Utforsking av dyphavsgraver

Havfartøyet Deep Discoverer som utforsker Mariana-graven. Den studerte geologiske egenskaper som ligner på bergarter og kløfter funnet i Alpene og kløfter i California. Dette ble gjort under 2016 Deepwater Exploration of the Marianas. NOAA Office of Ocean Exploration and Research.

Det er steder dypt under bølgene i planetens hav som forblir mystiske og nesten uutforskede. Noen er så dype at bunnen deres er like langt unna oss som de øvre delene av atmosfæren vår. Disse områdene kalles dyphavsgravene, og hvis de var på et kontinent, ville de vært dypt taggete kløfter. Disse mørke, en gang mystiske kløftene stuper ned så langt som 11 000 meter (36 000 fot) ned i jordskorpen på planeten vår. Det er så dypt at hvis Mount Everest ble plassert i bunnen av den dypeste grøften, ville dens steinete topp ligge 1,6 kilometer under bølgene i Stillehavet.

Teknisk sett er suter lange, smale fordypninger på havbunnen. Havnen fantastiske livsformer som ikke sees på overflaten, dyr og planter som trives under de ekstreme forholdene i skyttergravene. Det har bare vært de siste tiårene at mennesker til og med kunne tenke seg å begi seg så dypt for å utforske.

En NASA-kartvisning av Mariana-graven, som inneholder Challenger Deep. NASA

Hvorfor finnes havgraver?

Grøfter er en del av havbunnstopologien som også inneholder vulkaner og fjelltopper høyere enn noen på kontinentene. De dannes som et resultat av tektoniske platebevegelser. Studiet av Jordvitenskap og tektoniske platebevegelser , forklarer faktorene i deres dannelse, samt jordskjelv og vulkanutbrudd som forekommer både under vann og på land.

Dype lag med stein rir på toppen av jordens smeltede mantellag. Mens de flyter, støter disse 'platene' mot hverandre. Mange steder rundt om på planeten dykker en plate under en annen. Grensen der de møtes er der dype havgraver eksisterer.

For eksempel er Mariana-graven, som ligger under Stillehavet nær Mariana-øykjeden og ikke langt fra kysten av Japan, et produkt av det som kalles 'subduksjon'. Under grøften glir den eurasiske platen over en mindre kalt den filippinske platen, som synker ned i mantelen og smelter. Denne kombinasjonen av synking og smelting dannet Mariana-graven.

Et kombinert bilde av jordens plater, plategrensene og havbunnskartlegging (kalt batymetri). NASA/Goddard Science Visualization Lab.

Finne skyttergraver

Havgraver finnes i alle verdens hav. De inkluderer Philippine Trench, Tonga Trench, South Sandwich Trench, Eurasian Basin og Malloy Deep, Diamantina Trench, Puerto Rican Trench og Mariana. De fleste (men ikke alle) er direkte relatert til subduksjonshandlinger eller plater som beveger seg fra hverandre, noe som tar millioner av år å oppstå. For eksempel dannet Diamantina-graven da Antarktis og Australia trakk seg fra hverandre for mange millioner år siden. Den handlingen sprakk jordens overflate og den resulterende bruddsonen ble grøften. De fleste av de dypeste skyttergravene finnes i Stillehavet, som ligger over den såkalte 'Ildringen'. Denne regionen får navnet på grunn av tektonisk aktivitet som også ansporer til dannelsen av vulkanutbrudd dypt under vannet.

Challenger Deep er en del av Mariana-graven i det sørlige Stillehavet. Dette batymetriske kartet viser dyp i mørkeblått, sammen med omkringliggende undervannsterreng. NASA/Goddard Visualization Lab

Den laveste delen av Mariana-graven kalles Challenger Deep og utgjør den sørligste delen av grøften. Den er kartlagt av nedsenkbare fartøyer så vel som overflateskip som bruker sonar (en metode som spretter lydpulser fra havbunnen og måler hvor lang tid det tar før signalet kommer tilbake). Ikke alle skyttergravene er like dype som Mariana. Tiden ser ut til å slette deres eksistens. Det er fordi skyttergravene blir fylt med havbunnssedimenter (sand, stein, gjørme og døde skapninger som flyter ned fra høyere hav). Eldre deler av havbunnen har dypere grøfter, noe som skjer fordi tyngre stein har en tendens til å synke over tid.

Utforske dypet

At disse dyphavsgravene i det hele tatt eksisterte forble en hemmelighet til langt ut på 1900-tallet. Det er fordi det ikke var noen fartøyer som kunne utforske disse regionene. Å besøke dem krever spesialiserte nedsenkbare fartøyer. Disse dyphavskløftene er ekstremt ugjestmilde for menneskeliv. Selv om folk sendte dykkerklokker ut i havet før midten av forrige århundre, gikk ingen så dypt som en grøft. Trykket fra vannet på disse dypet ville øyeblikkelig drepe en person, så ingen våget seg inn i dypet av Mariana-graven før et trygt fartøy ble designet og testet.

Det endret seg i 1960 da to menn gikk ned i en badeby kalt Trieste . I 2012 (52 år senere) filmskaper og undervannsutforsker James Cameron (av Titanic filmberømmelse) våget seg ned i sin Deepsea Challenger fartøy på den første soloturen til bunnen av Marianergraven. De fleste andre dyphavsfartøyer, som f.eks Alvin (drevet av Woods Hole Oceanographic Institution i Massachusetts), dykker ikke på langt nær så langt, men kan fortsatt gå ned rundt 3600 meter (rundt 12 000 fot).

Det rare livet i dyphavsgravene

Overraskende nok, til tross for det høye vanntrykket og de kalde temperaturene som finnes i bunnen av skyttergraver, livet blomstrer i disse ekstreme miljøene . Det spenner fra bittesmå encellede organismer til tubeworms og andre bunnvoksende planter og dyr, til noen veldig merkelige fisker. I tillegg er bunnen av mange skyttergraver fylt med vulkanske ventiler, kalt 'svarte røykere'. Disse lufter kontinuerlig lava, varme og kjemikalier ut i dyphavet. Langt fra å være ugjestmilde, men disse ventilene leverer sårt tiltrengte næringsstoffer for livstyper som kalles 'ekstremofiler', som kan overleve under fremmede forhold.

Fremtidig utforskning av dyphavsgraver

Siden havbunnen i disse regionene fortsatt er stort sett underutforsket, er forskere ivrige etter å finne ut hva annet som er 'der nede.' Å utforske dyphavet er imidlertid dyrt og vanskelig, selv om de vitenskapelige og økonomiske fordelene er betydelige. Det er én ting å utforske med roboter, som vil fortsette. Men menneskelig utforskning (som Camerons dypdykk) er farlig og kostbart. Fremtidig utforskning vil fortsette å stole (i det minste delvis) på robotsonder, akkurat som planetariske forskere svarer på dem for utforskning av fjerne planeter.

Det er mange grunner til å fortsette å studere havdypet; de er fortsatt de minst undersøkte av jordens miljøer, og de kan inneholde ressurser som vil hjelpe menneskers helse, så vel som en dypere forståelse av havbunnen. Fortsatte studier vil også hjelpe forskere å forstå handlingene til platetektonikk, og også avsløre nye livsformer som gjør seg hjemme i noen av de mest ugjestmilde miljøene på planeten.

Kilder

• Den dypeste delen av havet. Geologi , geology.com/records/deepest-part-of-the-ocean.shtml.
• Ocean Floor funksjoner. National Oceanic and Atmospheric Administration , www.noaa.gov/resource-collections/ocean-floor-features.
• Havgraver. Woods Hole Oceanographic Institution , WHOI, www.whoi.edu/main/topic/trenches.
• US Department of Commerce, og National Oceanic and Atmospheric Administration. NOAA Ocean Explorer: Ambient Sound at Full Ocean Depth: Avlytting på Challenger Deep. 2016 Deepwater Exploration of the Marianas RSS , 7. mars 2016, oceanexplorer.noaa.gov/explorations/16challenger/welcome.html.