Trench of the Marianas Caratteristiche, sonde e discese

il Buca Marianas È l'area più profonda degli oceani del mondo. Si trova nell'Oceano Pacifico ad ovest e ad est delle Isole Marianne.

Queste isole fanno parte delle fosse che coincidono con una zona di subduzione, un punto in cui due placche tettoniche adiacenti si scontrano.

Il pozzo è lungo circa 2.550 chilometri, con una larghezza media di 69 chilometri. Il suo punto di massima profondità è noto come l'abisso Challenger, che è stimato a 10.994 metri.

La Fossa delle Marianne, che si trova all'interno dei territori delle dipendenze degli Stati Uniti delle Isole Marianne Settentrionali e Guam, è stata designata monumento nazionale degli Stati Uniti nel 2009.

Il pozzo non è la parte del fondo marino più vicino al centro della Terra. Questo perché la Terra non è una sfera perfetta; il suo raggio è di circa 25 chilometri in meno ai poli rispetto all'equatore. Di conseguenza, le parti del fondo oceanico artico sono almeno 13 chilometri più vicine al centro della Terra rispetto all'abisso Challenger.

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Caratteristiche della Fossa delle Marianne

Il pozzo delle Marianne è in perenne oscurità, a causa della sua estrema profondità, contando anche con temperature che sono di pochi gradi sopra il punto di congelamento.

L'acqua superficiale relativamente calda degli oceani come l'Oceano Pacifico si estende a profondità tra i 500 ei 1.000 piedi. Sotto le acque superficiali, la temperatura scende rapidamente, formando uno strato chiamato termoclino.

La termocline varia di spessore da circa 1.000 piedi a 3.000 piedi. Al di sotto di questo punto, l'acqua si raffredda più lentamente. In aree come la Fossa delle Marianne, la temperatura dell'acqua varia tra 1-4 gradi Celsius.

La pressione dell'acqua nella parte inferiore della trincea è uno schiacciamento di otto tonnellate per pollice quadrato, o circa mille volte la pressione atmosferica standard a livello del mare. La pressione aumenta con la profondità.

sondaggi

La fossa delle Marianne e le sue profondità furono rilevate per la prima volta nel 1875 dalla nave britannica H.M.S. Challenger, essendo questa parte della prima crociera oceanografica globale.

Gli scienziati hanno registrato una profondità di 4.475 braccia (circa cinque miglia o otto chilometri) usando un pesante accordo di risonanza.

Nel novembre 1899, la USS Nero, un collarier navale convertito, sondò a 5269 braccia (9636m). Questa era la profondità più profonda osservata in quel momento e un record fu mantenuto per diversi anni fino a quando la nave di ricerca tedesca Planeta esplorò la fossa delle Filippine.

Anche il battello a vapore Albatross della US Fish Commission ha esplorato la Fossa delle Marianne e trovato 8802m, nel febbraio 1900, a sud-est di Guam. La nave via cavo Colonia sondò una rotta che attraversava l'estremità settentrionale della trincea nel 1902.

Quasi trenta anni dopo la prima indagine ha indicato straordinarie profondità nelle vicinanze delle Isole Marianne, la fossa è stata finalmente definita. Il geografo tedesco Otto Krummel pubblicò quella che potrebbe essere la prima mappa autonoma della trincea nell'edizione del 1907 di Handbuch der Ozeanographie.

Ci sarebbero voluti altri quarant'anni prima che venisse riconosciuto che la fossa delle Marianne aveva le profondità più profonde dell'oceano mondiale.

Nel 1951, H.M.S. Challenger II ha ispezionato la trincea utilizzando un'indagine ecografica, che è un modo molto più accurato e molto più semplice di misurare la profondità rispetto al team di indagine e alle linee di strascico utilizzate nella spedizione originale.

Durante questa indagine, la parte più profonda della trincea è stata registrata quando il Challenger II ha misurato una profondità di 5.960 braccia (10.900 metri) a 11 ° 19'N 142 ° 15'E, noto come l'abisso Challenger.

La spedizione Challenger diede una prima occhiata ai profondi bacini oceanici e ad altre caratteristiche del fondo oceanico.

Oltre ad esplorare la fossa della Mariana, il Challenger ha anche raccolto importanti dati sulle caratteristiche e le specie del Pacifico, Oceano Atlantico e Indiano, che coprono quasi 130.000 chilometri, circa 71.000 miglia nautiche.

Circa 5.000 nuove specie di creature marine sono state scoperte durante la spedizione di 4 anni.

Nel marzo 1995, il sottomarino giapponese senza equipaggio Kaiko fu utilizzato per condurre indagini più approfondite sulla Fossa delle Marianne.

Il Kaiko è una nave sofisticata con un sistema di posizionamento molto preciso, che consente agli scienziati di raccogliere dati importanti senza la necessità di mettere in pericolo un operatore subacqueo umano.

La fossa delle Marianne è un sito scelto dai ricercatori dell'Università di Washington e dall'Istituto oceanografico Woods Hole nel 2012 per un'indagine sismica sul ciclo delle acque sotterranee.

Utilizzando sia sismometri che idrofoni con fondali oceanici, gli scienziati sono in grado di mappare strutture profonde fino a 97 chilometri (60 miglia) sotto la superficie.

declassamenti

La prima volta che gli umani sono scesi nell'abisso Challenger è stato più di 50 anni fa.Il 23 gennaio 1960 lo scienziato svizzero Jacques Piccard e il tenente Don Walsh della Marina degli Stati Uniti raggiunsero questo obiettivo.

Era in un sommergibile della Marina degli Stati Uniti, un batiscafo chiamato Trieste, che ha stabilito un record di immersione a una profondità di 10, 900 metri.

Lo scienziato ha avuto l'idea di usare 70 tonnellate di benzina per riempire i galleggianti dei sottomarini lunghi 50 piedi, sapendo che la benzina era più leggera dell'acqua, che a sua volta veniva utilizzata per invadere i serbatoi d'aria sommergibili, permettendo la sua discesa

All'aumentare della profondità, la benzina si comprimeva, riducendo la galleggiabilità del sottomarino e accelerando il suo progresso fino a quando, circa 5 ore dopo, il Trieste aveva raggiunto il fondo dell'oceano, sostenendo più di 16.000 libbre di pressione per pollice quadrato. .

Dopo due anni di modifiche e prove di immersione nei pressi di San Diego e Guam, il batiscafo Trieste era pronto per la sua grande immersione sul fondo della Fossa delle Marianne.

Il 20 gennaio 1960, una nave comando, un rimorchiatore e il batiscafo lasciarono Guam. Il primo compito della nave comando era quello di trovare la parte più profonda dell'abisso Challenger per garantire i diritti di vanto appropriato per gli scout.

Ma poiché la sonda di profondità sulla nave non poteva misurare profondità così estreme, l'equipaggio impiegava un metodo grezzo. Hanno sparato le micce in blocchi di TNT e le hanno gettate di lato per esplodere sott'acqua.

Quindi usarono i cronometri per contare i secondi finché le onde sonore dell'esplosione rimbalzarono sul fondo del mare e si ritirarono sull'idrofono della nave. Ben presto hanno identificato un'area target di 1,6 chilometri di larghezza e 11 km di lunghezza.

Dopo una discesa di cinque ore, la coppia trascorse solo circa 20 minuti in fondo e non riuscì a scattare foto a causa di nuvole di limo agitate dal loro passaggio.

Alla fine degli anni '60, la Marina degli Stati Uniti aveva abbandonato l'esplorazione umana degli abissi più profondi del mondo.

Il team di Trieste si aspettava di fare molte immersioni profonde con il loro veicolo, ma la Marina, citando problemi di sicurezza, ha deciso di limitare l'imbarcazione a profondità superiori ai 6000 metri.

Anche i sottomarini di ricerca di nuova generazione costruiti dalle istituzioni oceanografiche di tutto il mondo sono rimasti a profondità inferiori. Costruendo navi che potevano raggiungere i 6000 metri, potevano esplorare il 98% dell'oceano, sostenevano, tutto tranne le misteriose trincee.

Gli oceanografi hanno imparato a fare affidamento su veicoli robotici per indagare su luoghi in cui gli umani non potrebbero andare.

Il 26 marzo 2012, il regista James Cameron è riuscito a toccare il fondo dei pozzi Mariana nel sottomarino Deepsea Challenger, dopo una discesa di 2 ore e 36 minuti.

Cameron ha trascorso diverse ore esplorando il fondo dell'oceano, raccogliendo informazioni e dati scientifici e informazioni sui campioni, prima di iniziare la sua ascesa di 70 minuti.

A luglio 2015, membri della National Oceanic and Atmospheric Administration, Oregon State University e la Guardia Costiera hanno immerso un idrofono nella parte più profonda della fossa delle Marianne, l'abisso Challenger.

Non avendo mai dispiegato uno oltre un miglio, l'idrofono a conchiglia in titanio è stato progettato per resistere all'immensa pressione a 7 miglia sottostanti. Sebbene i ricercatori non siano riusciti a recuperare l'idrofono fino a novembre, la capacità dei dati è stata completata nei primi 23 giorni.

Dopo mesi di analisi del suono, gli esperti sono stati sorpresi nel raccogliere suoni naturali e artificiali come barche, terremoti, un tifone e suoni di balene. A causa del successo della missione, i ricercatori hanno annunciato l'intenzione di installare un secondo idrofono nel 2017 per un periodo prolungato di tempo.

ecologia

Fino all'immersione storica di Piccard e Walsh, gli scienziati avevano discusso se la vita potesse esistere sotto una pressione così estrema. Ma in fondo, il riflettore di Trieste illuminava una creatura che Piccard pensava fosse un pesce liscio, un momento che Piccard avrebbe poi descritto con entusiasmo in un libro sul suo viaggio.

La spedizione condotta da Piccard e Walsh ha affermato di aver osservato (con grande sorpresa a causa dell'alta pressione) grandi creature che vivono sullo sfondo, come un pesce piatto lungo circa 30 cm e gamberetti. Secondo Piccard, il fondo sembrava chiaro e chiaro.

Molti biologi marini sono ora scettici sul presunto avvistamento di pesci piatti, e si suggerisce che la creatura potrebbe essere stata un cetriolo di mare.

Durante la seconda spedizione, il veicolo senza equipaggio Kaikō raccolse campioni di fango dal fondo marino. È stato trovato che microrganismi vivevano in quei campioni.

Gli scienziati della Scripps Institution of Oceanography hanno trovato delle amebe giganti a 10,6 chilometri sotto la superficie dell'oceano, nella Fossa delle Marianne per l'esattezza.

Per dirla in prospettiva: queste amebe, note anche come xenofori, vivono in una fossa di circa 1,6 chilometri più profonda rispetto all'Everest. Il precedente record di profondità per xenofori era di circa 7,5 chilometri.

Kevin Hardy, un ingegnere oceanico di Scripps, che organizzò la crociera, spiegò che la Fossa delle Marianne, situata a est delle Isole Marianne, è stata poco esplorata fino a poco tempo fa perché la tecnologia non lo permetteva.

La pressione nella parte inferiore della trincea è di circa 16.500 libbre per pollice quadrato. La pressione a livello del mare è 14,7 psi.

La pressione a 35.000 piedi sotto il livello del mare è così intensa, ha detto Hardy, che le ossa umane sarebbero state completamente schiacciate.

Per proteggere le telecamere e le luci dall'essere schiacciato, Hardy e il suo team hanno costruito una sfera di 17 pollici di diametro, fatta di vetro spesso da 1 pollice. Hardy ha detto che lo spessore e la forza del vetro permettono alla sfera di resistere alle pressioni del mare profondo.

Oltre a questo, il pozzo oceanico più profondo della Terra è sede di una comunità di batteri sorprendentemente attivi, il che suggerisce che altre trincee possano essere punti di incontro per la vita microbica, dicono i ricercatori.

I ricercatori hanno analizzato i livelli di consumo di ossigeno all'interno dei sedimenti, che ha rivelato l'attività dei microbi dei fondali marini.

Hanno scoperto inaspettatamente alti tassi di consumo di ossigeno del fondo marino, indicando una comunità microbica due volte più attiva di quella di un sito vicino di 6.000 m (6.900 m) a circa 35 km (60 km) a sud.

I sedimenti dell'abisso Challenger avevano anche livelli significativamente più alti di microbi e composti organici rispetto al sito vicino e più alto.

I ricercatori suggeriscono che la fossa di Mariana agisce come una trappola naturale per i sedimenti dall'alto. Effetti simili si vedono in altri canyon sottomarini.

Un altro gruppo di ricercatori ha recentemente intravisto l'esistenza di comunità di microbi che prosperano nella crosta oceanica.

Questa scoperta si è concentrata su rocce che misuravano fino a circa 1.150 - 1.900 piedi (da 350 a 580 m) sotto il fondo del mare. Sotto circa 8.500 piedi (2600 m) di acqua dalla costa nord-occidentale degli Stati Uniti.

Questi microbi vivono apparentemente sull'energia delle reazioni chimiche tra acqua e roccia invece dei nutrienti che nevicano dall'alto.

riferimenti

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