Marijanski rov: kamo idu tone vode?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Dok su tisuće ljudi posjetile najvišu točku planeta, Everest, samo troje se spustilo na dno Marijanske brazde. Ovo je najmanje istraženo mjesto na Zemlji, oko njega postoje mnoge misterije. Prošlog tjedna, geolozi su otkrili da je tijekom milijun godina 79 milijuna tona vode prodrlo kroz rasjed na dnu depresije u utrobu Zemlje.

Što se s njom dogodilo nakon toga, nije poznato. "Hi-tech" govori o geološkoj građi najniže točke na planetu i čudnim procesima koji se odvijaju na njegovom dnu.

Bez sunčevih zraka i pod kolosalnim pritiskom

Marijanski rov nije okomiti ponor. To je rov u obliku polumjeseca, koji se proteže 2500 km istočno od Filipina i zapadno od Guama, SAD. Najdublja točka depresije, Challenger Deep, nalazi se 11 km od površine Tihog oceana. Everest, da je bio na dnu depresije, ne bi bio 2,1 km do razine mora.

Karta Marijanskog rova.

Marijanski rov (kako ga još nazivaju) dio je globalne mreže korita koja prelaze morsko dno i nastala su kao rezultat drevnih geoloških događaja. Nastaju kada se dvije tektonske ploče sudare, kada jedan sloj potone ispod drugog i zađe u Zemljin plašt.

Podvodni rov otkrio je britanski istraživački brod Challenger tijekom prve globalne oceanografske ekspedicije. Godine 1875. znanstvenici su pokušali izmjeriti dubinu diplotom - užetom s privezanim utegom i oznakama metra. Uže je bilo dovoljno samo za 4.475 hvati (8.367 m). Gotovo stotinu godina kasnije, Challenger II se vratio u Marijansku brazdu s eho sondom i postavio trenutnu vrijednost dubine od 10.994 m.

Dno Marijanskog rova skriveno je u vječnom mraku – sunčeve zrake ne prodiru do takve dubine. Temperatura je samo nekoliko stupnjeva iznad nule - i blizu točke smrzavanja. Tlak u ponoru Challengera iznosi 108,6 MPa, što je oko 1072 puta više od normalnog atmosferskog tlaka na razini mora. To je pet puta veći pritisak koji nastaje kada metak udari u neprobojni predmet i približno je jednak tlaku unutar reaktora za sintezu polietilena. Ali ljudi su pronašli način da dođu do dna.

Čovjek na dnu

Prvi ljudi koji su posjetili Challenger Abyss bili su američki vojnici Jacques Piccard i Don Walsh. Godine 1960. u batiskafu "Trst" za pet sati spustili su se na 10.918 m. Na toj su oznaci istraživači proveli 20 minuta i gotovo ništa nisu vidjeli zbog oblaka mulja koje je aparat podigao. Osim ribe iverka, koja je bila pogođena svjetlima reflektora. Život pod tako visokim pritiskom bilo je veliko otkriće za misiju.

Prije Piccarda i Walsha, znanstvenici su vjerovali da ribe ne mogu živjeti u Marijanskom rovu. Pritisak u njemu je toliki da kalcij može postojati samo u tekućem obliku. To znači da se kosti kralježnjaka moraju doslovno otopiti. Bez kostiju, bez ribe. Ali priroda je pokazala znanstvenicima da su u krivu: živi se organizmi mogu prilagoditi čak i takvim nepodnošljivim uvjetima.

Mnoge žive organizme u ponoru Challengera otkrio je batiskaf Deepsea Challenger, na kojem se 2012. godine redatelj James Cameron spustio na dno Marijanske brazde. U uzorcima tla koje je uzeo aparat, znanstvenici su pronašli 200 vrsta beskralježnjaka, a na dnu depresije - čudne prozirne škampe i rakove.

Batiskaf je na dubini od 8 tisuća metara otkrio najdublju ribu - novog predstavnika vrste lipar ili morskih puževa. Riblja glava podsjeća na pseću, a tijelo joj je vrlo tanko i elastično – dok se kreće, podsjeća na proziran ubrus koji nosi struja.

Nekoliko stotina metara ispod, nalaze se divovske amebe od deset centimetara zvane ksenofiofori. Ovi organizmi pokazuju nevjerojatnu otpornost na nekoliko elemenata i kemikalija poput žive, urana i olova koje bi ubile druge životinje ili ljude za nekoliko minuta.

Znanstvenici vjeruju da u dubini postoji mnogo više vrsta koje čekaju otkriće. Osim toga, još uvijek nije jasno kako takvi mikroorganizmi – ekstremofili – mogu preživjeti u tako ekstremnim uvjetima.

Odgovor na ovo pitanje dovest će do proboja u biomedicini i biotehnologiji i pomoći će razumjeti kako je nastao život na Zemlji. Primjerice, istraživači sa Sveučilišta Hawaii vjeruju da su termalni blatni vulkani u blizini depresije mogli osigurati uvjete za opstanak prvih organizama na planetu.

Vulkani na dnu Marijanskog rova.

Što je raskol?

Depresija svoju dubinu duguje lomu dviju tektonskih ploča - pacifički sloj ide ispod filipinskog, tvoreći duboki rov. Područja u kojima su se dogodili takvi geološki događaji nazivaju se zona subdukcije.

Svaka ploča je debela gotovo 100 km, a rasjed je dubok najmanje 700 km od najniže točke ponora Challengera. “Ovo je santa leda. Čovjek nije bio ni na vrhu – 11 je ništa u usporedbi sa 700 koji se skrivaju na dubini. Marijanski rov je granica između granica ljudskog znanja i stvarnosti koja je ljudima nedostupna”, kaže geofizičar Robert Stern sa Sveučilišta Texas.

Ploče na dnu Marijanskog rova.

Znanstvenici sugeriraju da voda u velikim količinama ulazi u Zemljin plašt kroz zonu subdukcije – stijene na granicama rasjeda djeluju poput spužvi, upijaju vodu i prenose je u utrobu planeta. Kao rezultat toga, tvar se nalazi na dubini od 20 do 100 km ispod morskog dna.

Geolozi sa Sveučilišta Washington otkrili su da je tijekom posljednjih milijun godina više od 79 milijuna tona vode dospjelo u utrobu zemlje kroz spoj - to je 4,3 puta više od prethodnih procjena.

Glavno je pitanje što se događa s vodom u utrobi. Vjeruje se da vulkani zatvaraju ciklus vode, vraćajući vodu u atmosferu kao vodenu paru tijekom erupcija. Ovu teoriju podržavaju prijašnja mjerenja količine vode koja ulazi u plašt. Vulkani emitirani u atmosferu približno jednaki apsorbiranom volumenu.

Nova studija pobija ovu teoriju – izračuni pokazuju da Zemlja upija više vode nego što vraća. I to je stvarno čudno - s obzirom na to da se razina Svjetskog oceana u posljednjih nekoliko stotina godina ne samo da nije smanjila, već je narasla za nekoliko centimetara.

Moguće rješenje je odbaciti teoriju o jednakoj širini pojasa svih subdukcionih zona na Zemlji. Uvjeti u Marijanskom rovu vjerojatno će biti ekstremniji nego u drugim dijelovima planeta, a više vode curi kroz pukotinu u ponoru Challengera.

“Ovisi li količina vode o strukturnim značajkama zone subdukcije, na primjer, o kutu savijanja ploča? Pretpostavljamo da slični rasjedi postoje na Aljasci i Latinskoj Americi, ali do sada čovjek nije uspio pronaći dublju strukturu od Marijanskog rova”, dodao je glavni autor Doug Vines.

Voda skrivena u utrobi Zemlje nije jedini misterij Marijanskog rova. Američka Nacionalna uprava za oceane i atmosferu (NOAA) naziva regiju zabavnim parkom za geologe.

Ovo je jedino mjesto na planetu gdje ugljični dioksid postoji u tekućem obliku. Izbacuje ga nekoliko podmorskih vulkana koji se nalaze izvan Okinavskog korita u blizini Tajvana.

Na dubini od 414 m u Marijanskom rovu nalazi se vulkan Daikoku, koji je jezero čistog sumpora u tekućem obliku, koji neprestano vrije na temperaturi od 187 °C.6 km ispod nalaze se geotermalni izvori koji ispuštaju vodu na temperaturi od 450°C. Ali ova voda ne ključa - proces je otežan pritiskom vodenog stupca od 6, 5 kilometara.

Čovjek danas manje proučava dno oceana nego mjesec. Vjerojatno će znanstvenici moći otkriti rasjede dublje od Marijanskog rova, ili barem istražiti njegovu strukturu i značajke.