Mariana Trench: kam jdou tuny vody?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Zatímco nejvyšší bod planety Everest navštívily tisíce lidí, na dno Mariánského příkopu sestoupili pouze tři. Jde o nejméně prozkoumané místo na Zemi, je kolem něj mnoho záhad. Geologové minulý týden zjistili, že za milion let proniklo zlomem na dně prohlubně do útrob Země 79 milionů tun vody.

Co se s ní stalo poté, není známo. „Hi-tech“hovoří o geologické stavbě nejnižšího bodu planety a podivných procesech, které se odehrávají na jeho dně.

Bez slunečních paprsků a pod kolosálním tlakem

Mariánský příkop není vertikální propast. Je to příkop ve tvaru půlměsíce, táhnoucí se v délce 2 500 km východně od Filipín a západně od Guamu v USA. Nejhlubší bod propadliny, Challenger Deep, je 11 km od povrchu Tichého oceánu. Everest, pokud by byl na dně prohlubně, by nebyl 2,1 km od hladiny moře.

Mapa Mariánského příkopu.

Marianský příkop (jak se příkop také nazývá) je součástí celosvětové sítě koryt, které protínají mořské dno a byly vytvořeny v důsledku dávných geologických událostí. Vznikají při srážce dvou tektonických desek, kdy jedna vrstva klesá pod druhou a přechází do zemského pláště.

Podvodní příkop objevila britská výzkumná loď Challenger během první globální oceánografické expedice. V roce 1875 se vědci pokusili změřit hloubku pomocí diplotu - lana se závažím, které bylo k němu přivázáno, a metrovým značením. Lano stačilo jen na 4 475 sáhů (8 367 m). Téměř o sto let později se Challenger II vrátil do Marianského příkopu s echolotem a nastavil současnou hodnotu hloubky 10 994 m.

Dno Mariánského příkopu je ukryto ve věčné temnotě – sluneční paprsky nepronikají do takové hloubky. Teplota je jen pár stupňů nad nulou – a blízko bodu mrazu. Tlak v propasti Challenger je 108,6 MPa, což je asi 1 072násobek normálního atmosférického tlaku na hladině moře. To je pětinásobek tlaku, který vznikne, když kulka zasáhne neprůstřelný předmět, a přibližně se rovná tlaku uvnitř reaktoru pro syntézu polyetylenu. Ale lidé našli způsob, jak se dostat na dno.

Muž na dně

Prvními lidmi, kteří navštívili propast Challenger, byli američtí vojáci Jacques Piccard a Don Walsh. V roce 1960 v batyskafu „Trieste“sestoupili za pět hodin do 10 918 m. Na této značce výzkumníci strávili 20 minut a neviděli téměř nic kvůli mračnům bahna zvednutým přístrojem. Až na platýse, kterého zasáhl reflektor. Mít život pod tak vysokým tlakem bylo pro misi velkým objevem.

Před Piccardem a Walshem vědci věřili, že ryby nemohou žít v příkopu Mariana. Tlak v něm je tak velký, že vápník může existovat pouze v kapalné formě. To znamená, že kosti obratlovců se musí doslova rozpustit. Žádné kosti, žádné ryby. Příroda ale vědcům ukázala, že se mýlí: živé organismy se dokážou přizpůsobit i takto nesnesitelným podmínkám.

Mnoho živých organismů v propasti Challenger bylo objeveno batyskafem Deepsea Challenger, na kterém v roce 2012 sjel režisér James Cameron na dno Marianského příkopu. Ve vzorcích půdy odebraných přístrojem našli vědci 200 druhů bezobratlých a na dně prohlubně podivné průsvitné krevety a kraby.

V hloubce 8 tisíc metrů objevil batyskaf nejhlubší rybu - nového zástupce druhu lipar nebo mořských slimáků. Hlava ryby připomíná psí a její tělo je velmi tenké a elastické – při pohybu připomíná průsvitný ubrousek, který unáší proud.

O pár set metrů níže jsou obří deseticentimetrové améby zvané xenofyofory. Tyto organismy vykazují úžasnou odolnost vůči několika prvkům a chemikáliím, jako je rtuť, uran a olovo, které by během několika minut zabily jiná zvířata nebo lidi.

Vědci se domnívají, že v hloubce je mnohem více druhů, které čekají na svůj objev. Navíc stále není jasné, jak mohou takové mikroorganismy – extrémofily – přežít v tak extrémních podmínkách.

Odpověď na tuto otázku povede k průlomu v biomedicíně a biotechnologii a pomůže pochopit, jak vznikl život na Zemi. Vědci z University of Hawaii se například domnívají, že termální bahenní sopky v blízkosti deprese mohly poskytnout podmínky pro přežití prvních organismů na planetě.

Sopky na dně příkopu Mariana.

co je to trhlina?

Deprese vděčí za svou hloubku zlomu dvou tektonických desek - tichomořská vrstva prochází pod Filipíny a tvoří hluboký příkop. Oblasti, ve kterých k takovým geologickým událostem došlo, se nazývají subdukční zóna.

Každá deska je tlustá téměř 100 km a zlom je nejméně 700 km hluboký od nejnižšího bodu propasti Challenger. "Tohle je ledovec." Muž nebyl ani na špici - 11 je nic ve srovnání se 700 schovanými v hloubce. Mariánský příkop je hranicí mezi hranicemi lidského poznání a realitou, která je lidem nepřístupná, “říká geofyzik Robert Stern z Texaské univerzity.

Desky na dně Mariánského příkopu.

Vědci naznačují, že voda ve velkých objemech vstupuje do zemského pláště subdukční zónou - horniny na hranicích zlomů fungují jako houby, absorbují vodu a transportují ji do útrob planety. V důsledku toho se látka nachází v hloubce 20 až 100 km pod mořským dnem.

Geologové z Washingtonské univerzity zjistili, že za poslední milion let se přes křižovatku dostalo do útrob země více než 79 milionů tun vody – to je 4,3krát více, než činily předchozí odhady.

Hlavní otázkou je, co se děje s vodou ve střevech. Předpokládá se, že sopky uzavírají koloběh vody a vracejí vodu do atmosféry jako vodní páru během erupcí. Tato teorie byla podpořena předchozími měřeními objemů vody vstupující do pláště. Sopky emitované do atmosféry přibližně stejné jako absorbovaný objem.

Nová studie tuto teorii vyvrací – výpočty naznačují, že Země absorbuje více vody, než ji vrátí. A to je opravdu zvláštní - vzhledem k tomu, že hladina světového oceánu za posledních několik set let nejenže neklesla, ale vzrostla o několik centimetrů.

Možným řešením je odmítnout teorii o stejné šířce pásma všech subdukčních zón na Zemi. Podmínky v Marianském příkopu budou pravděpodobně extrémnější než v jiných částech planety a trhlinou v Propasti Challenger prosakuje více vody.

„Závisí množství vody na strukturálních vlastnostech subdukční zóny, například na úhlu ohybu desek? Předpokládáme, že podobné zlomy existují na Aljašce a v Latinské Americe, ale člověku se zatím nepodařilo najít hlubší strukturu než Mariánský příkop,“dodal hlavní autor Doug Vines.

Voda ukrytá v útrobách Země není jedinou záhadou Mariánského příkopu. Americký Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA) nazývá region zábavním parkem pro geology.

Toto je jediné místo na planetě, kde se oxid uhličitý vyskytuje v kapalné formě. Je vyvrženo několika podmořskými sopkami umístěnými mimo Okinawský žlab poblíž Tchaj-wanu.

V hloubce 414 m v Mariánském příkopu se nachází sopka Daikoku, což je jezero čisté síry v kapalné formě, které neustále vře při teplotě 187 °C.6 km níže se nacházejí geotermální prameny, které vydávají vodu o teplotě 450 °C. Tato voda se ale nevaří – procesu brání tlak vyvíjený 6,5kilometrovým vodním sloupcem.

Dno oceánu bylo dnes člověkem prozkoumáno méně než Měsíc. Vědci pravděpodobně budou schopni odhalit zlomy hlouběji než Mariánský příkop, nebo alespoň prozkoumat jeho strukturu a rysy.