• Межостровные – моря, ограниченные крупными островами или группами островов.

Очень часто путают понятия «залив» и «пролив». Залив является частью моря или океана, глубоко вдающейся в сушу, но при этом не теряющей тесной связи с океаном. Пролив – это достаточно узкая часть воды на земле, которая соединяет соседние водные бассейны и разделяет участки суши.

Что называют глубоководным желобом

Этим определением называют узкие впадины с крутыми, отвесными склонами. Они обычно очень глубоки и имеют большую протяженность.

Глубоководные желоба есть во всех океанах нашей планеты, но самые глубокие из них расположены в Тихом океане, например, та же Марианская впадина.

Появились они благодаря движению литосферных плит. Как известно, скорость плит составляет около пяти сантиметров в год, кажется, что это совсем немного. Но Земля существует миллиарды лет, и из-за этого явления ее облик существенно менялся на протяжении всего существования. Плиты могут сталкиваться друг с другом. Если одна больше, чем другая, то она подминает под себя более мелкую. Более слабая плита прогибается и погружается в мантию, так и получается желоб.

Погружение в глубоководные желоба

Такие погружения стали возможными относительно недавно. Это неудивительно, ведь на дне таких вот впадин очень высокое давление. Если человека переместить на дно глубокого желоба без специального снаряжения, то его разорвет. Без шуток, на одном сайте я читал историю о 2-х подводниках. Какие-то механизмы в их подводной лодке перестали работать, люк разгерметизировался, и они буквально «вылились» из трюма. Вот еще несколько опасностей, которые могут произойти с подводниками:

• декомпрессионная болезнь (появление пузырьков в крови, возникает из-за перепада давления);
• нарушение кровообращения;
• гиперкапния (перенасыщение крови углекислым газом).

Что такое глубоководный океанический жёлоб?

Океанический жёлоб – это длинная узкая впадина на дне океана, скрытая глубоко под водой. Эти темные, мистические углубления могут находится на глубине до 10 994 метров. Для сравнения, если бы гора Эверест была помещена на дно самой глубокой впадины, ее вершина находилась бы примерно на 2,1 километра ниже поверхности воды.

Формирование океанических желобов

Океанический желоб

В мире множество высоких вулканов и гор, но глубокие океанические желоба затмевают любую из континентальных возвышенностей. Как формируются эти впадины? Короткий ответ исходит из геологии и изучения движений тектонических плит, что относятся к землетрясениям, а также к вулканической активности.

Ученые обнаружили, что глубокие блоки земной коры движутся на поверхности мантии Земли. Как правило, океаническая кора пододвигается под островные дуги или континентальную окраину.

Граница, где они встречаются – это места, которые представляют собой глубокие океанические желоба.

Например, Марианская впадина, расположенная на дне Тихого океана, рядом с Марианской островной дугой, недалеко от побережья Японии, является результатом так называемой «субдукции». Марианский желоб образовался на стыке Евразийской и Филиппинской плит.

Расположение желобов

Океанические желоба существуют во всем мире и являются, как правило, самыми глубокими районами Мирового океана. К ним относятся: Филиппинский жёлоб, жёлоб Тонга, Южно-Сандвичев жёлоб, жёлоб Пуэрто-Рико, Перуанско-Чилийский жёлоб и др.

Многие (но не все) напрямую связаны с субдукцией. Интересно, что жёлоб Диамантина сформировался, около 40 миллионов лет назад, когда Антарктида и Австралия размежевались. Большинство самых глубоких океанических впадин, известных как Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо, обнаружено в Тихом океане.

Самая глубокая точка Марианской впадины называется Бездной Челленджера, и она находится на глубине почти 11 км. Однако не все океанические желоба столь же глубоки, как и Марианская впадина. С возрастом желоба могут заполняться донными отложениями (песком, камнями, грязью и мертвыми организмами, которые оседают на дно океана).

Изучение океанических желобов

Большинство желобов не были известны до конца 20-го века. Для их изучения требуются специализированные подводные аппараты, которые не существовали до второй половины 1900-х годов.

Батискаф “Триест”

Эти глубокие океанические желоба мало пригодны для жизни большинства живых организмов. Давление воды на этих глубинах мгновенно убьет человека, поэтому никто не осмеливался исследовать дно Марианской впадины на протяжении многих лет.

Однако в 1960 году двое исследователей осуществили погружение в Бездну Челленджера с помощью батискафа под названием “Триест”. И только в 2012 году (52 года спустя) другой человек отважился покорить самую глубокую точку Мирового океана. Это был кинорежиссер (известный по фильмам “Титаник”, “Аватар” и др.

Большинство других глубоководных исследовательских аппаратов, таких как Алвин (используется Океанографическим институтом Вудс-Хоул в Массачусетсе), не погружаются на большую глубину до сих пор, но все же могут опускаться примерно на 3600 метров.

Существует ли жизнь в глубоководных желобах?

Удивительно, но несмотря на высокое давление воды и холодные температуры, которые существуют на дне глубоководных желобов, жизнь процветает в этих экстремальных условиях.

Крошечные одноклеточные организмы живут на большой глубине, а также некоторые виды рыб (включая удильщиков), ракообразных, медуз, трубчатых червей и морских огурцов.

Будущее исследование глубоководных впадин

Изучение глубоководного моря дорогой и сложный процесс, хотя научные и экономические награды могут быть весьма значительными. Человеческая разведка (например, глубоководное погружение Кэмерона) опасна.

Будущие исследования могут хорошо полагаться (по крайней мере частично) на автоматизированные беспилотные аппараты, точно так же, как астрономы используют их для изучения отдаленных планет. Существует множество причин продолжать изучение глубин океана; они остаются наименее изученными земными средами.

Дальнейшие исследования помогут ученым понять действия тектоники плит, а также выявить новые формы жизни, которые адаптировались к самым неприветливым местам обитания на планете.

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

Океан	Площадь	Объём воды	Средняя глубина	Средняя температура поверхностного слоя	Средняя солёность поверхностного слоя
млн. км2	%	млн. км3	%	м	°С	‰
Мировой океан	361,26	100	1340,74	100	3711	+17,5	35
Тихий	178,68	49,5	710,36	53,00	3976	+18,1	36,5 (тропические широты)
Атлантический	91,66	25,4	329,66	24,6	3597	+16,5	37,5
Индийский	76,17	21,1	282,65	21,1	3711	+17	36,5
Северный Ледовитый		4,1	18,07	1,3	1225	-1-2	32