HVAD ER HAVGRAVE? - MILJØ - 2025

De ocean render er dybder på havbunden, som dannes som et resultat af aktiviteten af de tektoniske plader på Jorden, som skubbes den konvergerende under hinanden.

Disse lange, smalle V-formede depressioner er de dybeste dele af havet og findes overalt i verden når dybder på omkring 10 kilometer under havets overflade.

De dybeste skyttegrave findes i Stillehavet og er en del af den såkaldte “Ring of Fire”, der også inkluderer aktive vulkaner og jordskælvningszoner.

Den dybeste oceaniske grøft er Mariana-grøften, der ligger i nærheden af ​​Sea Islands med en længde på mere end 1.580 miles eller 2.542 kilometer, 5 gange længere end Grand Canyon i Colorado, USA og i gennemsnit er den kun 43 miles (69 kilometer) bred.

Der ligger Challenger Abyss, som på 10.911 meter er den dybeste del af havet. Ligeledes er gravene Tonga, Kuril, Kermadec og Philippine mere end 10.000 meter dybe.

Til sammenligning ligger Mount Everest 8.848 meter over havets overflade, hvilket betyder, at Mariana-grøften på sit dybeste punkt er mere end 2.000 meter dyb.

Havgrøfter optager det dybeste lag af havet. Det intense pres, manglen på sollys og de stive temperaturer på dette sted gør det til et af de mest unikke levesteder på Jorden.

Hvordan dannes havgrave?

Gruber dannes ved subduktion, en geofysisk proces, hvor to eller flere tektoniske plader på jorden konvergerer, og den ældste og tætteste plade skubbes ind under den lysere plade, hvilket får havbunden og den ydre skorpe (litosfæren) til krummer og danner en hældning, en V-formet depression.

Subduktionszoner

Med andre ord, når kanten af ​​en tæt tektonisk plade møder kanten af ​​en mindre tæt tektonisk plade, krummer den tættere plade nedad. Denne type grænse mellem lagene i litosfæren kaldes konvergent. Det sted, hvor den tætteste plade underkonstrueres kaldes subduktionszonen.

Subduktionsprocessen gør skyttegravene til dynamiske geologiske elementer, idet de er ansvarlige for en betydelig del af jordens seismiske aktivitet, og de er ofte episenteret for store jordskælv, herunder nogle af de største jordskælv, der er registreret.

Nogle havgrave dannes ved subduktion mellem en plade, der bærer kontinentale skorpe, og en plade, der bærer oceanisk skorpe. Den kontinentale skorpe flyder altid mere end den oceaniske skorpe, og sidstnævnte vil altid undervise.

De bedst kendte havgrave er resultatet af denne grænse mellem konvergerende plader. Den Peru-Chile grøft ud for den sydamerikanske vestkyst dannes af den oceaniske skorpe af Nazca-pladen, der underkaster sig under den sydamerikanske plades kontinentale skorpe.

Ryukyu-grøften, der strækker sig fra det sydlige Japan, er dannet på en sådan måde, at den filippinske plades oceaniske skorpe subducerer under den kontinentale skorpe af den eurasiske plade.

Havgrøfter kan sjældent dannes, når to plader, der bærer kontinental skorpe mødes. Mariana-grøften, i det sydlige Stillehav, dannes, når den mægtige Stillehavsplade underkaster sig under den mindre og mindre tætte plade på Filippinerne.

I en subduktionszone løftes en del af det smeltede materiale, der tidligere var havbunden, op gennem vulkaner beliggende nær pit. Vulkaner skaber ofte vulkanbuer, en bjergkædeø, der ligger parallelt med grøften.

Den Aleutiske grøft dannes, hvor Stillehavspladen underkaster sig under den nordamerikanske plade i den arktiske region mellem delstaten Alaska i USA og den russiske region Sibirien. Aleutiske Øer danner en vulkansk bue, der løber ud for Alaska-halvøen og lige nord for den Aleutiske grøft.

Ikke alle havgraver er i Stillehavet. Puerto Rico-grøften er en kompleks tektonisk depression, der delvis dannes af subduktionszonen på de mindre Antiller. Her undervises den oceaniske skorpe på den enorme nordamerikanske plade under den oceaniske skorpe på den mindre caribiske plade.

Hvorfor er havgravene vigtige?

Viden om skyttegrave er begrænset på grund af deres dybde og afstand, men forskere ved, at de spiller en betydelig rolle i vores liv på land.

Meget af verdens seismiske aktivitet finder sted i subduktionszoner, som kan have en ødelæggende virkning på kystsamfundene og endnu mere på den globale økonomi.

Jordskælv fra havbunden, der blev genereret i subduktionszoner, var ansvarlige for tsunamien i Det Indiske Ocean i 2004 og Tohoku-jordskælvet og tsunamien i Japan i 2011.

Ved at studere havgrav kan forskere forstå den fysiske subduktionsproces og årsagerne til disse ødelæggende naturkatastrofer.

Undersøgelsen af ​​skyttegravene giver også forskere en forståelse af den nye og forskellige måder at tilpasse organismer fra dybhavet til deres miljø, som kan være nøglen til biologiske og biomedicinske fremskridt.

Undersøgelse af, hvordan dybhavsorganismer har tilpasset sig livet i deres barske miljøer, kan hjælpe med at fremme forståelsen i mange forskellige forskningsområder, fra diabetesbehandlinger til forbedrede vaskemidler.

Forskere har allerede opdaget mikrober, der bor hydrotermiske åbninger i dybhavet, der har potentiale som nye former for antibiotika og kræftmedicin.

Sådanne tilpasninger kan også være nøglen til at forstå livets oprindelse i havet, da videnskabsmænd undersøger genetikerne for disse organismer for at dele sammen puslespillet i historien om, hvordan livet udvides mellem isolerede økosystemer og til sidst gennem verdens oceaner.

Nylig forskning har også afsløret store og uventede mængder af kulstofmateriale, der ophobes i groberne, hvilket kunne antyde, at disse regioner spiller en betydelig rolle i Jordens klima.

Dette kulstof er konfiskeret i jordens mantel gennem subduktion eller forbruges af bakterier fra gropen.

Denne opdagelse giver muligheder for yderligere undersøgelse af skyttegravers rolle både som kilde (gennem vulkaner og andre processer) og som et aflejring i klodens kulstofcyklus, der kan have indflydelse på, hvordan forskere i sidste ende forstår og forudsiger. virkningen af ​​menneskeskabte drivhusgasser og klimaændringer.

Udviklingen af ​​ny dybhavsteknologi, fra undervandsfibre til kameraer og sensorer og samplere, vil give store muligheder for forskere til systematisk at undersøge grøftøkosystemer over lange perioder.

Dette vil med tiden give os en bedre forståelse af jordskælv og geofysiske processer, gennemgå hvordan forskere forstår den globale kulstofcyklus, skaffer muligheder for biomedicinsk forskning og potentielt bidrager til ny indsigt i udviklingen af ​​livet på Jorden.

Disse samme teknologiske fremskridt vil skabe nye muligheder for forskere til at studere havet som helhed, fra fjerne kystlinjer til det isdækkede arktiske hav.

Livet i havgravene

Havgrøfter er nogle af de mest fjendtlige levesteder på jorden. Trykket er mere end 1.000 gange overfladen, og vandtemperaturen er lidt over frysepunktet. Måske vigtigere er, at sollys ikke trænger ind i de dybeste havgrave, hvilket gør fotosyntese umulig.

Organismer, der lever i havgrave har udviklet sig med usædvanlige tilpasninger til at trives i disse kolde, mørke kløfter.

Dens opførsel er en test af den såkaldte "visuel interaktionhypotese", der siger, at jo større synlighed en organisme er, jo større energi skal den bruge til at jage byttedyr eller afvise rovdyr. Generelt er livet i de mørke havgrave isoleret og langsomt bevægende.

Tryk

Trykket i bunden af ​​Challenger Abyss, det dybeste sted på jorden, er 703 kg pr. Kvadratmeter (8 ton pr. Kvadrat tomme). Store marine dyr som hajer og hvaler kan ikke leve i denne knusende dybde.

Mange organismer, der trives i disse højtryksmiljøer, har ikke organer, der fyldes med gasser, såsom lungerne. Disse organismer, mange relateret til søstjerner eller vandmænd, er for det meste lavet af vand og gelatinøst materiale, der ikke kan knuses så let som lunger eller knogler.

Mange af disse væsener navigerer dybden godt nok til at foretage en lodret vandring på mere end 1.000 meter fra bunden af ​​skyttegravene hver dag.

Selv fisk i dybe grove er gelélignende. Mange arter af pærehovedsnegelfisk lever for eksempel i bunden af ​​Mariana-grøften. Disse fiskes kroppe er blevet sammenlignet med engangsvæv.

Mørkt og dybt

Lavt vandgrav har mindre pres, men kan stadig være uden for sollyszonen, hvor lys trænger ind i vandet.

Mange fisk har tilpasset sig livet i disse mørke skyttegrave. Nogle bruger bioluminescens, hvilket betyder, at de producerer deres eget lys for at leve for at tiltrække deres bytte, finde en makker eller afvise rovdyret.

Madnet

Uden fotosyntesen er marine samfund primært afhængige af to usædvanlige kilder til næringsstoffer.

Den første er "havsnæ." Marinsnæ er det kontinuerlige fald af organisk materiale fra højderne i vandsøjlen. Marinsnæ er primært affald, herunder ekskrementer og rester af døde organismer som fisk eller tang. Denne næringsrige havsnæ føder dyr som hav agurker eller vampyr blæksprutte.

En anden kilde til næringsstoffer til fødevarer til havgrave stammer ikke fra fotosyntesen, men fra kemosyntesen. Kemosyntese er den proces, hvor organismer i havgraven, som bakterier, omdanner kemiske forbindelser til organiske næringsstoffer.

De kemiske forbindelser, der bruges i kemosyntesen, er methan eller carbondioxid, der udvises fra hydrotermiske lufteåbninger, der frigiver deres varme og giftige gasser og væsker i det friste havvand. Et almindeligt dyr, der er afhængig af kemosyntetiske bakterier til mad, er den gigantiske rørorm.

Udforske grave

Havgrøfter er stadig en af ​​de mest undvigende og lidt kendte marine levesteder. Indtil 1950 troede mange oceanografer, at disse skyttegrave var uændrede miljøer tæt på at være blottet for liv. Selv i dag er meget af forskningen i havgravne baseret på prøver fra havbunden og fotografiske ekspeditioner.

Det ændrer sig langsomt, når opdagelsesrejsende grave dybt bogstaveligt. Challenger Deep, i bunden af ​​Mariana-grøften, ligger dybt i Stillehavet nær øen Guam.

Kun tre mennesker har besøgt Challenger Abyss, verdens dybeste havgrav: en fælles fransk-amerikansk besætning (Jacques Piccard og Don Walsh) i 1960, der nåede en dybde på 10.916 meter og National Geographic opdagelsesrejsende James Cameron i 2012 når 10.984 meter (To andre ubemandede ekspeditioner har også udforsket Challenger Abyss).

Teknisk undervands til at udforske havgrave giver et stort sæt unikke udfordringer.

Dykkere skal være utroligt stærke og robuste for at bekæmpe stærke havstrømme, nul synlighed og højt tryk fra Mariana-grøften.

At udvikle teknik til at transportere mennesker sikkert såvel som delikat udstyr er en endnu større udfordring. Ubåden, der tog Piccard og Walsh til Challenger Abyss, den ekstraordinære Trieste, var et usædvanligt fartøj kendt som bathyscaphe (en ubåd til at udforske havets dybder).

Camerons nedsænkede, Deepsea Challenger, håndterede med succes tekniske udfordringer på innovative måder. For at bekæmpe dybe havstrømme blev ubåden designet til at dreje langsomt, mens den faldt ned.

Lysene på ubåden var ikke lavet af glødepærer eller lysstofrør, men snarere matriser af små lysdioder, der oplyste et område på omkring 100 fod.

Måske mere overraskende var Deepsea Challenger selv designet til at blive komprimeret. Cameron og hans team skabte et glasbaseret syntetisk skum, der gjorde det muligt for køretøjet at komprimere under havets tryk. Deepsea Challenger vendte tilbage til overfladen 7,6 centimeter mindre end da den faldt ned.

Referencer

1. ndTrenches. Woods Hole Oceanographic Institution. Hentet 9. januar 2017.
2. (2015, juli13). Havgrøft. National Geographic Society. Hentet 9. januar 2017.
3. nDOceanic grøft. ScienceDaily. Hentet 9. januar 2017.
4. (2016, juli). OCEANIC TRENCH. Earth Geologic. Hentet 9. januar 2017.
5. ndDepep Del af havet. Geology.com. Hentet 9. januar 2017.
6. Oskin, B. (2014, 8. oktober). Mariana Trench: De dybeste dybder. Live videnskab. Hentet 9. januar 2017.
7. nDOcean skyttegrave. Encyclopedia.com. Hentet 9. januar 2017.