Utforska djuphavsgravar

Det finns platser djupt under vågorna på vår planets hav som förblir mystiska och nästan outforskade. Vissa är så djupa att deras bottnar är lika långt borta från oss som de övre delarna av vår atmosfär. Dessa regioner kallas djuphavsgravarna och om de befann sig på en kontinent skulle de vara djupa skuggade kanjoner. Dessa mörka, en gång-mystiska kanjoner kastar sig ner till 11 000 meter (36 000 fot) i vår planets skorpa. Det är så djupt att om Mount Everest placerades längst ner i den djupaste diket, skulle dess steniga topp vara 1,6 kilometer under vågorna i Stilla havet.

Tekniskt sett är snören långa, smala fördjupningar på havsbotten. Hamnens fantastiska livsformer som inte ses på ytan, djur och växter som trivs under skyttelgravarnas extrema förhållanden. Det har bara varit under de senaste decennierna som människor till och med kunde överväga att våga så djupt för att utforska.

En NASA-kartläggning av Mariana Trench, som innehåller Challenger Deep. NASA 

Varför existerar havgravar?

Diken är en del av havsbotten topologi som också innehåller vulkaner och bergstoppar högre än någon på kontinenterna. De bildas som ett resultat av tektoniska plattrörelser. Studien av jordvetenskap och tektoniska plattrörelser förklarar faktorerna i deras bildning, liksom jordbävningarna och vulkanutbrott som förekommer både under vattnet och på land.

Djupa lager av sten rider upp på jordens smälta mantelskikt. När de flyter längs, skvaller dessa "plattor" mot varandra. På många ställen runt planeten dyker en platta under en annan. Gränsen där de möts är där djupa havsgravar finns.

Till exempel är Mariana Trench, som ligger under Stilla havet nära Mariana ö-kedjan och inte långt från Japans kust, en produkt av det som kallas "subduktion". Under diket glider den eurasiska plattan över en mindre som kallas den filippinska plattan, som sjunker ner i manteln och smälter. Den kombinationen av sjunka och smälta bildade Mariana-diken.

En kombinerad bild av jordens plattor, plattgränserna och kartläggning av havsbotten (kallad badymetri). NASA / Goddard Science Visualization Lab.

Hitta dike

Havsgravar finns i alla världens hav. De inkluderar den filippinska diken, Tonga-diken, den södra Sandwich-diken, den Eurasiska bassängen och Malloy Deep, Diamantina-diken, den Puerto Rica-diken och Mariana. De flesta (men inte alla) är direkt relaterade till subduktionsåtgärder eller plattor som rör sig isär, vilket tar miljoner år att inträffa. Till exempel bildades Diamantina-diken när Antarktis och Australien drog isär många miljoner år sedan. Denna åtgärd knäckte jordens yta och den resulterande sprickzonen blev skytten. De flesta av de djupaste skyttorna finns i Stilla havet som ligger över den så kallade "Ring of Fire". Den regionen får namnet på grund av tektonisk aktivitet som också stimulerar bildandet av vulkanutbrott djupt under vattnet.

Challenger Deep är en del av Mariana Trench i södra Stilla havet. Denna badymetriska karta visar djupt i mörkblått, tillsammans med omgivande undervattens terräng. NASA / Goddard Visualization Lab 

Den lägsta delen av Mariana-diken kallas Challenger Deep och den utgör den sydligaste delen av diket. Det har kartlagts av såväl undervattensbåtar som ytfartyg med ekolod (en metod som studsar ljudpulser från havsbotten och mäter hur lång tid det tar för signalen att återvända). Inte alla diken är lika djupa som Marianan. Tiden verkar radera deras existens. Det beror på att diken är fyllda med sediment från havsbotten, när de åldras, (sand, sten, lera och döda varelser som flyter ner från högre i havet). Äldre delar av havsbotten har djupare diken, vilket händer eftersom tyngre berg tenderar att sjunka över tid.

Utforska djupet

Det faktum att dessa djuphavsgravar fanns alls förblev en hemlighet tills långt in på 1900-talet. Det beror på att det inte fanns några fartyg som kunde utforska dessa regioner. Att besöka dem kräver specialiserat undervattensfarkoster. Dessa djupa havskanjoner är oerhört ogästvänliga för människors liv. Även om människor skickade dykklockor i havet före mitten av förra seklet, gick ingen så djupt som en dike. Vattentrycket på dessa djup skulle omedelbart döda en person, så ingen vågade våga sig in i djupet i Mariana-diken innan ett säkert fartyg designades och testades.

Det förändrades 1960 när två män stammade ned i en badkar som kallas Trieste. 2012 (52 år senare) filmare och undervattensutforskaren James Cameron (av Titanic film berömmelse) vågade sig ner i hans Deepsea Challenger hantverk på den första soloturen till botten av Mariana Trench. De flesta andra djuphavsforskare, som Alvin (drivs av Woods Hole Oceanographic Institution i Massachusetts), dyka inte nästan helt så långt, men kan fortfarande gå ner omkring 3 600 meter (cirka 12 000 fot).

Det konstiga livet i djuphavsgraven

Trots det höga vattentrycket och kalla temperaturer som finns vid botten av diken, förvånar det sig förvånande i dessa extrema miljöer. Det sträcker sig från små encelliga organismer till tubmaskar och andra bottenväxande växter och djur, till några mycket främmande fiskar. Dessutom är bottnen i många skyttar fyllda med vulkaniska ventiler, kallade "svarta rökare". Dessa lufta kontinuerligt lava, värme och kemikalier i djupet. Långt ifrån att vara oundvikliga levererar emellertid dessa ventiler mycket efterfrågade näringsämnen för livstyper som kallas "extremofiler", som kan överleva under främmande förhållanden. 

Framtida utforskning av djuphavsgravar

Eftersom havsbotten i dessa regioner i stort sett inte undersöks är forskarna ivriga att ta reda på vad som är "där nere". Att utforska djuphavet är dock dyrt och svårt, även om de vetenskapliga och ekonomiska fördelarna är betydande. Det är en sak att utforska med robotar som kommer att fortsätta. Men mänsklig utforskning (som Camerons djupa dyk) är farlig och dyr. Framtida utforskning kommer att fortsätta att förlita sig (åtminstone delvis) på robotprober, precis som planetforskare svarar på dem för utforskning av avlägsna planeter.

Det finns många skäl att fortsätta studera havsdjupet; de förblir de minst undersökta av jordens miljöer och de kan innehålla resurser som hjälper människors hälsa samt en djupare förståelse av havsbotten. Fortsatta studier kommer också att hjälpa forskare att förstå handlingarna med plattaktonik, och också avslöja nya livsformer som gör sig hemma i några av de mest ogästvänliga miljöerna på planeten.

källor

• "Djupaste delen av havet." Geologi, geology.com/records/deepest-part-of-the-ocean.shtml.
• "Ocean Floor funktioner." National Oceanic and Atmospheric Administration, www.noaa.gov/resource-collections/ocean-floor-features.
• "Ocean Trenches." Woods Hole Oceanographic Institution, WHOI, www.whoi.edu/main/topic/trenches.
• USA: s handelsdepartement och National Oceanic and Atmospheric Administration. "NOAA Ocean Explorer: Ambient Sound på full havsdjup: höjer på Challenger Deep." 2016 Deepwater Exploration of Marianas RSS, 7 mars 2016, oceanexplorer.noaa.gov/explorations/16challenger/welcome.html.