- Com es formen les fosses oceàniques?
- Zones de Subducció
- Per què són importants les fosses oceàniques?
- La vida a les fosses oceàniques
- pressió
- Fosc i profund
- Xarxes de menjar
- Explorant les fosses
- referències
Les fosses oceàniques són abismes en el llit marí que es formen com a resultat de l'activitat de les plaques tectòniques de la Terra, que a l'convergir 1 és empesa sota l'altra.
Aquestes llargues i estretes depressions en forma de V són les parts més fondes de l'oceà i es troben en tot el món aconseguint profunditats de prop de 10 quilòmetres sota el nivell de la mar.
En l'Oceà Pacífic es troben les fosses més profundes i formen part de l'anomenat "Anell de Foc" que inclou a més volcans actius i zones de terratrèmols.
La fossa oceànica més profunda és la Fossa de les Mariannes localitzada a prop de les Illes Marines amb una longitud de més de 1,580 milles o 2,542 quilòmetres, 5 vegades més llarga que el Gran Canó a Colorado, Estats Units i de mitjana té només 43 milles (69 quilòmetres) d'ample.
Aquí es localitza el Abisme Challenger que amb 10,911 metres és la part més profunda de l'oceà. Així mateix, les fosses de Tonga, de les Kurils, Kermadec i de les Filipines tenen més de 10,000 metres de profunditat.
En comparació, la muntanya Everest té una alçada de 8,848 metres sobre el nivell de la mar, el que vol dir que la Fossa de les Mariannes a la part més profunda té més de 2,000 metres de profunditat.
Les fosses oceàniques ocupen la capa més profunda de l'oceà. La pressió intensa, falta de llum solar i les frígidas temperatures d'aquest lloc fan que sigui un dels hàbitats més únics a la Terra.
Com es formen les fosses oceàniques?
Les fosses es formen per subducció, un procés geofísic en el qual dos o més plaques tectòniques de la Terra convergeixen i la més antiga i més densa és empesa sota de la placa més lleugera causant que el sòl marí i l'escorça exterior (la litósfera) es corbi i formi un pendent, una depressió en forma de V.
Zones de Subducció
Dit d'una altra manera, quan la vora d'una placa tectònica densa es troba amb la vora d'una placa tectònica menys densa, la placa més densa es corba cap avall. Aquest tipus de límit entre capes de la litósfera és anomenat convergent. El lloc on la placa més densa es subdueix s'anomena zona de subducció.
El procés de subducció fa que les fosses siguin elements geològics dinàmics, sent responsables d'una part significativa de l'activitat sísmica de la Terra i són freqüentment l'epicentre de grans terratrèmols, incloent alguns dels sismes amb major magnitud registrats.
Algunes fosses oceàniques es formen per subducció entre una placa que porta una escorça continental i una placa que porta una escorça oceànica. L'escorça continental sempre flota més que l'escorça oceànica i aquesta última sempre es subducirá.
Les fosses oceàniques més conegudes són el resultat d'aquest límit entre plaques convergents. La Fossa Perú-Xile de la costa oest de Sud-amèrica està formada per l'escorça oceànica de la placa de Nazca que es subdueix sota l'escorça continental de la placa de Sud-amèrica.
La Fossa de Ryukyu que s'estén des del sud del Japó, es forma de manera que l'escorça oceànica de la placa de Filipines es subdueix sota l'escorça continental de la placa Euroasiàtica.
Rares vegades les fosses oceàniques es poden formar quan dues plaques que porten escorça continental es troben. La Fossa de les Mariannes, a l'oceà de el Pacífic Sud, es forma quan la imponent placa de el Pacífic es subdueix sota la més petita i menys densa placa de Les Filipines.
En una zona de subducció, part de l'material fos, el que anteriorment va ser el sòl marí, se sol alçar a través de volcans localitzats prop de la fossa. Els volcans freqüentment creen arcs volcànics, una illa de cadena muntanyosa que jeu paral·lela a la fossa.
La Fossa Aleutiana està formada on la placa de el Pacífic es subdueix sota la placa d'Amèrica del Nord a la regió Àrtica entre l'estat d'Alaska als Estats Units i la regió Russa de Sibèria. Les illes Aleutianes formes un arc volcànic que surt de la península d'Alaska i just a nord de la Fossa Aleutiana.
No totes les fosses oceàniques estan en el Pacífic. La Fossa de Puerto Rico és una depressió tectònica complexa que en part està formada per la zona de subducció de les Antilles Menors. Aquí, l'escorça oceànica de l'enorme placa d'Amèrica del Nord és subducida sota l'escorça oceànica de la més petita placa Del Carib.
Per què són importants les fosses oceàniques?
El coneixement de les fosses oceàniques és limitat a causa de la seva profunditat i al remot de la seva ubicació, però els científics saben que juguen un paper significatiu en la nostra vida en terra ferma.
Molta de l'activitat sísmica de l'món té lloc en zones de subducció, la qual cosa pot tenir un efecte devastador en comunitats costaneres i més encara en l'economia global.
Els terratrèmols en sòl marí generats en zones de subducció van ser responsables de l'tsunami de l'Oceà Índic en 2004 i de l'terratrèmol de Tohoku i tsunami al Japó el 2011.
A l'estudiar les fosses oceàniques, els científics poden comprendre el procés físic de subducció i les causes d'aquests devastadors desastres naturals.
L'estudi de les fosses més els dóna als investigadors l'enteniment de les noves i diverses formes d'adaptació d'organismes de les profunditats de la mar al seu entorn, la qual cosa pot contenir la clau per avenços biològics i biomèdics.
Estudiar la forma en què els organismes de les profunditats de la mar s'han adaptat a la vida en els seus durs entorns pot ajudar a avançar en l'enteniment en moltes i diverses àrees d'investigació, des de tractaments per a la diabetis fins al millorament dels detergents.
Els investigadors ja han descobert microbis que habiten en fumaroles hidrotermals en l'abisme marí que tenen potencial com a noves formes d'antibiòtics i drogues per al càncer.
Tals adaptacions poden també contenir la clau per a l'enteniment de l'origen de la vida a l'oceà, ja que els científics examinen la genètica d'aquests organismes per a armar el trencaclosques de la història de com la vida s'expandeix entre ecosistemes aïllats i eventualment a través d' els oceans de món.
Investigacions recents han revelat també inesperades i grans quantitats de matèria de carbó acumulades en les fosses, el que podria suggerir que aquestes regions tenen un paper significatiu en el clima de la Terra.
Aquest carbó és confiscat en el mantell de la Terra a través de la subducció o consumit per bacteris de la fossa.
Aquest descobriment presenta oportunitats per a realitzar més investigacions de el paper de les fosses tant com a font (a través dels volcans i altres processos) i com un dipòsit en el cicle de l'carbó de la planeta que pot influenciar la manera en què els científics eventualment entenen i prediuen l'impacte dels gasos d'efecte hivernacle generats pels éssers humans i el canvi climàtic.
El desenvolupament de nova tecnologia de les profunditats de la mar, des submergibles a càmeres i sensors i mostraris, proveirà grans oportunitats perquè els científics sistemàticament investiguin els ecosistemes de les fosses per llargs períodes de temps.
Això eventualment ens donarà un millor enteniment dels terratrèmols i processos geofísics, revisar com els científics entenen el cicle global de l'carbó, proveir vies per a la investigació biomèdica i potencialment contribuir a nous coneixements en l'evolució de la vida a la Terra.
Aquests mateixos avenços tecnològics crearan noves capacitats perquè els científics estudiïn l'oceà en el seu conjunt, des de línies costaneres remotes fins a l'Oceà Àrtic cobert de gel.
La vida a les fosses oceàniques
Les fosses oceàniques són dels hàbitats més hostils a la terra. La pressió és més de 1,000 vegades respecte a la superfície i la temperatura de l'aigua està lleugerament sobre el punt de congelació. Potser més important, la llum de el sol no penetra les fosses oceàniques més profundes, fent impossible la fotosíntesi.
Els organismes que viuen a les fosses oceàniques han evolucionat amb inusuals adaptacions per desenvolupar-se en aquests canons freds i foscos.
El seu comportament és una prova de l'anomenada "hipòtesi visual d'interacció" que diu que mentre major és la visibilitat d'un organisme, més gran és l'energia que ha de gastar per caçar una presa o repel·lir als predadors. En general, la vida a les fosques fosses oceàniques és aïllada i en moviment lent.
pressió
La pressió en el fons de l'Abisme Challenger, el lloc més profund de la terra, és de 703 quilograms per metre quadrat (8 tones per polzada quadrada). Els grans animals marins tals com els taurons i balenes, no poden viure en aquesta profunditat aclaparadora.
Molts organismes que es desenvolupen en aquests ambients d'alta pressió no tenen òrgans que s'omplin amb gasos, com els pulmons. Aquests organismes, molts emparentats amb estrelles de mar o meduses, estan fets majorment d'aigua i material gelatinós que no pot ser aixafat tan fàcilment com els pulmons o els ossos.
Moltes d'aquestes criatures naveguen les profunditats prou bé per fer una migració vertical de més de 1,000 metres des del fons de les fossa cada dia.
Encara els peixos en les fosses profundes són gelatinosos. Moltes espècies de peix cargol amb cap de bulb, per exemple, viuen al fons de la Fossa de les Mariannes. Els cossos d'aquests peixos han estat comparats amb mocadors descartables.
Fosc i profund
Les fosses oceàniques poc profundes tenen menys pressió, però encara poden estar fora de la zona de llum solar, on la llum penetra l'aigua.
Molts peixos s'han adaptat a la vida en aquestes fosques fosses oceàniques. Alguns fan servir bioluminescència, volent dir que produeixen la seva pròpia llum per viure de manera d'atreure a la seva presa, trobar parella o repel·lir el predador.
Xarxes de menjar
Sense fotosíntesi, les comunitats marines depenen primordialment de dos inusuals fonts de nutrients.
La primera és "neu marina". La neu marina és la contínua caiguda de material orgànic de les altures a la columna d'aigua. La neu marina és principalment residus, incloent excrement i les restes d'organismes morts com ara peixos o algues marines. Aquesta neu marina rica en nutrients, alimenta animals com ara cogombres de mar o calamars vampirs.
Una altra font de nutrients per a les xarxes de menjar de les fosses oceàniques prové no de la fotosíntesi sinó de la quimiosíntesi. La quimiosíntesi és el procés en el qual organismes en la fossa oceànica, com ara bacteris, converteixen compostos químics en nutrients orgànics.
Els compostos químics usats en la quimiosíntesi són metà o diòxid de carboni expulsat de fumaroles hidrotèrmiques que llancen els seus gasos i fluids tòxics i calents a l'aigua frígida de l'oceà. Un animal comú que depèn de bacteris de quimiosíntesi per obtenir menjar és el cuc de tub gegant.
Explorant les fosses
Les fosses oceàniques romanen com un dels hàbitats marins més elusius i poc coneguts. Fins a 1950, molts oceanògrafs pensaven que aquestes fosses eren ambients no canviants prop d'estar mancats de vida. Encara avui dia, molta de la recerca en fosses oceàniques es basa en mostres de sòl marí i expedicions fotogràfiques.
Això està canviant lentament a mesura que els exploradors furguen en el profund, literalment. L'Abisme Challenger, en el fons de la Fossa de les Mariannes, jeu en el profund de l'Oceà Pacífic prop de l'illa de Guam.
Només tres persones han visitat l'Abisme Challenger, la fossa oceànica més profunda de l'món: una tripulació Franco-Americana conjunta (Jacques Piccard i Don Walsh) el 1960 arribant a una profunditat de 10,916 metres i l'explorador en residència de National Geographic James Cameron el 2012 arribant als 10,984 metres (Dues expedicions no tripulades han explorat també l'Abisme Challenger).
L'enginyeria de submergibles per explorar les fosses oceàniques presenta un gran conjunt de reptes únics.
Els submergibles han de ser increïblement forts i resistents per a combatre amb forts corrents oceànics, zero visibilitat i una gran pressió de la Fossa de les Mariannes.
Desenvolupar l'enginyeria per transportar gent de forma segura, així com a equip delicat, és encara un repte més gran. El submarí que va portar a Piccard i Walsh a l'Abisme Challenger, l'extraordinari Trieste, era un navili inusual conegut com el batiscaf (submarí per explorar les profunditats de l'oceà).
El submergible de Cameron, Deepsea Challenger, va abordar satisfactòriament els reptes d'enginyeria de formes innovadores. Per combatre les profundes corrents marins, el submarí va ser dissenyat per girar lentament mentre descendia.
Els llums en el submarí no eren de bulbs incandescents ni fluorescents, sinó arranjaments de petitíssims LEDS que il·luminaven una àrea d'uns 30 metres.
Potser més sorprenentment, el Deepsea Challenger mateix va ser dissenyat per comprimir. Cameron i el seu equip van crear una escuma sintètica a força de vidre que permetia que el vehicle es comprimeixi sota la pressió de l'oceà. El Deepsea Challenger va tornar a la superfície 7.6 centímetres més petit que quan va descendir.
referències
- ndTrenches. Woods Hole Oceanographic Institution. Recuperat 9 gener 2017.
- (2015, Julio13). Ocean trench. National Geographic Society. Recuperat 9 gener 2017.
- ndOceanic trench. ScienceDaily. Recuperat 9 gener 2017.
- (2016, Juliol). OCEANIC TRENCH. Earth Geologic. Recuperat 9 gener 2017.
- ndDeepest Part of the Ocean. Geology.com. Recuperat 9 gener 2017.
- Oskin, B. (2014, octubre 8). Mariana Trench: The Deepest Depths. Live Science. Recuperat 9 gener 2017.
- ndOcean trenches. Encyclopedia.com. Recuperat 9 gener 2017.