خندق ماريانا:أعمق الأعماق

انتقل إلى:

من يمتلكها؟
كيف تشكلت؟
هل توجد براكين؟
ما الذي يعيش هناك؟
هل هي ملوثة؟
هل انغمس فيها أحد؟
موارد إضافية
قائمة المراجع

خندق ماريانا هو أعمق خندق محيطي على الأرض وموطن أدنى نقطتين على هذا الكوكب.

يقع الخندق على شكل هلال في غرب المحيط الهادئ ، شرق جزر ماريانا بالقرب من غوام. المنطقة المحيطة بالخندق جديرة بالملاحظة للعديد من البيئات الفريدة ، بما في ذلك الفتحات التي تنبعث من الكبريت السائل وثاني أكسيد الكربون ، والبراكين الطينية النشطة والحياة البحرية التي تتكيف مع الضغوط 1000 مرة عن مستوى سطح البحر.

يعتبر Challenger Deep ، في الطرف الجنوبي من خندق ماريانا (يسمى أحيانًا خندق ماريانا) ، أعمق بقعة في المحيط. يصعب قياس عمقها من السطح ، ولكن في عام 2010 ، استخدمت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي نبضات صوتية مرسلة عبر المحيط وربطت تشالنجر ديب د عند 36،070 قدمًا (10994 مترًا). تقدير 2021 (يفتح في علامة تبويب جديدة) باستخدام مستشعرات الضغط ، وجد أن أعمق بقعة في تشالنجر ديب كان 35876 قدمًا (10935 مترًا). تختلف التقديرات الحديثة الأخرى بأقل من 1000 قدم (305 م).

يقع ثاني أعمق مكان في المحيط أيضًا في خندق ماريانا. يبلغ عمق Sirena Deep ، الذي يقع على بعد 124 ميلاً (200 كيلومتر) إلى الشرق من Challenger Deep ، 35462 قدمًا (10809 مترًا).

بالمقارنة ، جبل إيفرست يقف على ارتفاع 29،026 قدمًا (8،848 مترًا) فوق مستوى سطح البحر ، مما يعني أن أعمق جزء من خندق ماريانا أعمق بمقدار 7،044 قدمًا (2،147 مترًا) من ارتفاع قمة إيفرست.

من يملك خندق ماريانا؟

يبلغ طول خندق ماريانا 1،580 ميلاً (2،542 كم) - أي أكثر من خمسة أضعاف طول جراند كانيون. ومع ذلك ، يبلغ متوسط عرض الخندق الضيق 43 ميلاً (69 كم) فقط.

نظرًا لأن غوام هي إحدى أراضي الولايات المتحدة وأن جزر ماريانا الشمالية الخمس عشرة تخضع لحكم الكومنولث الأمريكي ، فإن الولايات المتحدة لديها ولاية قضائية على خندق ماريانا. في عام 2009 ، أنشأ الرئيس السابق جورج دبليو بوش نصب ماريانا ترينش مارين التذكاري الوطني ، الذي أنشأ محمية بحرية محمية لما يقرب من 195000 ميل مربع (506000 كيلومتر مربع) من قاع البحر والمياه المحيطة بالجزر النائية. يشمل النصب معظم أخدود ماريانا و 21 بركانًا تحت الماء ومناطق حول ثلاث جزر.

كيف تشكل خندق ماريانا؟

تم إنشاء خندق ماريانا من خلال العملية التي تحدث في منطقة الاندساس ، حيث تصطدم لوحتان هائلتان من القشرة المحيطية ، المعروفة باسم الصفائح التكتونية. في منطقة الاندساس ، يتم دفع قطعة واحدة من القشرة المحيطية وسحبها تحت الأخرى ، وتغرق في وشاح الأرض ، أي الطبقة الموجودة تحت القشرة. عندما تتقاطع قطعتا القشرة ، يتشكل خندق عميق فوق المنحنى في القشرة الغارقة. في هذه الحالة ، تنحني قشرة المحيط الهادئ أسفل القشرة الفلبينية.

يبلغ عمر قشرة المحيط الهادئ حوالي 180 مليون سنة حيث تغوص في الخندق. لوحة الفلبين أصغر وأصغر من لوحة المحيط الهادئ.

بقدر عمق الخندق ، فهو ليس أقرب بقعة إلى مركز الأرض. نظرًا لأن الكوكب ينتفخ عند خط الاستواء ، فإن نصف القطر عند القطبين يقل بحوالي 16 ميلاً (25 كم) عن نصف القطر عند خط الاستواء. لذا ، فإن أجزاء من قاع المحيط المتجمد الشمالي أقرب إلى مركز الأرض من تشالنجر ديب.

يبلغ ضغط الماء الساحق على أرضية الخندق أكثر من 8 أطنان لكل بوصة مربعة (703 كجم لكل متر مربع). هذا هو أكثر من 1000 ضعف الضغط الذي تشعر به عند مستوى سطح البحر ، أو ما يعادل 50 طائرة جامبو متراكمة فوق شخص.

هل توجد براكين في خندق ماريانا؟

سلسلة من البراكين التي ترتفع فوق أمواج المحيط لتشكل جزر ماريانا تعكس قوس خندق ماريانا على شكل هلال. تتخلل الجزر العديد من البراكين الغريبة تحت البحر.

على سبيل المثال ، يطلق بركان Eifuku الغواصة ثاني أكسيد الكربون السائل من الفتحات الحرارية المائية المشابهة للمداخن. السائل الخارج من هذه المداخن هو 217 درجة فهرنهايت (103 درجة مئوية). في بركان دايكوكو الغواصة القريب ، اكتشف العلماء بركة من الكبريت المنصهر 1345 قدمًا (410 م) تحت سطح المحيط ، شيء لا يُرى في أي مكان آخر على الأرض ، وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (يفتح في علامة تبويب جديدة) (NOAA).

ماذا يعيش في خندق ماريانا؟

اكتشفت البعثات العلمية الحديثة حياة متنوعة بشكل مدهش في هذه الظروف القاسية. قالت ناتاشا جالو ، طالبة الدكتوراه في معهد سكريبس لعلوم المحيطات والتي درست لقطات فيديو ، إن الحيوانات التي تعيش في أعمق أجزاء خندق ماريانا تعيش في ظلام دامس وضغط شديد. من رحلة المخرج جيمس كاميرون عام 2012 إلى الخندق.

الغذاء في خندق ماريانا محدود للغاية ، لأن المضيق العميق بعيد عن الأرض. نادرًا ما تجد المواد النباتية الأرضية طريقها إلى قاع الخندق ، كما قال جالو لـ Live Science ، ويجب أن تسقط العوالق الميتة التي تغرق من السطح آلاف الأقدام للوصول إلى Challenger Deep. بدلاً من ذلك ، تعتمد بعض الميكروبات على المواد الكيميائية ، مثل الميثان أو الكبريت ، بينما تلتهم الكائنات الأخرى الحياة البحرية الموجودة أسفلها في السلسلة الغذائية.

قال جالو إن الكائنات الحية الثلاثة الأكثر شيوعًا في قاع خندق ماريانا هي كائنات الزينوفيوفور ومزدوجات الأرجل وخيار البحر الصغير (الهولوثوريون).

قال جالو:"هؤلاء هم بعض من أعمق أتباع الهولوثيين الذين تمت ملاحظتهم على الإطلاق ، وكانوا متوفرين نسبيًا".

تشبه حوامل الزينوفيوفور وحيدة الخلية الأميبات العملاقة ، وهي تأكل من خلال إحاطة طعامها وامتصاصه. ومزدوجات الأرجل هي زبّالات لامعة تشبه الجمبري توجد عادة في خنادق أعماق البحار. كيف نجوا في الأسفل كان هناك بعض الغموض ، لأن أصداف البرمائيات تذوب بسهولة في الضغوط العالية لخندق ماريانا. ولكن في عام 2019 ، وجد باحثون يابانيون أن نوعًا واحدًا على الأقل من سكان خندق ماريانا يستخدم الألمنيوم المستخرجة من مياه البحر لتدعيم قوقعتها.

خلال بعثة كاميرون عام 2012 ، اكتشف العلماء أيضًا حصائرًا ميكروبية في Sirena Deep ، المنطقة الواقعة شرق Challenger Deep. تتغذى كتل الميكروبات هذه على الهيدروجين والميثان الناتج عن التفاعلات الكيميائية بين مياه البحر والصخور.

أحد أكبر الحيوانات المفترسة في المنطقة هو سمكة ذات مظهر خادع. في عام 2017 ، أفاد العلماء أنهم جمعوا عينات من مخلوق غير عادي ، يُطلق عليه اسم سمكة ماريانا الحلزونية ، والذي يعيش على عمق حوالي 26200 قدم (8000 م). أفاد باحثون في دراسة نُشرت في ذلك العام في مجلة Zootaxa أن جسم سمكة الحلزون الصغير والوردي وعديم القشور لا يبدو قادرًا على البقاء على قيد الحياة في مثل هذه البيئة القاسية ، لكن هذه السمكة مليئة بالمفاجآت. (يفتح في علامة تبويب جديدة). كتب مؤلفو الدراسة أن الحيوان يبدو أنه يهيمن على هذا النظام البيئي ، حيث يتعمق أكثر من أي سمكة أخرى ويستغل غياب المنافسين من خلال التهام الفريسة الوفيرة التي تعيش في الخندق.

هل خندق ماريانا ملوث؟

لسوء الحظ ، يمكن أن يكون أعماق المحيط بمثابة حوض محتمل للملوثات والقمامة المهملة. في دراسة نشرت عام 2017 في مجلة Nature Ecology and Evolution (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، أظهر فريق بحث بقيادة علماء في جامعة نيوكاسل في المملكة المتحدة أن المواد الكيميائية التي من صنع الإنسان والتي تم حظرها في السبعينيات لا تزال كامنة في أعمق أجزاء المحيط.

أثناء أخذ عينات من أمفيبود (قشريات تشبه الروبيان) من خندق ماريانا وكيرماديك ، اكتشف الباحثون مستويات عالية للغاية من الملوثات العضوية الثابتة (POPs) في الأنسجة الدهنية للكائنات الحية. تضمنت هذه المواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs) وإيثرات ثنائي الفينيل متعدد البروم (PBDEs) ، والمواد الكيميائية المستخدمة عادة كعوازل كهربائية ومثبطات اللهب ، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة Nature Ecology &Evolution. تم إطلاق هذه الملوثات العضوية الثابتة في البيئة من خلال الحوادث الصناعية وتسربات مدافن النفايات من الثلاثينيات حتى السبعينيات عندما تم حظرها أخيرًا.

"ما زلنا نفكر في أعماق المحيطات على أنها عالم بعيد ونقي ، وآمن من التأثير البشري ، لكن بحثنا يظهر أنه للأسف ، لا يمكن أن يكون هذا أبعد ما يكون عن الحقيقة ،" قال مؤلف الدراسة الرئيسي آلان جاميسون ، وهو محاضر كبير في البحرية علم البيئة في جامعة نيوكاسل ، قال في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة).

في الواقع ، احتوت البرمائيات في الدراسة على مستويات من التلوث مماثلة لتلك الموجودة في خليج سوروجا ، أحد أكثر المناطق الصناعية تلوثًا في شمال غرب المحيط الهادئ.

نظرًا لأن الملوثات العضوية الثابتة لا يمكن أن تتحلل بشكل طبيعي ، فإنها تستمر في البيئة لعقود ، وتصل إلى قاع المحيط عن طريق الحطام البلاستيكي الملوث والحيوانات النافقة. ثم يتم نقل الملوثات من مخلوق إلى كائن آخر عبر السلسلة الغذائية للمحيط ، مما يؤدي في النهاية إلى تركيزات كيميائية أعلى بكثير من تلوث مستوى السطح.

وقال جاميسون في البيان:"حقيقة أننا وجدنا مثل هذه المستويات غير العادية من هذه الملوثات في واحدة من أكثر الموائل النائية والتي يتعذر الوصول إليها على الأرض تعيد حقًا التأثير المدمر طويل المدى الذي تحدثه البشرية على الكوكب".

كما أن خندق ماريانا ليس بمنأى عن التلوث البلاستيكي الذي يغزو محيطات العالم. ورقة بحثية نُشرت عام 2018 في مجلة Geochemical Perspectives (يفتح في علامة تبويب جديدة) وجد أن اللدائن الدقيقة كانت شائعة بشكل مثير للقلق في أدنى مياه خندق ماريانا ، مما يشير إلى أن هذه المواد البلاستيكية تتدفق عبر المحيط لتركز في أعمق نقاطها.

هل سبق لأي شخص الغوص في خندق ماريانا؟

ظل الناس يستكشفون خندق ماريانا لأكثر من قرن.

في عام 1875 ، تم اكتشاف الخندق بواسطة HMS Challenger باستخدام معدات سبر تم اختراعها مؤخرًا أثناء رحلة حول العالم ، وفقًا لموقع الويب الخاص بـ DeepSea Challenge (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، رحلة كاميرون المنفردة لعام 2012 في الخندق. في عام 1951 ، تم إطلاق صوت الخندق مرة أخرى بواسطة HMS Challenger II. تم تسمية تشالنجر ديب ، أعمق جزء من الخندق ، على اسم السفينتين.
كانت أول سفينة مأهولة وصلت إلى قاع تشالنجر ديب عبارة عن "قارب عميق" يُدعى ترييستي ، والذي قام بالرحلة في عام 1960. وقد وصل طاقم الغواصة ، بقيادة الملازم البحري الأمريكي دون والش والعالم السويسري جاك بيكارد ، إلى عمق 35797 قدمًا (10911 م).
في عام 2012 ، أصبح جيمس كاميرون طيارًا للمهمة الثانية للوصول إلى قاع تشالنجر ديب. قام المخرج بتجريب الغواصة العميقة تشالنجر ، تصوير لقطات لناشيونال جيوغرافيك (يفتح في علامة تبويب جديدة). لقد غاب فقط عن الرقم القياسي الأصلي ، ووصل إلى عمق 35787 قدمًا (10908 م).
في عام 2019 ، قام المستكشف ورجل الأعمال فيكتور فيسكوفو بتجربة DSV Limiting Factor ، محطمًا الرقم القياسي لأعمق الغوص في Challenger Deep . نزل 35853 قدمًا (10927 م).
كما أدت الرحلات غير المأهولة إلى الخندق بواسطة الغواصات الآلية إلى توسيع المعرفة البشرية بهذه الحدود العميقة للمحيطات. في عام 1995 ، جمعت الغواصة اليابانية غير المأهولة Kaiko عينات وبيانات من الخندق. في عام 2009 ، سافرت السيارة الهجينة الأمريكية Nereus التي تعمل عن بعد إلى أرضية Challenger Deep وظلت هناك لمدة 10 ساعات ، مسجلة الفيديو. (سينهار نيريوس لاحقًا في عام 2014 أثناء استكشافه لخندق آخر في أعماق البحار ، وهو خندق Kermadec ، وفقًا لهيئة الإذاعة البريطانية (يفتح في علامة تبويب جديدة).)
في عام 2021 ، رحلة استكشافية إسبانية ، Caladan Oceanic's Ring of Fire Expedition (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، الجزء الثاني ، جمع صخور الوشاح من قاع خندق مارياناس الذي يحتوي على حصائر ميكروبية.

تم تحديث هذه المقالة في 16 مايو 2022 ، بواسطة ستيفاني باباس ، المساهمة في Live Science ، مع تقرير إضافي من إليزابيث دوهرر وتراشي بيدرسن ، مساهمي Live Science.

موارد إضافية

لمزيد من المعلومات حول كيفية قياس عمق أعمق مكان على الأرض ، راجع إذن ، مدى العمق هو خندق ماريانا؟ (PDF) (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، ورقة في مجلة الجيوديسيا البحرية تناقش الأساليب والاختلافات بين التقديرات.
تدير خدمة الأسماك والحياة البرية الأمريكية نصب ماريانا ترينش مارين التذكاري الوطني (يفتح في علامة تبويب جديدة) ، وتحتوي صفحة الويب الخاصة بهم على آخر الأخبار حول الحفظ والاكتشاف في النصب.
أخيرًا ، خرائط ناسا للخندق (يفتح في علامة تبويب جديدة) يكشف عن انقضاض الهلال على شكل الأرض.

ببليوغرافيا

عاموس ، ج. (2014 ، 12 مايو). غواصة نيريوس في أعماق البحار "تنفجر" بمقدار 10 كيلومترات لأسفل. بي بي سي نيوز. https://www.bbc.com/news/science-environment-27374326 (يفتح في علامة تبويب جديدة). تم الاسترجاع 10 مايو ، 2022.

كارولويتش ، م. (2012 ، 14 أبريل). منظر جديد لأعمق خندق. مرصد الأرض التابع لناسا. https://earthobservatory.nasa.gov/images/77640/new-view-of-the-deepest-trench (يفتح في علامة تبويب جديدة). تم الاسترجاع 10 مايو ، 2022.

إمبلي ، ب. (2006 ، 4 مايو). اكتشاف مرجل الكبريت في بركان دايكوكو:نافذة على بركان نشط . NOAA Ocean Explorer. https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/06fire/logs/may4/may4.html (يفتح في علامة تبويب جديدة).

Gardner، J.V، Armstrong، A.A، Calder، B.R، &Beaudoin، J. (2014). لذا ، ما هو عمق خندق ماريانا؟ الجيوديسيا البحرية ، 37 (1) ، 1-13. https://doi.org/10.1080/01490419.2013.837849 (يفتح في علامة تبويب جديدة)

Greenaway، S.F، Sullivan، K.D، Umfress، S.H، Beittel، A.B، &Wagner، K.D (2021). العمق المنقح لـ Challenger Deep من المقاطع العرضية الغاطسة ؛ بما في ذلك طريقة عامة لأعماق دقيقة مشتقة من الضغط في المحيط. الجزء الأول من أبحاث أعماق البحار:أوراق بحثية لعلوم المحيطات ، 178 ، 103644. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2021.103644 (يفتح في علامة تبويب جديدة)

Jamieson، A. J.، Malkocs، T.، Piertney، S.B، Fujii، T.، &؛ تشانغ ، زد (2017). التراكم الأحيائي للملوثات العضوية الثابتة في أعمق حيوانات المحيطات. طبيعة البيئة وأمبير. التطور ، 1 (3). https://doi.org/10.1038/s41559-016-0051 (يفتح في علامة تبويب جديدة)

جاميسون ، أ. (2017 ، 14 فبراير). تعليق:كيف اكتشفنا القشريات الملوثة. مكتب مطبعة جامعة نيوكاسل. https://www.ncl.ac.uk/press/articles/archive/2017/02/marianatrenchpollution/ (يفتح في علامة تبويب جديدة)

ماريانا ترينش:تشالنجر ديب وسيرينا ديب غوص . https://caladanoceanic.com/expeditions/mariana/ (يفتح في علامة تبويب جديدة). تم الاسترجاع 10 مايو ، 2022.

نصب Marianas Trench Marine National Monument. خدمة الأسماك والحياة البرية الأمريكية. https://www.fws.gov/national-monument/marianas-trench-marine (يفتح في علامة تبويب جديدة). تم الاسترجاع 10 مايو ، 2022.

Peng، X.، Chen، M.، Chen، S.، Dasgupta، S.، Xu، H.، Ta، K.، Du، M.، Li، J.، Guo، Z.، &؛ باي ، س. (2018). تلوث المواد البلاستيكية الدقيقة أعمق جزء من محيط العالم. رسائل المنظورات الجيوكيميائية ، 1-5. https://doi.org/10.7185/geochemlet.1829 (يفتح في علامة تبويب جديدة)

خندق ماريانا. http://www.deepseachallenge.com/the-expedition/mariana-trench/ (يفتح في علامة تبويب جديدة) تم استرجاعه في 10 مايو 2022.