Содержание
Уровень мирового океана: динамика, причины повышения, риски и перспективы
Повышение уровня Мирового океана — серьезное последствие изменения климата. Под угрозой исчезновения Гаити, Мальдивы и другие островные государства. В каком положении сейчас находится мир и как страны решают проблему?
Аудиоверсия материала:
Теперь материалы РБК Трендов можно не только читать, но и слушать. Ищите и подписывайтесь на подкаст «Звучит как тренд» в Apple Podcasts, «Яндекс.Музыке», Castbox или на другой платформе, где вы слушаете подкасты.
Что случилось
В последние несколько десятилетий океан стал нагреваться почти на 40% быстрее, чем это было еще в середине прошлого века, а уровень воды растет ускоренными темпами.
К настоящему времени средний уровень Мирового океана повысился с 1900 года примерно на 21 см, при этом за последние 25 лет рост составил сразу 7,5 см. Каждый год уровень воды повышается на 3,2 мм. Кажется, что это мизерные значения, однако скорость, с которой сегодня меняется уровень моря, в 2,5 раза выше, чем была всего лишь десять лет назад.
С 1993 года в некоторых океанических бассейнах уровень воды уже поднялся на 15-20 см. Региональные различия объясняются изменчивостью силы ветров и течений, которые влияют на то, сколько и где более глубокие слои океана хранят тепло.
Как происходит повышение уровня воды
Динамика повышения среднего уровня Мирового океана по годам. Синяя линяя — измерения с помощью прибора мареограф, оранжевая линия — измерения со спутников
(Фото: U.S. Global Change Research Program (USGCRP))
Основной причиной довольного резкого роста уровня воды стало повышение глобальной температуры, вызванное человеческой деятельностью. Согласно подсчетам ученых из Национального управления океанических и атмосферных явлений США (NOAA), даже при низких выбросах парниковых газов к 2100 году уровень моря с большой вероятностью поднимется как минимум на 30 см от значения 2000 года.
Если мировое сообщество никак не повлияет на объемы выбросов, то через 80 лет можно ожидать повышения уровня Мирового океана на 2,5 метра. Например, 80% территории Мальдивских островов находится на отметке в один метр над уровнем моря, то есть государство может вовсе уйти под воду.
Возможные сценарии повышения уровня моря в зависимости от выбросов парниковых газов (синий цвет — низкий уровень эмиссии, красный — экстремальный)
(Фото: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA))
Что влияет на рост уровня Мирового океана
Есть два основных фактора, которые оказывают влияние на повышение уровня воды — таяние ледников и нагрев морей и океанов.
Повышение температуры воды — большая проблема для всего мира на сегодняшний день. Когда вода становится теплее, она расширяется, то есть занимает больше пространства. Сейчас температура океанов на Земле самая высокая за все время наблюдения за ними.
Мировой океан поглощает около 90% всего тепла, замедляя нагрев атмосферы.
Динамика средней глобальной температуры Мирового океана
(Фото: EPA / NOAA)
Беспокойство ученых вызывает и таяние ледников. За последние несколько десятилетий их потери увеличились в пять раз. Скорость таяния Гренландского ледникового щита выросла в семь раз с 1992 года, а Антарктиды — в шесть раз по сравнению с 1980-ми годами. Вклад таяния ледников (с небольшим учетом переноса подземных вод) в повышение уровня моря почти в два раза выше теплового расширения воды.
Таяние морского льда уменьшает площадь белой поверхности и, соответственно, увеличивает площадь темной поверхности океана, которая хорошо поглощает солнечное излучение. Подсчитано, что заснеженный морской лед поглощает около 20% падающего на него солнечного излучения, тогда как свободная ото льда поверхность океана поглощает более 90%.
Таким образом происходит замкнутый круг: чем теплее становится океан, тем больше тают ледники, что ведет к еще большему поглощению тепла океаном. Минимальная протяженность морского льда в Арктике уменьшилась с 1979 года на 44%. При таких темпах, предупреждают авторы некоторых прогнозов, к середине этого столетия Арктика будет практически свободна ото льда в летние месяцы.
Чем грозит рост уровня моря
Главная проблема повышения уровня Мирового океана — затопление прибрежных районов. Последствия изменения климата и роста уровня воды первыми почувствуют на себе малые островные государства и территории в Тихом и Индийском океанах, например, Кирибати, Маршалловы острова или Гавайи. Они могут вовсе исчезнуть с лица Земли. Дополнительный нагрев моря затрудняет размножение рыбы, что негативно повлияет на морской промысел, который является одним из главных источников дохода для жителей этих регионов.
Чуть более теплый океан вызывает больше сильных ураганов, тайфунов и штормов, что разрушительно сказывается на прибрежных городах.
Восемь из десяти крупнейших мегаполисов мира, где проживают сотни миллионов человек, располагаются недалеко от побережья. Исследования показывают, что в период с 1963 по 2012 годы почти половина всех смертей от ураганов в Атлантике случилась из-за штормовых нагонов, вызванных потеплением океана.
Рост уровня воды угрожает инфраструктуре городов, промышленности, грозит загрязнением питьевых источников и т.п. От соленой морской воды пострадают не только источники пресной воды, но и сельское хозяйство в целом, что вызовет массовый голод. Можно ожидать глобальную миграцию и климатических беженцев.
К 2100 году повышение уровня моря на один метр при нулевом росте населения затронет 410 млн. человек по всем миру. По прогнозам Всемирного банка, к 2050 году ущерб мировой экономике только от наводнений составит до $52 млрд в год. Эта цифра может вырасти до $1 трлн в год, если к наводнениям прибавить ущерб от непосредственного повышения уровня океана.
Более теплая вода в океанах повышает их кислотность и снижает уровень кислорода, что негативно сказывается на биоразнообразии и экосистемах в целом.
Если глобальная температура увеличится на 2 °C в сравнении с доиндустриальной эпохой, то коралловые рифы исчезнут почти полностью.
Как остановить повышение?
Наиболее действенным способом остановить повышение уровня океана может стать сокращение выбросов парниковых газов, что приведет к снижению темпов роста глобальной температуры. Однако это процесс длительный, а действовать надо сейчас.
Некоторые страны, которым грозит затопление больших территорий, вырабатывают адаптационную стратегию, которая поможет справиться с долгосрочными рисками повышения уровня моря. Например, предпринимаются попытки построить защитные сооружения.
В индонезийской Джакарте и китайском Шанхае возвели огромные морские дамбы, которые защищают города от повышения уровня моря и сильных наводнений. В голландском Роттердаме построены барьеры, дренажные системы и «водные квадраты», где скапливается лишняя вода во время сильных ливней. Тропические страны высаживают мангровые заросли и другую растительность, которая удерживает воду.
Островное государство Фиджи переселяет жителей на более высокие участки своей территории.
В России же относительно немного городов, расположенных на пологой береговой линии. Однако от глобального повышения уровня моря могут пострадать Санкт-Петербург, Сочи, Ростов-на-Дону и другие города. Если уровень воды поднимется более чем на один метр, то Северной столице придется принимать дополнительные инженерные решения. В 2011 году в Финском заливе уже открыли дамбу, которая защищает город от регулярных наводнений.
Океаны и изменение климата | МАГАТЭ
Изменение климата меняет и океан. Воздействие изменения климата на океаны изучено не полностью, однако имеющиеся данные позволяют прогнозировать, среди прочего, рост температуры воды, подъем уровня моря и изменение химического состава океана, например его подкисление. МАГАТЭ помогает государствам-членам в использовании ядерных и изотопных методов в целях научного изучения изменений, происходящих в океане, мониторинга изменения климата и адаптации к нему.
Уже меняется химический состав океанской воды, ведь она поглощает из атмосферы примерно четверть ежегодных антропогенных выбросов углекислого газа. Эффективным средством исследования круговорота углерода и подкисления океана являются ядерные и изотопные методы. Они позволяют лучше понять, каким было прошлое океана, каково его текущее состояние и как повлияет на него изменение климата.
Подкисление океана
Поскольку океан поглощает диоксид углерода (CO2), который выделяется в атмосферу в результате человеческой деятельности, карбонатный состав и кислотность морской воды меняются; этот процесс называют подкислением океана. Это, с одной стороны, снижает уровень диоксида углерода в атмосфере и существенно сдерживает процесс изменения климата, а с другой, подкисление океана — иногда его называют «другой проблемой с CO2» — в последнее десятилетие превратилось в существенный глобальный фактор, который может оказать негативное воздействие на морские организмы и биогеохимические циклы.
В исследованиях подкисления океана используются ядерные и изотопные методы, которые в значительной мере способствовали пониманию этого явления благодаря изучению прошлых изменений кислотности океана и влияния его подкисления на морские организмы, в том числе благодаря исследованию таких биологических процессов, как кальцификация.
Снижение показателя pH («водородного показателя» – меры кислотности или щелочности) на поверхности океана уже заметно, однако оценить влияние подкисления океана на морскую биоту в полном объеме непросто. Как показывают исследования, спектр возможных последствий, как положительных, так и отрицательных, довольно велик, а разные виды демонстрируют различные уровни сопротивляемости и приспособляемости.
При падении рН и соответствующей концентрации соединений углерода ниже определенного уровня начинается разрушение карбоната кальция, который входит в состав раковин и скелетов многих организмов. Некоторые кораллы, птероподы, двустворчатые моллюски и кальцифицирующий фитопланктон могут быть особенно чувствительны к изменениям в химическом составе морской воды.
Энергозатраты на сопротивление повышающейся кислотности могут уменьшить объем энергии, необходимой для физиологических процессов, таких как размножение и рост. Ученые из Лабораторий окружающей среды МАГАТЭ с помощью изотопных методов изучают воздействие подкисления океана и его взаимосвязь с другими экологическими стрессорами.
Исследования кораллов и морских экосистем
Коралловые рифы образуют одни из самых разнообразных экосистем на планете, однако исследования показывают, что некоторые виды кораллов чутко реагируют на изменения в своей среде. Эпизоды подкисления океана в прошлые геологические периоды приводили к существенным изменениям в экосистемах, а в ряде исключительных случаев – к массовому исчезновению некоторых видов бентосных фораминифер (разновидности морских организмов) и гибели рифообразующих известковых водорослей и кораллов.
С учетом потенциального воздействия подкисления океана на морскую среду и экосистемы Лаборатории окружающей среды МАГАТЭ проводят исследования по таким направлениям, как экономические последствия подкисления океана для рыболовства.
Кроме того, в МАГАТЭ функционирует Международный координационный центр по проблеме подкисления океана, который оказывает помощь в развитии науки о подкислении океана, создании потенциала и глобальном обмене информацией по этой теме.
С помощью ядерных и изотопных методов Агентство изучает скорость протекания биологических процессов в морских организмах – мидиях, устрицах, кораллах. При помощи природных изотопов бора можно исследовать прошлые изменения показателей pH морской воды: ученые измеряют относительное содержание таких изотопов в скелетах кораллов, образовавшихся тысячи лет назад, чтобы оценить уровень кислотности морской воды в прошлые периоды. Для изучения скорости кальцификации (при формировании раковин и скелетов) и других процессов используются также изотопы кальция.
Изучение круговорота углерода в мире
Океаны поглощают огромное количество атмосферного углекислого газа, играя таким образом большую роль в регулировании климата. Абсорбируемый морской водой углекислый газ либо уходит в более глубокие слои и переносится водными массами, либо участвует в процессе фотосинтеза и преобразуется в органическое вещество.
Существенная часть этого органического вещества перерабатывается на поверхности океана: поедается зоопланктоном или разлагается микроорганизмами. Однако небольшая, но значимая часть этого материала уходит в глубинные слои океана, где изолируется от атмосферы на века.
Этот поток поглощаемого органического вещества является важным источником энергии для морских организмов, находящихся на более высоких ступенях пищевой цепи. Скорость этих физических и биологических процессов влияет на то, каким будет соотношение атмосферного и океанического углерода. Если изменится температура или химический состав морской воды, то могут измениться и темпы этих процессов, а значит и углеродный баланс планеты.
Для изучения источников и судьбы органического вещества, а также для анализа роли океанов в глобальном круговороте углерода МАГАТЭ пользуется методами на основе стабильных и природных радиоизотопов. Лаборатория радиоэкологии МАГАТЭ замеряет приток углерода в глубинные слои океана как напрямую, т.
е. собирая материал конусообразными седиментационными ловушками, так и опосредованно, т.е. с использованием природных радионуклидов (тория-234, урана-238, полония-210 и свинца-210), которые адсорбируются (прикрепляются) к поглощаемому материалу, погружающемуся на дно океана. Применение этих инструментов в разных районах океана, например в полярных районах или зонах апвеллинга, где насыщенные питательными веществами холодные воды поднимаются из глубины к поверхности, позволяет определить, насколько велики потоки поглощаемого материала, и оценить, как меняется их динамика по мере изменения климата.
Действительно ли океан умрет через 50 лет?
Через 50 лет океан Земли может радикально измениться. Изображение: Кодзихирано/Shutterstock.com
Бета-версия
Во время бета-тестирования
статьи для тестирования могут храниться только в течение семи дней.
Создайте список статей для чтения позже. Вы сможете получить доступ к своему списку из любой статьи в Discover.
У вас нет сохраненных статей.
АНТРОПОКЕН
Кэти Павид
Мы все зависим от океана, знаем мы об этом или нет. Огромные водные просторы Земли являются ключом к успеху всей жизни на Земле. Мы едим рыбу из океана, дышим выделяемым ею кислородом, чувствуем тепло его огромных течений. Без здорового океана люди не могут процветать.
Но океан сильно пострадал, и мы плохо к нему относимся. Он сталкивается с тремя огромными угрозами: чрезмерным выловом рыбы, загрязнением и изменением климата. Большинство из них вызваны неправильным управлением человека. Природа растягивается до предела. Если мы не остановимся, океан может кардинально измениться уже при нашей жизни.
Мы спросили экспертов: если мы не изменим свой образ жизни, как будет выглядеть океан через 50 лет?
Загрязнение пластиком на острове Хендерсон, необитаемом острове в южной части Тихого океана.
Пластика будет больше, чем рыбы
Загрязненные реки каждый день впадают в океан, и мало признаков замедления.
Морские животные и птицы теперь регулярно едят пластик, как и люди. По оценкам, к 2050 году пластика в море может быть больше, чем рыбы.
Когда пластик накапливается, рыба исчезает. С тех пор как в середине двадцатого века началось промышленное рыболовство, океаны преобразились. Сегодняшние моря содержат только 10 % марлина, тунца, акул и других крупных хищников, которые были обнаружены в 1950-х годах. Чтобы остановить эту бойню, защитники природы призывают защитить треть Мирового океана от рыболовства.
Куратор музея Миранда Лоу объясняет: «Когда мы убиваем крупных хищников, таких как марлины и акулы, это разрушает океаны с последствиями, которые могут затронуть всех нас.
‘Перелов выводит из равновесия всю экосистему океана. Но некоторые животные, такие как пингвины и черепахи, могут адаптироваться и перекусывать медузами, когда заканчивается другая пища».
Медузы устойчивы к изменению климата, а это означает, что они могут процветать в ближайшие годы.
Это лунные медузы, которые распространены в Великобритании. Изображение: Итан Дэниэлс/Shutterstock.com.
Медузы захватывают власть
По мере того, как наш аппетит к морепродуктам растет, а популяции рыб во всем мире сокращаются, ученые считают, что медузы могут стать большими победителями. С меньшим количеством рыбы у медуз меньше конкуренции за планктон, которым они питаются. Они также процветают в более теплых водах и морях, загрязненных удобрениями от сельского хозяйства. В океанах будущего медузы могут стать одной из немногих вещей, оставшихся в меню.
Если бы мы ловили рыбу более рационально, картинка была бы намного ярче. Если бы мы все ели морепродукты реже и давали запасам время на восстановление, популяции рыб могли бы не отставать от человеческих аппетитов.
Окаменелый участок морского дна возрастом 430 миллионов лет. Ученые могут использовать подобные образцы в своих коллекциях, чтобы изучить, как животные жили и умирали миллионы лет назад.
Вода станет теплее и будет содержать меньше кислорода
Даже если мы прекратим ловить рыбу и решим проблему пластикового загрязнения, жизнь под водой все равно будет бороться с изменением климата.
Океаны Земли существуют миллиарды лет, и раньше они переживали периоды потепления и охлаждения. Музейные ученые изучают эти прошлые периоды изменения климата, чтобы предсказать, что произойдет с океанскими животными в будущем.
Руководитель исследования профессор Ричард Твитчетт говорит: «У нас есть очень хорошее представление о том, как выглядят океаны, когда климат становится теплее. Это уже случалось с Землей много раз, и здесь, в Музее, у нас есть коллекции ископаемых животных и растений, которым миллионы лет, поэтому мы можем увидеть, как они отреагировали. Камни и окаменелости показывают нам, что по мере повышения температуры в прошлом уровень кислорода падал, и огромные участки морского дна становились непригодными для жизни.
‘Теплая вода содержит меньше кислорода, что является большой проблемой для морских животных.
Любой, у кого есть аквариум, знает, что через него нужно пропускать воздух, потому что рыба внутри израсходует кислород».
Когда уровень кислорода падает, мертвые зоны расширяются. Это районы океана, где качество воды слишком низкое для поддержания жизни. Загрязнение только усугубит опустошение, если мы его не остановим.
Роющий еж, Echinometra mathaei. Изображение: Damsea/Shutterstock.com.
Наша рыба с жареным картофелем станет меньше
Некоторые животные станут меньше по мере того, как их водяной дом станет теплее, а кислород исчезнет. Пострадает любое животное с жабрами, включая рыбу, устриц, осьминогов и крабов.
Другие животные дышат воздухом, например киты и черепахи, поэтому они получают кислород из атмосферы. Они не будут затронуты таким же образом, но все остальное будет. Меньшая рыба будет иметь эффект домино в пищевой цепочке и приведет к появлению более мелких хищников, таких как акулы.
Ричард объясняет: «Мы измерили размеры окаменелостей, чтобы проверить это предсказание, и почти во всех случаях морские животные становились меньше по мере повышения температуры в прошлом.
Так что вполне вероятно, что наши порции рыбы в будущем сократятся. Даже если не считать изменения климата, мы уже давно занимаемся чрезмерным выловом рыбы и уже съели много крупных животных в воде. Это двойной удар».
Теплая вода также снижает продуктивность экосистемы. Некоторые организмы, такие как роющие морские ежи и грязевые креветки, которые живут на морском дне, действительно важны для повторного использования питательных веществ. Так что, если эти животные станут меньше, продуктивность океанских систем снизится.
Береговые линии изменятся
Изменение климата вызывает быстрое таяние ледяных щитов, а это означает, что уровень моря повсюду поднимется. Это может стать трагедией для людей, поскольку прибрежные города столкнутся с наводнениями, но для морских животных это, вероятно, не будет иметь большого значения.
Ричард объясняет: «Поднятие уровня моря на метр или около того — это совсем немного по сравнению с прошлыми ледниковыми периодами, когда на Земле наблюдались изменения уровня моря на десятки или сотни метров.
В Великобритании, например, раньше уровень моря был намного выше и ниже, и морские экосистемы продолжали процветать. Сам по себе уровень моря не является проблемой для морских животных.
‘Воздействие на нас, на наши прибрежные города или низменные острова, является реальной проблемой, а не на животных.’
Планктон важен для здоровья океана. Они дают пищу многим животным, а также являются поглотителями углерода. Изображение: Напат/Shutterstock.com.
Вода станет более кислой
Океан является основным поглотителем углерода. Любое животное с твердым известковым скелетом, подобно планктону, хранит углерод внутри своего крошечного тела. Эти крошечные организмы являются мощными источниками энергии в борьбе с изменением климата.
Но закисление океана может разрушить их драгоценные скелеты, поэтому очень важно, чтобы мы работали, чтобы остановить это.
Ричард говорит: «Размножение известкового планктона — естественный способ удаления углерода из атмосферы.
Если вы в конечном итоге уничтожите их, у вас будут проблемы.
Многие животные, включая китов, также полагаются на криль и планктон в качестве источника пищи. Подкисление океана затронет и их. Синие киты, крупнейшие животные на Земле, выросли такими, потому что они могут использовать изобилие криля и планктона в наших океанах. Если они потеряют источник пищи, мы, вероятно, потеряем и их.
В будущем морские водоросли могут быть на всех обеденных тарелках чаще
Морское хозяйство
Морские водоросли могут стать одним из основных продуктов в нашем рационе. Многие морские водоросли выращиваются во всем мире без искусственных удобрений или пестицидов, и они являются питательной пищей, богатой белком. Морские водоросли также можно использовать в качестве корма для скота и в качестве биологической альтернативы пластиковой упаковке.
Сегодня мировое производство ограничено вредителями и болезнями, но музейные ученые работают над тем, чтобы помочь фермерам добавлять на наши тарелки больше морских водорослей.
Другие загрязнители могут увеличить
Пластик не единственный источник загрязнения. Химические вещества, свет и шум также влияют на морскую жизнь.
Например, на протяжении всей своей долгой жизни киты создают большие восковые пробки внутри своих слуховых проходов. Ученый музея Ричард Сабин проанализировал эту ушную серу и обнаружил следы токсинов, которые когда-то использовались в пестицидах, красках и пластмассах. Киты едят эти токсины и передают их своим детенышам. Химические вещества со временем накапливаются и могут повредить иммунную систему животных и их способность к размножению.
Ричард говорит: «Многие из этих загрязняющих веществ были запрещены несколько десятилетий назад, но они очень стойкие и до сих пор циркулируют в морских экосистемах. Кроме того, наши исследования указывают на влияние других сублетальных стрессоров, таких как шумовое загрязнение океана, которое препятствует способности крупных видов китов общаться друг с другом. Это особенно важно для одиночных видов, таких как синий кит, которые звонят друг другу на большие расстояния, чтобы найти себе пару, и социальных видов, таких как косатки, которые общаются во время охоты.
‘Как высшие хищники в океане, китообразные играют важную роль в поддержании хрупкого баланса морских экосистем. Представьте себе мир, в котором мы теряем наших океанских гигантов, населяющие нас прибрежные сообщества китообразных и возможность показать нашим детям красоту и необычайное разнообразие этих невероятных животных».
Итак, каковы перспективы?
Мертвые зоны в океане остаются угрозой. Защита этого драгоценного ресурса – непростая задача. Цель состоит в том, чтобы сделать всю экосистему более устойчивой, способной справляться с изменениями.
Многие из этих проблем гораздо серьезнее, чем любой индивидуальный выбор. Только коллективные действия могут решить их, что требует обязательств со стороны правительств и бизнеса.
Тем не менее, мы все можем изменить ситуацию, перерабатывая пластиковые отходы, покупая экологичные морепродукты и сокращая собственные выбросы углерода.
Узнайте больше о том, как вы можете изменить мир к лучшему >
Океанические впадины — Океанографический институт Вудс-Хоул
Что такое океанские впадины?
Океанические впадины — это крутые впадины в самых глубоких частях океана [где старая океаническая кора одной тектонической плиты проталкивается под другую плиту, поднимая горы, вызывая землетрясения и образуя вулканы на морском дне и на суше.
С глубиной более 6000 метров (почти 20 000 футов) впадины составляют мировую «зону хадала», названную в честь Аида, греческого бога подземного мира, и составляют 45% самых глубоких планет мирового океана. Однако самые глубокие части траншеи составляют всего около 1 процента или менее от ее общей площади. Обширные подводные склоны и крутые стены траншей составляют большую часть хадальской зоны, где уникальные места обитания, простирающиеся на разных глубинах, являются домом для разнообразного числа видов, многие из которых являются новыми или еще неизвестными науке.
Как образуются траншеи?
Впадины образуются в результате субдукции, геофизического процесса, при котором две или более тектонических плит Земли сходятся, и более старая, более плотная плита проталкивается под более легкую плиту и глубоко в мантию, в результате чего морское дно и самая внешняя кора (литосфера) изгибаются и образуют крутое V-образное углубление. Этот процесс превращает траншеи в динамические геологические объекты — на них приходится значительная часть сейсмической активности Земли — и они часто становятся местом сильных землетрясений, в том числе некоторых из крупнейших зарегистрированных землетрясений.
Субдукция также вызывает подъем расплавленной коры, которая образует горные хребты и вулканические острова, параллельные желобу. Примеры этих вулканических «дуг» можно увидеть на Японском архипелаге, Алеутских островах и во многих других местах вокруг этой области, называемой Тихоокеанским «огненным кольцом».
Где находятся окопы?
Траншеи длинные, узкие и очень глубокие, и хотя большинство из них находится в Тихом океане, их можно найти по всему миру. Самая глубокая впадина в мире, Марианская впадина, расположенная недалеко от Марианских островов, имеет длину 1580 миль и среднюю ширину всего 43 мили. Здесь находится Бездна Челленджера, которая на высоте 10 911 метров (35 797 футов) является самой глубокой частью океана. Желоба Тонга, Курило-Каматча, Филиппины и желоба Кермадек имеют глубину более 10 000 метров (33 000 футов).
Каково это в окопе?
Большая глубина океанских впадин создает среду с давлением воды более чем в 1000 раз выше, чем на поверхности, постоянной температурой чуть выше точки замерзания и отсутствием света для поддержания фотосинтеза.
Хотя это может показаться неподходящими для жизни условиями, считается, что сочетание чрезвычайно высокого давления, постепенного накопления пищи вдоль осей траншей и географической изоляции хадальских систем создало места обитания с необычайно высокой численностью нескольких узкоспециализированных видов. организмы.
Как там выживает жизнь?
Многие из организмов, живущих в траншеях, развили удивительные способы выживания в этих уникальных условиях. Недавние открытия в хадальской зоне выявили организмы с белками и биомолекулами, способными противостоять сокрушительному гидростатическому давлению, а также другие, способные использовать энергию химических веществ, вытекающих из просачивающихся углеводородов и грязевых вулканов на морском дне. Другие виды хадалов питаются органическим материалом, который дрейфует с поверхности моря и направляется к оси V-образных желобов.
Что мы знаем о траншеях?
Из-за своей огромной глубины траншеи создают уникальные логистические и инженерные проблемы для исследователей, которые хотят их изучать.
Исследование траншей на сегодняшний день было крайне ограниченным (только три человека когда-либо посещали морское дно ниже 6000 метров), и большая часть того, что известно о траншеях и существах, которые там живут, была получена в результате двух кампаний по отбору проб в 1950-х годах (датский G ). алатея и советская Витязь Экспедиции) и из нескольких фотоэкспедиций и образцов морского дна, взятых удаленно из глубины, при этом мало что известно об их точном местонахождении. Несмотря на их редкость, эти первоначальные попытки изучения траншей намекнули на существование ранее неизвестных процессов, видов и экосистем.
Почему важны океанские впадины?
Информация об океанских впадинах ограничена из-за их глубины и удаленности, но ученые знают, что они играют важную роль в нашей жизни на суше.
Что океанские впадины могут рассказать нам о землетрясениях?
Большая часть сейсмической активности в мире, например, происходит в зонах субдукции, что может иметь разрушительные последствия для прибрежных сообществ и даже для мировой экономики.
Землетрясения на морском дне, возникшие в зонах субдукции, стали причиной цунами в Индийском океане в 2004 году, а также землетрясения и цунами в Тохоку в 2011 году в Японии. Изучая океанские впадины, ученые могут лучше понять физический процесс субдукции и причины этих разрушительных стихийных бедствий.
Что океанские впадины могут рассказать нам о здоровье человека?
Изучение траншей также дает исследователям представление о новых и разнообразных приспособлениях глубоководных организмов к окружающей среде, которые могут стать ключом к биологическим и биомедицинским достижениям. Изучение того, как хадальские организмы адаптировались к жизни в суровых условиях, может помочь продвинуться вперед во многих областях исследований, от лечения диабета до улучшения стиральных порошков. Исследователи уже обнаружили микробы, населяющие глубоководные гидротермальные жерла, которые могут стать новыми источниками антибиотиков и противораковых препаратов. Эти же приспособления могут также стать ключом к пониманию происхождения жизни в океане, поскольку ученые изучают генетику этих организмов, чтобы собрать воедино историю распространения жизни между изолированными хадальскими экосистемами и, в конечном итоге, по всему мировому океану.
Что океанские впадины могут рассказать нам о климате Земли?
Недавние исследования также выявили неожиданно большое количество углеродистого вещества, скапливающегося в траншеях, что может свидетельствовать о том, что эти регионы играют важную роль в климате Земли. Этот углерод либо поглощается мантией Земли посредством субдукции, либо потребляется траншейными бактериями. Открытие открывает возможности для дальнейших исследований роли траншей как в качестве источника (в результате вулканизма и других процессов), так и в качестве поглотителя в планетарном углеродном цикле, что может повлиять на то, как ученые в конечном итоге приходят к пониманию и прогнозированию воздействия антропогенных парниковых газов. газы и глобальное изменение климата.
Что дальше с исследованием и открытием траншей?
Разработка новых глубоководных технологий, от подводных аппаратов до камер, датчиков и пробоотборников, предоставит ученым больше возможностей систематически исследовать траншейные экосистемы в течение продолжительных периодов времени.