Mariana Trench: kam idú tony vody?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Kým najvyšší bod planéty Everest navštívili tisíce ľudí, na dno Mariánskej priekopy zostúpili len traja. Ide o najmenej preskúmané miesto na Zemi, je okolo neho veľa záhad. Geológovia minulý týždeň zistili, že za milión rokov preniklo cez zlom na dne priehlbiny do útrob Zeme 79 miliónov ton vody.

Čo sa s ňou stalo potom, nie je známe. „Hi-tech“hovorí o geologickej stavbe najnižšieho bodu planéty a zvláštnych procesoch, ktoré sa odohrávajú na jeho dne.

Bez slnečných lúčov a pod kolosálnym tlakom

Mariánska priekopa nie je vertikálna priepasť. Ide o priekopu v tvare polmesiaca, ktorá sa tiahne v dĺžke 2 500 km východne od Filipín a západne od Guamu v USA. Najhlbší bod prepadliny, Challenger Deep, je 11 km od povrchu Tichého oceánu. Everest, ak by bol na dne priehlbiny, by nebol 2,1 km od hladiny mora.

Mapa priekopy Mariana.

Mariánska priekopa (ako sa priekopa tiež nazýva) je súčasťou globálnej siete žľabov, ktoré prechádzajú morským dnom a vznikli v dôsledku dávnych geologických udalostí. Vznikajú pri zrážke dvoch tektonických platní, keď jedna vrstva klesá pod druhú a prechádza do zemského plášťa.

Podvodnú priekopu objavila britská výskumná loď Challenger počas prvej globálnej oceánografickej expedície. V roku 1875 sa vedci pokúsili zmerať hĺbku diplotom – lanom so závažím, ktoré bolo k nemu priviazané, a metrovým značením. Lano stačilo len na 4 475 siahov (8 367 m). Takmer o sto rokov neskôr sa Challenger II vrátil do priekopy Mariana s echolotom a nastavil aktuálnu hodnotu hĺbky 10 994 m.

Dno Mariánskej priekopy je ukryté vo večnej tme – do takej hĺbky slnečné lúče nepreniknú. Teplota je len pár stupňov nad nulou – a blízko bodu mrazu. Tlak v priepasti Challenger je 108,6 MPa, čo je asi 1 072-násobok normálneho atmosférického tlaku na hladine mora. To je päťnásobok tlaku, ktorý sa vytvorí, keď guľka zasiahne nepriestrelný predmet, a je približne rovnaký ako tlak vo vnútri reaktora na syntézu polyetylénu. Ľudia však našli spôsob, ako sa dostať dnu.

Muž na dne

Prví ľudia, ktorí navštívili priepasť Challenger, boli americkí vojaci Jacques Piccard a Don Walsh. V roku 1960 v batyskafe „Trieste“za päť hodín zostúpili do výšky 10 918 m. Pri tejto značke výskumníci strávili 20 minút a nevideli takmer nič kvôli oblakom bahna, ktoré nadvihol prístroj. Okrem platesy, na ktorú zasiahli reflektory. Mať život pod takým vysokým tlakom bolo pre misiu veľkým objavom.

Pred Piccardom a Walshom vedci verili, že ryby nemôžu žiť v priekope Mariana. Tlak v ňom je taký veľký, že vápnik môže existovať iba v tekutej forme. To znamená, že kosti stavovcov sa musia doslova rozpustiť. Žiadne kosti, žiadne ryby. Príroda však vedcom ukázala, že sa mýlia: živé organizmy sa dokážu prispôsobiť aj takýmto neznesiteľným podmienkam.

Mnoho živých organizmov v priepasti Challenger objavil batyskaf Deepsea Challenger, na ktorom v roku 2012 režisér James Cameron zišiel na dno priekopy Mariana. Vo vzorkách pôdy odobratých prístrojom našli vedci 200 druhov bezstavovcov a na dne depresie - zvláštne priesvitné krevety a kraby.

V hĺbke 8 000 metrov objavil batyskaf najhlbšiu rybu - nového zástupcu druhu lipárov alebo morských slimákov. Hlava ryby pripomína psiu a jej telo je veľmi tenké a elastické – pri pohybe pripomína priesvitný obrúsok, ktorý unáša prúd.

O niekoľko stoviek metrov nižšie sa nachádzajú obrovské desaťcentimetrové améby nazývané xenofyofóry. Tieto organizmy vykazujú úžasnú odolnosť voči niekoľkým prvkom a chemikáliám, ako je ortuť, urán a olovo, ktoré by v priebehu niekoľkých minút zabili iné zvieratá alebo ľudí.

Vedci sa domnievajú, že v hĺbke je oveľa viac druhov, ktoré čakajú na objav. Navyše stále nie je jasné, ako môžu takéto mikroorganizmy – extrémofily – prežiť v takýchto extrémnych podmienkach.

Odpoveď na túto otázku povedie k prelomu v biomedicíne a biotechnológiách a pomôže pochopiť, ako vznikol život na Zemi. Vedci z Havajskej univerzity sa napríklad domnievajú, že termálne bahenné sopky v blízkosti depresie mohli poskytnúť podmienky na prežitie prvých organizmov na planéte.

Sopky na dne priekopy Mariana.

Čo je to trhlina?

Depresia vďačí za svoju hĺbku zlomu dvoch tektonických dosiek - tichomorská vrstva prechádza pod Filipíny a vytvára hlbokú priekopu. Oblasti, v ktorých k takýmto geologickým udalostiam došlo, sa nazývajú subdukčná zóna.

Každá platňa má hrúbku takmer 100 km a zlom je hlboký najmenej 700 km od najnižšieho bodu priepasti Challenger. „Toto je ľadovec. Muž nebol ani na vrchole - 11 je nič v porovnaní so 700, ktorá sa skrýva v hĺbke. Mariánska priekopa je hranicou medzi hranicami ľudského poznania a realitou, ktorá je pre ľudí nedostupná, “hovorí geofyzik Robert Stern z Texaskej univerzity.

Dosky na dne priekopy Mariana.

Vedci naznačujú, že voda vo veľkých objemoch vstupuje do zemského plášťa cez subdukčnú zónu - horniny na hraniciach zlomov fungujú ako špongie, absorbujú vodu a transportujú ju do útrob planéty. V dôsledku toho sa látka nachádza v hĺbke 20 až 100 km pod morským dnom.

Geológovia z Washingtonskej univerzity zistili, že za posledný milión rokov sa cez križovatku dostalo do útrob zeme viac ako 79 miliónov ton vody – to je 4,3-krát viac, ako predchádzajúce odhady.

Hlavnou otázkou je, čo sa stane s vodou v črevách. Predpokladá sa, že sopky uzatvárajú kolobeh vody a vracajú vodu do atmosféry ako vodnú paru počas erupcií. Túto teóriu podporili predchádzajúce merania objemov vody vstupujúcej do plášťa. Sopky emitované do atmosféry približne rovnaké ako absorbovaný objem.

Nová štúdia túto teóriu vyvracia – výpočty naznačujú, že Zem absorbuje viac vody, ako ju vráti. A to je naozaj zvláštne – vzhľadom na to, že hladina svetového oceánu za posledných niekoľko stoviek rokov nielenže neklesla, ale vzrástla o niekoľko centimetrov.

Možným riešením je odmietnuť teóriu o rovnakej šírke pásma všetkých subdukčných zón na Zemi. Podmienky v priekope Mariana budú pravdepodobne extrémnejšie ako v iných častiach planéty a cez trhlinu v priepasti Challenger presakuje viac vody.

„Závisí množstvo vody od štrukturálnych vlastností subdukčnej zóny, napríklad od uhla ohybu platní? Predpokladáme, že podobné zlomy existujú na Aljaške a v Latinskej Amerike, no zatiaľ sa človeku nepodarilo nájsť hlbšiu štruktúru ako Mariánska priekopa, “dodal hlavný autor Doug Vines.

Voda ukrytá v útrobách Zeme nie je jedinou záhadou Mariánskej priekopy. Americký Národný úrad pre oceán a atmosféru (NOAA) nazýva tento región zábavným parkom pre geológov.

Toto je jediné miesto na planéte, kde sa oxid uhličitý vyskytuje v kvapalnej forme. Je vyvrhnutý niekoľkými podmorskými sopkami nachádzajúcimi sa mimo Okinawského žľabu neďaleko Taiwanu.

V hĺbke 414 m v priekope Mariana sa nachádza sopka Daikoku, čo je jazero čistej síry v tekutej forme, ktorá neustále vrie pri teplote 187 ° C.6 km nižšie sa nachádzajú geotermálne pramene, ktoré vyžarujú vodu s teplotou 450°C. Ale táto voda nevrie - procesu bráni tlak, ktorý vyvíja 6,5-kilometrový vodný stĺpec.

Dno oceánu dnes človek skúma menej ako Mesiac. Pravdepodobne budú vedci schopní odhaliť chyby hlbšie ako priekopa Mariana alebo aspoň preskúmať jej štruktúru a vlastnosti.