- כיצד נוצרים תעלות אוקיינוס?
- אזורי כניסה
- מדוע תעלות אוקיינוס חשובות?
- החיים בתעלות האוקיאנוס
- לַחַץ
- חשוך ועמוק
- רשתות מזון
- חקר הקברים
- הפניות
תעלות האוקיינוס הן במעמקים על קרקעית הים אשר נוצרים כפי כתוצאה מהפעילות של הלוחות הטקטוניים של כדור הארץ, אשר דחף את אחד מתכנס מתחת אחרים.
שקעים ארוכים וצריים בצורת V הם החלקים העמוקים ביותר של האוקיאנוס ונמצאים ברחבי העולם ומגיעים לעומקים של כעשרה קילומטרים מתחת לפני הים.
התעלות העמוקות ביותר נמצאות באוקיאנוס השקט והם חלק ממה שמכונה "טבעת האש" הכולל גם הרי געש פעילים ואזורי רעידות אדמה.
התעלה האוקיאנית העמוקה ביותר היא תעלת מריאנה שנמצאת בסמוך לאיי הים באורך של יותר מ- 1,580 מיילים או 2,542 ק"מ, ארוכה פי 5 מהגרנד קניון בקולורדו, ארצות הברית ובממוצע היא רק 43 מיילים ( רוחב 69 ק"מ).
שם ממוקם תהום הצ'לנג'ר, שגובהה 10,911 מטר הוא החלק העמוק ביותר של האוקיאנוס. באופן דומה, קברי טונגה, קוריל, קרמדק ופיליפינים הם בעומק של יותר מ- 10,000 מטרים.
לשם השוואה, הר אוורסט נמצא בגובה 8,848 מטר מעל פני הים, מה שאומר שתעלת מריאנה בנקודה העמוקה ביותר היא יותר מ -2,000 מטר.
תעלות אוקיינוס תופסים את השכבה העמוקה ביותר של האוקיאנוס. הלחץ העז, היעדר אור השמש והטמפרטורות הקפואות במקום זה הופכים אותו לאחד מבתי הגידול הייחודיים ביותר בכדור הארץ.
כיצד נוצרים תעלות אוקיינוס?
בורות נוצרים על ידי הכנעה, תהליך גאופיזי בו שתי לוחות טקטוניים או יותר של כדור הארץ מתכנסים והצלחת העתיקה והצפופה ביותר נדחפת מתחת ללוח הבהיר יותר וגורמת לקרקעית האוקיאנוס ולקרום החיצוני (הליטוספירה) מתעקם ויוצר שיפוע, שקע בצורת V.
אזורי כניסה
במילים אחרות, כאשר קצה צלחת טקטונית צפופה פוגש את קצה צלחת טקטונית פחות צפופה, הלוח הצפוף מתעקם כלפי מטה. סוג זה של גבול בין שכבות בליטוספרה נקרא התכנסות. המקום בו תתנשמו הצלחות הצפופות ביותר נקרא אזור ההכרה.
תהליך ההכנעה הופך את התעלות לאלמנטים גיאולוגיים דינאמיים, והם אחראים לחלק משמעותי מהפעילות הסייסמית של כדור הארץ והם לרוב מוקד הרעש של רעידות אדמה גדולות, כולל כמה מרעידות האדמה הגדולות ביותר שהיו ברשומה.
כמה תעלות אוקיינוס נוצרות על ידי הכנעה בין צלחת הנושאת קרום יבשתי לבין צלחת הנושאת קרום אוקיאני. הקרום היבשתי צף תמיד יותר מהקרום האוקיאני והאחרון תמיד יתחת.
תעלות האוקיאנוס הידועות ביותר הן תוצאה של גבול זה בין צלחות מתכנסות. תעלת פרו-צ'ילה מול החוף המערבי של דרום אמריקה נוצרת על ידי הקרום האוקיאני של צלחת הנצקה המשחתת תחת הקרום היבשתי של הצלחת דרום אמריקה.
תעלת Ryukyu, המשתרעת מדרום יפן, נוצרת בצורה כזו שהקרום האוקיאני של הצלחת הפיליפינית מושך תחת הקרום היבשתי של הצלחת האירואסית.
לעיתים רחוקות יכולים להיווצר תעלות אוקיינוס כאשר שתי פלטות הנושאות קרום יבש נפגשות. תעלת מריאנה, בדרום האוקיאנוס השקט, נוצרת כאשר צלחת האוקיאנוס השקט הכבידה מתחתרת מתחת לצלחת הקטנה והצפופה פחות של הפיליפינים.
באזור תת-הכרה, לרוב מרימים חלק מהחומר המותך, שהיה בעבר קרקעית האוקיינוס, דרך הרי געש הממוקמים בסמוך לבור. הרי געש יוצרים לעתים קרובות קשתות געש, אי שרשרת הררי השוכן במקביל לתעלה.
התעלה האלוטית נוצרת במקום בו לוחית האוקיאנוס השקט משתרעת מתחת לצלחת צפון אמריקה באזור הארקטי בין מדינת אלסקה בארצות הברית לאזור הרוסי בסיביר. האיים האילוטיים יוצרים קשת געשית שזורמת בחצי האי אלסקה וממש צפונית לתעלה Aleutian.
לא כל תעלות האוקיאנוס נמצאות באוקיאנוס השקט. תעלת פוארטו ריקו היא שקע טקטוני מורכב שנוצר בחלקו על ידי אזור ההכרה של האנטילים הקטנים. כאן, הקרום האוקיאני של הצלחת הענקית בצפון אמריקה מושקע מתחת לקרום האוקיאני של הצלחת הקריבית הקטנה יותר.
מדוע תעלות אוקיינוס חשובות?
הידע בתעלות האוקיינוס מוגבל בשל עומקם ורחוקם, אך מדענים יודעים כי הם ממלאים תפקיד משמעותי בחיינו ביבשה.
חלק גדול מהפעילות הסייסמית בעולם מתרחשת באזורי כניסה, שיכולים להשפיע הרסניים על קהילות החוף ואף יותר מכך על הכלכלה העולמית.
רעידות אדמה מרצפת הים שנוצרו באזורי כניסה היו אחראיות לצונאמי האוקיאנוס ההודי בשנת 2004 ולרעידת האדמה וצונאמי טוהוקו ביפן בשנת 2011.
על ידי לימוד תעלות אוקיינוס, מדענים יכולים להבין את התהליך הגופני של הכנעה ואת הגורמים לאסונות הטבע ההרסניים הללו.
חקר התעלות מעניק לחוקרים גם הבנה של הרומן ודרכי ההתאמה המגוונות של אורגניזמים מהים העמוק לסביבתם, אשר עשויים להחזיק את המפתח להתקדמות ביולוגית וביו-רפואית.
לימוד כיצד אורגניזמים בים עמוק הסתגלו לחיים בסביבותיהם הקשות יכול לעזור לקדם הבנה בתחומי מחקר רבים ומגוונים, החל מטיפולי סוכרת ועד חומרי ניקוי משופרים.
חוקרים כבר גילו חיידקים המאכלסים אוורור הידרותרמי בים העמוק שיש להם פוטנציאל כצורות חדשות של אנטיביוטיקה ותרופות לסרטן.
עיבודים כאלה עשויים להחזיק גם את המפתח להבנת מקור החיים באוקיאנוס, שכן מדענים בוחנים את הגנטיקה של האורגניזמים הללו כדי לחבר את חידת הסיפור כיצד החיים מתרחבים בין מערכות אקולוגיות מבודדות ובסופו של דבר דרך האוקיינוסים בעולם.
מחקרים עדכניים חשפו גם כמויות גדולות ובלתי צפויות של חומר פחמן המצטבר בבורות, מה שיכול היה לרמז כי אזורים אלה ממלאים תפקיד משמעותי באקלים של כדור הארץ.
פחמן זה מוחרם במעטפת כדור הארץ באמצעות הכנעה או נצרך על ידי חיידקים מהבור.
תגלית זו מציגה הזדמנויות לחקירה נוספת של תפקידן של תעלות הן כמקור (דרך הרי געש ותהליכים אחרים) והן כמפקד במחזור הפחמן של כדור הארץ שעשוי להשפיע על האופן בו מדענים בסופו של דבר מבינים ומנבאים. ההשפעה של גזי חממה שנוצרו על ידי אדם ושינוי אקלים.
פיתוח טכנולוגיה חדשה בים העמוק, החל מצוללות צוללות ועד למצלמות וחיישנים ודגימות, יספק הזדמנות גדולה למדענים לחקור באופן שיטתי מערכות אקולוגיות תעלות לאורך תקופות זמן ארוכות.
זה בסופו של דבר ייתן לנו הבנה טובה יותר של רעידות אדמה ותהליכים גיאופיזיים, נסקור כיצד מדענים מבינים את מחזור הפחמן העולמי, יספקו דרכים למחקר ביו-רפואי, ויתרמו פוטנציאל לתובנות חדשות לגבי התפתחות החיים על כדור הארץ.
אותן התקדמות טכנולוגית תיצור עבור מדענים יכולות חדשות לחקור את האוקיינוס בכללותו, מחופי ים מרוחקים ועד לאוקיאנוס הארקטי המכוסה בקרח.
החיים בתעלות האוקיאנוס
תעלות אוקיינוס הן חלק מבתי הגידול העוינים ביותר עלי אדמות. הלחץ הוא פי אלף משטח השטח וטמפרטורת המים מעט מעל הקפאה. יתרה מכך, אור השמש אינו חודר לתעלות האוקיאניות העמוקות ביותר, מה שהופך את הפוטוסינתזה לבלתי אפשרית.
אורגניזמים החיים בתעלות אוקיינוס התפתחו עם התאמות חריגות לשגשג בקניונים הקרים והכהים האלה.
התנהגותם היא מבחן של מה שמכונה "השערת אינטראקציה חזותית" האומרת שככל שנראות האורגניזם גדולה יותר, כך האנרגיה שעליה להוציא לציד טרף או להדחת טורפים גדולה יותר. באופן כללי, החיים בתעלות האוקיאנוס החשוך מבודדים ואיטיים.
לַחַץ
הלחץ בתחתית ה- Challenger Abyss, המקום העמוק ביותר בכדור הארץ, הוא 703 קילוגרם למ"ר (8 טון לאינץ 'מרובע). בעלי חיים ימיים גדולים כמו כרישים ולווייתנים אינם יכולים לחיות בעומק המוחץ הזה.
לאורגניזמים רבים המשגשגים בסביבות אלה בלחץ גבוה אין איברים שמתמלאים בגזים, כמו הריאות. אורגניזמים אלה, רבים הקשורים לכוכבי ים או מדוזות, עשויים בעיקר מים וחומר דמוי ג'לי שלא ניתן לרסק אותם בקלות כמו ריאות או עצמות.
רבים מיצורים אלה מנווטים במעמקים מספיק טוב בכדי לבצע נדידה אנכית של יותר מאלף מטר מתחתית התעלות בכל יום.
אפילו דגים בבורות עמוקים דמויי ג'לי. מינים רבים של דגי חילזון עם ראש נורה, למשל, חיים בתחתית תעלת מריאנה. גופם של דגים אלה הושווה לרקמות חד פעמיות.
חשוך ועמוק
בתעלות האוקיינוס הרדודות יש פחות לחץ, אך עדיין יכולים להיות מחוץ לאזור אור השמש, בו האור חודר למים.
דגים רבים הסתגלו לחיים בתעלות האוקיינוס החשוכות הללו. חלקם משתמשים בביאלומינסקנציה, כלומר הם מייצרים אור משלהם לחיות כדי למשוך את טרפם, למצוא בן זוג או להדוף את הטורף.
רשתות מזון
ללא פוטוסינתזה, קהילות ימיות תלויות בעיקר בשני מקורות תזונתיים חריגים.
הראשון הוא "שלג ימי". שלג ימי הוא הנפילה הרציפה של חומר אורגני מהגבהים בעמודת המים. שלג ימי הוא בעיקר פסולת, כולל צואה ושרידי אורגניזמים מתים כמו דגים או אצות. שלג ימי עשיר בתזונה מזין בעלי חיים כמו מלפפוני ים או דיונון ערפדים.
מקור נוסף של חומרים מזינים לקורי המזון של תעלות אוקיינוס לא נובע מפוטוסינתזה אלא מכימוזינתזה. כימוסינתזה היא התהליך בו אורגניזמים בתעלת האוקיאנוס, כמו חיידקים, ממירים תרכובות כימיות לחומרים מזינים אורגניים.
התרכובות הכימיות המשמשות בכימוסינתזה הם מתאן או דו תחמוצת הפחמן המגורשים מאוורור הידרותרמי שמשחררים את הגזים והנוזלים החמים והרעילים שלהם למי האוקיאנוס הקפואים. חיה נפוצה המסתמכת על חיידקים כימוסינתטיים למזון היא תולעת הצינור הענקית.
חקר הקברים
תעלות אוקיינוס נותרו אחד מבתי הגידול הימיים החמקמקים והידועים ביותר. עד 1950, רבים מהאוקיאוגרפים חשבו כי התעלות הללו אינן משתנות בסביבות קרובות לחסר חיים. גם כיום חלק ניכר מהמחקר בתעלות אוקיינוס מבוסס על דגימות של קרקעית האוקיינוס ומסעות צילום.
זה משתנה לאט לאט כאשר החוקרים חופרים לעומק, תרתי משמע. ה- Challenger Deep, בתחתית תעלת מריאנה, שוכן עמוק באוקיאנוס השקט ליד האי גואם.
רק שלושה אנשים ביקרו בתהום הצ'לנג'ר, תעלת האוקיינוס העמוקה ביותר בעולם: צוות פרנקו-אמריקני משותף (ז'אק פיקארד ודון וולש) בשנת 1960 הגיע לעומק של 10,916 מטר והחוקר הנשיאה ג'אוגרפיק ג'יימס קמרון בשנת 2012 גובהו 10,984 מטר (שני משלחות בלתי מאוישות נוספות חקרו גם את תהום הצ'לנג'ר).
חומרים משולבים הנדסיים לחקר תעלות אוקיינוס מציגים מערכת גדולה של אתגרים ייחודיים.
צוללים חייבים להיות חזקים ומחוספסים להפליא בכדי להילחם בזרמי אוקיינוס חזקים, אפס ראות ולחץ גבוה מצד תעלת מריאנה.
פיתוח ההנדסה להובלת אנשים בבטחה, כמו גם ציוד עדין, הוא אתגר גדול עוד יותר. הצוללת שהביאה את פיקארד וולש למעמק הצ'לנג'ר, הטריאסטה יוצאת הדופן, הייתה כלי יוצא דופן המכונה הרחצה (צוללת לחקירת מעמקי האוקיאנוס).
הצוללת של קמרון, Deepsea Challenger, התמודדה בהצלחה עם אתגרים הנדסיים בדרכים חדשניות. כדי להילחם בזרמי אוקיינוס עמוקים, הצוללת נועדה להסתובב לאט תוך כדי ירידה.
האורות בצוללת לא היו עשויים נורות ליבון או ניאון, אלא מערכים של נוריות LED קטנטנות שהאירו שטח של בערך מטר וחצי.
אולי באופן מפתיע יותר, אתגר הדיפסאה עצמו תוכנן להיות דחוס. קמרון וצוותו יצרו קצף סינטטי על בסיס זכוכית שאפשר לרכב לדחוס בלחץ האוקיאנוס. צ'לנג'ר Deepsea חזר לפני השטח קטן יותר ב -7.6 סנטימטרים מאשר בירידה.
הפניות
- ndTrenches. מוסד אוקיאנוגרפי של וודס חור. הוחזר ב- 9 בינואר 2017.
- (2015, 13 ביולי). תעלת אוקיינוס. האגודה הלאומית הגאוגרפית. הוחזר ב- 9 בינואר 2017.
- nd תעלה אוקיאנית. ScienceDaily. הוחזר ב- 9 בינואר 2017.
- (2016, יולי). טרנס אוקראינית. אדמה גיאולוגית. הוחזר ב- 9 בינואר 2017.
- ndDepest החלק של האוקיאנוס. Geology.com. הוחזר ב- 9 בינואר 2017.
- Oskin, B. (2014, 8 באוקטובר). מריאנה טרנץ ': העומקים העמוקים ביותר. מדע חי. הוחזר ב- 9 בינואר 2017.
- תעלות ים. Encyclopedia.com. הוחזר ב- 9 בינואר 2017.