خندق ماريانا: أعمق الأعماق

خندق ماريانا: أعمق الأعماق

Deep Discoverer يستكشف جدار الجبل البحري في Subducting Guyot 1.

يصل خندق ماريانا إلى أكثر من 7 أميال تحت سطح المحيط الهادئ. 

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). وجد تقدير عام 2021 باستخدام مستشعرات الضغط أن أعمق بقعة في تشالنجر ديب كانت 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).

وبالمقارنة ، يبلغ ارتفاع جبل إيفرست 29.026 قدمًا (8848 مترًا) فوق مستوى سطح البحر ، مما يعني أن أعمق جزء من خندق ماريانا يبلغ 7044 قدمًا (2147 مترًا) أعمق 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 سلطة 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.

يقع خندق ماريانا في غرب المحيط الهادئ.

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 مجموعة من الكبريت المنصهر على عمق 1345 قدمًا (410 م) تحتسطح المحيط ، وهو شيء لا يُرى في أي مكان آخر على الأرض ، وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA).

ما الذي 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 من رحلة المخرج جيمس كاميرون عام 2012 إلى الخندق ، إن الحيوانات التي تعيش في أعمق أجزاء خندق ماريانا تعيش في ظلام دامس وضغط شديد .

فحص بالأشعة المقطعية لسمكة ماريانا التي تعيش في خندق ماريانا. يمكن رؤية قشريات صغيرة (باللون الأخضر) داخل معدة سمكة الحلزون.

الغذاء في خندق ماريانا محدود للغاية ، لأن المضيق العميق بعيد عن الأرض. نادرًا ما تجد المواد النباتية الأرضية طريقها إلى قاع الخندق ، كما أخبر جالو Live Science Arab ، 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.

وقال 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 الهولوثوريين 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 المستخرج من مياه البحر لدعم قوقعته. 

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 . 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 نُشرت في عام 2017 في مجلة Nature Ecology and Evolution ، أظهر فريق بحثي 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 بشكل شائع كعوازل كهربائية ومثبطات اللهب ، وفقًا لدراسة نُشرت 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 بجامعة نيوكاسل ، في بيان .

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.

كثافة المواد البلاستيكية الدقيقة في أعماق البحار أعلى بكثير مما كان يُعتقد في السابق.

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. وجدت ورقة بحثية نُشرت عام 2018 في مجلة Geochemical Perspectives أن المواد البلاستيكية 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 أن غطس في خندق ماريانا؟

كان الناس يستكشفون خندق ماريانا منذ أكثر من قرن.

• في عام 1875 ، تم اكتشاف الخندق بواسطة HMS Challenger باستخدام معدات السبر التي تم اختراعها مؤخرًا أثناء رحلة حول العالم ، وفقًا لموقع ويب DeepSea Challenge ، رحلة كاميرون المنفردة لعام 2012 إلى 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 تصل إلى قاع تشالنجر ديب عبارة عن "قارب عميق" يُدعى ترييستي ، والذي قام بالرحلة في عام 1960. ووصلت الغواصة ، التي كان يقودها الملازم البحري الأمريكي دون والش والعالم السويسري جاك بيكارد ، إلى عمق 35797 قدمًا ( 10911 م).
• في عام 2012 ، أصبح جيمس كاميرون قائد المهمة الثانية للوصول إلى قاع تشالنجر ديب. قام المخرج بتجريب الغواصة في أعماق البحار ، وتصوير لقطات لصالح ناشيونال جيوغرافيك . لقد غاب 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 في الغوص العميق 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 نيريوس التي تعمل عن بعد إلى أرضية تشالنجر ديب وظلت هناك لمدة 10 ساعات ، مسجلة الفيديو. (سوف ينفجر نيريوس لاحقًا في عام 2014 أثناء استكشافه لخندق آخر في أعماق البحار ، وهو خندق كرماديك ، وفقًا لهيئة الإذاعة البريطانية ).
• في عام 2021 ، قامت بعثة استكشافية إسبانية ، حملة كالادان أوشيانيك بحلقة النار ، الجزء الثاني ، بجمع صخور الوشاح من قاع خندق مارياناس الذي يحتوي على حصائر ميكروبية.

مصادر إضافية

• لمعرفة المزيد حول كيفية قياس عمق أعمق مكان على الأرض ، انظر إذن ، ما مدى عمق خندق ماريانا ؟ (PDF) ، ورقة في مجلة الجيوديسيا البحرية تناقش الأساليب والاختلافات بين التقديرات.
• تدير خدمة الأسماك والحياة البرية الأمريكية نصب ماريانا ترينش مارين التذكاري الوطني ، وتحتوي صفحة الويب الخاصة بهم على آخر الأخبار حول الحفظ والاكتشاف في النصب التذكاري.
• أخيرًا ، تكشف خرائط ناسا للخندق عن ضربة هلالية رشيقة للتشكيل الأرضي.

فهرس

عاموس ، ج. (2014 ، 12 مايو). تنفجر غواصة نيريوس في أعماق البحار بمقدار 10 كيلومترات. بي بي سي نيوز. https://www.bbc.com/news/science-environment-27374326 . 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 . 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 .

Gardner، JV، Armstrong، AA، Calder، BR، & Beaudoin، J. (2014). لذا ، ما هو عمق خندق ماريانا؟ الجيوديسيا البحرية ، 37 (1) ، 1-13. https://doi.org/10.1080/01490419.2013.837849

Greenaway، SF، Sullivan، KD، Umfress، SH، Beittel، AB، & Wagner، KD (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

Jamieson، AJ، Malkocs، T.، Piertney، SB، Fujii، T.، & amp؛ 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

Jamieson ، AJ (2017 ، 14 فبراير). تعليق: كيف اكتشفنا القشريات الملوثة. مكتب مطبعة جامعة نيوكاسل. https://www.ncl.ac.uk/press/articles/archive/2017/02/marianatrenchpollution/

ماريانا ترينش: تشالنجر ديب وسيرينا ديب يغوصان . https://caladanoceanic.com/expeditions/mariana/ . تم الاسترجاع 10 مايو ، 2022. 

Marianas Trench Marine National Monument. خدمة الأسماك والحياة البرية الأمريكية. https://www.fws.gov/national-monument/marianas-trench-marine . تم الاسترجاع 10 مايو ، 2022.

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

خندق ماريانا. http://www.deepseachallenge.com/the-expedition/mariana-trench/ تم استرجاعه في 10 مايو 2022.