Co když hodíte ocelovou kouli do Mariánského příkopu / AdMe

Každé léto, už tři roky, se potápím do hlubin. Poté, co jsem získal mezinárodní potápěčský certifikát, jsem se rozhodl věnovat svůj volný čas podvodní fotografii. Nejhlubší ponor byl v roce 2015 ve 22 metrech, ale jaké emoce zůstaly? Modré hlubiny, kde jen zřídka najdete faunu a flóru, běžného člověka nezaujmou. Co když řekneme, že v oceánu stále existují tvorové, kteří na Zemi žili před miliony let? Nebo v hlubinách žijí známí hrdinové z příběhů Julese Verna?

Co lidé prozkoumali lépe: oceán, nebo vesmír? Žijeme na souši, proto jsme naši planetu pojmenovali Země. Ve skutečnosti by se ale měla jmenovat Oceán. Více než dvě třetiny zemského povrchu je pokryto vodou a právě to dělá naši planetu jedinečnou: Merkur pravděpodobně nemá vodu – je příliš horký; Jupiter – příliš studený; na Měsíci by voda kvůli měsíční gravitaci jednoduše odletěla. V současné době vědci prozkoumali pouze 5 % oceánského dna, což je o něco více než procento studií vzdálených planet ve sluneční soustavě. Navzdory tomu stále slýcháme informace o objevech ve vesmíru, zprávy s titulky jako “Život nalezen na rudé planetě”. Ale co se děje na naší planetě? V hlubinách oceánů. V roce 1840 skotský biolog profesor Edward Forbes napsal, že život v hloubce je pod vysokým tlakem nemožný. “Poslední jiskry života doznívají v hloubce pěti set metrů.” Existuje hypotéza o existenci života, která naznačuje vznik života na oceánském dně. Ale co to je? Dnes je dobře známo, že život existuje ve velkých hloubkách, ale všechny jeho psychologické a fyzikální aspekty dosud nebyly prozkoumány.

Mariánský příkop

Mariánský příkop (Marianský příkop) — oceánský hlubokomořský příkop v západní části Tichého oceánu, nejhlubší známý na Zemi. Je pojmenován po blízkých Mariánských ostrovech. Mariánský příkop se nachází v západní části Tichého oceánu, poblíž pobřeží Guamu a Mikronésie. Jeho nejhlubší bod se nazývá Challengerův příkop a nachází se 340 kilometrů od ostrova Guam. Prohlubeň má tvar písmene V a táhne se podél Mariánských ostrovů v délce 1500 108,6 km. Mariánský příkop se nachází na rozhraní litosférických desek: Tichomořské a Filipínské. Tlak na dně příkopu dosahuje 1072 MPa, což je téměř o XNUMX více než normální tlak.

Hloubku Mariánského příkopu lze označit několika segmenty:

• 1000 m – Hloubka, kam světlo neproniká.
• 4000 m – Abysální zóna. Tlak může dosáhnout 755 kg/cm2. Slabý pohyb vody. Ryby jsou slepé a velmi staré.
• 6000 m – Hadalova zóna. Tlak je zde 1100krát vyšší než na zemském povrchu.
• 9500 m – Průměrná nadmořská výška běžného letadla. Z této výšky je vidět zem při pohledu z okna.
• 11 000 40 m – dno Mariánského příkopu

„Život by neměl existovat v temných vodách bez světla.“ Vždycky nám říkali, že sluneční světlo nemůže dosáhnout oceánského hřebene, a proto nemůže probíhat fotosyntéza a žádné rostliny. Každý ví, že základem života je fotosyntéza. Ale na začátku 6. století vytáhl kníže Albert Monacký z hloubky 1951 tisíc metrů jednu rybu, několik hvězdic a další obyvatele. Trvalo dlouho, než byl rekord překonán. V roce 1 vytáhla dánská hlubinná expedice na lodi Galatea z hloubky deseti kilometrů nádherný úlovek: dvacet pět sasanek, sedmdesát pět mořských okurek, pět mlžů, jednoho korýše, mnohoštětinatce a několik dalších tvorů. Objevy však tím nekončily a 1953. srpna 1953 byl spuštěn na vodu výzkumný batyskaf Trieste. V letech 1957 až 1960 provedl několik ponorů ve Středozemním moři a v roce 2011 se ponořil do rekordní hloubky deset tisíc osm set metrů. Nejnovější výzkum z roku 10 uvádí hodnotu 994 40 metrů s přesností ±XNUMX metrů. Nejhlubší bod příkopu, zvaný Challengerův hlubin, je tedy dále od hladiny moře, než je nad ní Mount Everest. Ale jaké je dno Mariánského příkopu?

Hydrotermální průduchy středooceánských hřbetů (známé také jako „černí kuřáci“) jsou četné aktivní zdroje na oceánském dně, omezené na axiální části středooceánských hřbetů. Důležitým faktorem pro obyvatele příkopu je teplota. V hloubce kolísá teplota mezi 1 a 4 stupni Celsia. V hloubce 1,6 km od hladiny oceánu však hydrotermální průduchy ohřívají vodu na 450 stupňů. Voda se nevaří kvůli obrovskému tlaku, který 155krát převyšuje tlak na povrchu.

Hydrotermální průduchy se nacházejí v oblastech se zvýšenou sopečnou aktivitou. Mnozí věří, že hydrotermální průduchy se nacházejí pod povrchem Jupiterova měsíce (Europa). Jsou zdrojem drahých kovů a na dně prohlubně chrlí nejčistší kovy – měď, zlato, stříbro, platinu. Geotermální voda obsahuje sirovodík, draslík a hořčík. Sirovodík je pro lidi jedovatý, ale pro zvířata žijící v blízkosti těchto průduchů je zdrojem života. Jednobuněčné bakterie absorbují sirovodík s kyslíkem k výrobě energie. Tato chemická reakce pomáhá zvířatům žít bez slunečního záření a živí je.

Pogonofór je bezobratlý, který žije v chitinových trubicích. Červ používá houbu k filtrování sirovodíku a kyslíku z vody. Tyto plyny však sám nevyužívá, ale předává je bakteriím žijícím v něm. Tyto bakterie používají sirovodík a kyslík k výrobě jednoduchých cukrů, které červa krmí. 1 litr sirovodíku obsahuje 700 kalorií. Červ, který se živí těmito cukry, může dorůst až délky 3 metry. Dr. Chris German z Oceánografického institutu Woods Hole studuje život na vrcholcích oceánských hřebenů již 18 let. V roce 2006 objevil neuvěřitelně horké hydrotermální průduchy na dně Mariánského příkopu. Chrlí toxickou kyselinu s teplotou 370 stupňů. German v této kyselině nalezl mnoho organických látek, které jsou nezbytné pro vznik života.

Sopka Daikoku, která se nachází v hloubce asi 414 metrů na cestě do Mariánského příkopu, je zdrojem jednoho z nejvzácnějších jevů na naší planetě. Nachází se zde jezero čisté roztavené síry. V této jámě bublající černá emulze vaří při 187 stupních Celsia. Jediné místo, kde se kapalná síra nachází, je na Jupiterově měsíci Io.

Výzkum vědců ukázal, že prohlubně fungují jako lesy – aktivně absorbují obrovské množství CO2.₂ a uvolňují do atmosféry velké množství kyslíku. Analýza tělesného obsahu hlubokomořských korýšů z Mariánského příkopu však ukázala, že hladina toxických látek v něm je výrazně vyšší než v pobřežních vodách oceánu, kam se vypouštějí odpadní vody a odpad. Nejvyšší koncentrace těchto látek byly pozorovány v Mariánském příkopu – zde byly 15krát vyšší než v Kermadeckém příkopu a několikanásobně vyšší než v nejšpinavějších koutech hydrosféry na souši i u pobřeží moří v blízkosti průmyslových oblastí planety.

Obyvatelé Mariánského příkopu

Druh hlubinných ježků, kteří se nacházejí na pobřeží Novokaledonských ostrovů v Tichém oceánu. Organismy žijí v hloubkách od 240 m do 520 m. Kaledonské ježky byly poprvé studovány v roce 2006. Zbarvení a vzor tohoto druhu jsou jasné. Jedinci tohoto druhu dosahují maximálně 35 mm v průměru a mají dlouhé červené a světle zelené ostny. Samotný organismus má fialové zbarvení interambulakrálních oblastí, zbytek prostoru je zbarvený olivově nebo světle hnědě. Díky tomu je velmi oblíbený u sběratelů, kteří mohou tento druh ohrozit. O tomto ježkovi je však známo jen málo, abychom potvrdili velikost populace. Důvod tak jasného zbarvení, které je přítomno jak na kůži, tak na kostře, je také neznámý, protože druh žije v podmínkách se slabým osvětlením. Vědci se domnívají, že druh migroval do mělkých vod, takže si dokázal zachovat své zbarvení.

Druh hlubokomořské paprskoploutvé ryby, která se vyskytuje v subarktických a mírných vodách severního Tichého oceánu. Nejvýraznějším znakem tohoto druhu je průhledná kupolovitá skořápka, která zakrývá hlavu shora, a jasné oči, které si mnoho lidí často plete s mozkem ryby. Hustá krycí skořápka a průhledné periorbitální kosti chrání zrakové orgány ryby. Průhledná skořápka se obvykle ztrácí, když ryba vystoupí na hladinu ve vlečných sítích a sítích, a také kvůli vysokému tlaku mezi pevninou a podvodním světem, takže její existence byla až donedávna neznámá.

Oči živých ryb jsou jasně zelené a oddělené tenkou kostěnou přepážkou, která obsahuje mozek. Před každým okem se nachází velká zaoblená kapsa, která obsahuje čichovou růžici, kterou si mnoho lidí pletou s očima ryby. Zelená barva očí této ryby je způsobena přítomností specifického žlutého pigmentu v nich, který zajišťuje speciální filtraci světla přicházejícího shora a snižuje jeho jas, což rybě umožňuje rozlišit bioluminiscenci potenciální kořisti. Díky speciální struktuře očních svalů jsou tyto ryby schopny přesunout své válcovité oči ze svislé polohy, ve které se obvykle nacházejí, do vodorovné. Tlama ryby je malé, takže když se oči otočí, ryba je schopna vidět jak tlamu, tak kořist.

Tento druh se vyskytuje v hloubkách 500 až 800 metrů.

Druh chrupavčité ryby, která žije v Atlantském a Tichém oceánu. Někdy se vyskytuje v horní části kontinentálního svahu v hloubkách až 1570 3,5 m. Tento druh je velmi vzácný, proto se někdy nazývá „živoucí fosilie“ a je také uveden v Červené knize. Podle jedné z teorií vědců – teorie Gaie (starověké řecké bohyně plodnosti) – život vznikl v oceánu. Tento druh jasně ilustruje evoluci: žralok loví jako mořský had, rozmnožuje se placentární viviparitou (XNUMX roku – nejdelší období mezi obratlovci). V hloubce se v důsledku teplot a silných tlakových poklesů všechny životní procesy zpomalují. Vědci naznačují, že některé druhy žijící v Mariánském příkopu jsou již staré několik milionů let.

Délka tohoto žraloka může dosáhnout 2 m, tělo je velmi protáhlé. Hlava je široká a zploštělá, čenich je krátký a zaoblený. Nozdry jsou umístěny svisle a jsou odděleny kožními záhyby. Velké oválné oči jsou vodorovně protáhlé. Prsní ploutve jsou krátké a zaoblené a dlouhá ocasní ploutev má téměř trojúhelníkový tvar. V tlamě je asi 300 zubů. Každý zub má tři zahnuté špičky přibližně stejné délky, v mezerách mezi nimiž jsou malé hroty. Dlouhé čelisti žraloků řasnatých jsou vysoce roztažitelné a umožňují jim polykat kořist o poloviční velikosti jejich vlastní délky vcelku.

Žralok řapatý nepředstavuje pro člověka nebezpečí. Japonští rybáři považují tyto žraloky za škůdce, protože jim poškozují sítě, ačkoli většina žraloků zůstává v hloubkách větších než 50–100 m kvůli tlaku. První pozorování žraloků řapatých ve volné přírodě provedl podvodní ROV Johnson Sea Link 27. srpna 2004. 21. ledna 2007 našel japonský rybář na hladině žraloka řapatého, nemocného nebo oslabeného teplou vodou. Přivezl ho do mořského parku Awashima v Šizuoce, ale žralok o několik hodin později uhynul.

Závěr

Mohu s jistotou říct, že každý z nás slyšel v hodinách zeměpisu frázi „Mariánský příkop je nejhlubší příkop na Zemi“. Nikdo se ale podrobně nezabýval studiem Mariánského příkopu. Ve svém projektu jsem se snažil uvést všechny známé informace, které se mi zdály zajímavé.

Jak vidíte, Mariánský příkop není jen místem, o kterém se vyprávějí strašidelné historky. Je to místo, které by se rozhodně mělo ukázat na mapě v lekci o světě kolem nás a vyprávět o jeho objevech a záhadách.

Všechny informace, které jsem našel, jsem přeložil do ruštiny, čímž jsem ukázal důležitost a rozsah diskutovaného tématu. Také jsem ostatním vyprávěl o životě na dně Mariánského příkopu.

Všechny stanovené cíle byly splněny a zváženy i z vědeckého hlediska.

Provedl jsem průzkum a zjistil jsem, že polovina všech účastníků odpověděla na otázky nesprávně. Rozhodl jsem se proto vytvořit brožuru s nejdůležitějšími informacemi o Mariánském příkopu a jeho obyvatelích (příloha 7, 8).

Práce na tomto projektu mě opravdu bavila, takže budu pokračovat ve studiu podvodních obyvatel nejhlubšího bodu na Zemi a možná i vyřeším záhadu původu života na Zemi.

Reference

1. Hloubka 11 tisíc metrů. Z francouzštiny přeložil M. I. Belenkyj. – Slunce pod vodou. Z angličtiny přeložil L. L. Ždanov. Doslov A. S. Monin. Moskva, „Mysel“, 1974. – 399 s. Z map; 16 s. ilustr. (XNUMX. století: Cesty. Objevy. Výzkum).
2. Wikipedie je svobodná encyklopedie. URL: https://ru.wikipedia.org/
3. Hluboká tajemství a hádanky oceánů – David Gallo

1. Světový registr mořských druhů.

1. Portál pro identifikaci mořských druhů.

1. Systém biogeografických informací o oceánech. URL: http://iobis.org/
2. Knihovna biodiverzity a jejího dědictví. URL: http://www.biodiversitylibrary.org

Toto je jedno z nejzajímavějších míst na světě. Je ponořen do tmy a sahá mnoho kilometrů pod vodou a lze tam nalézt velmi neobvyklé tvory a jevy. Řeč je o Mariánském příkopu – nejhlubším bodě světových oceánů. Není divu, že je tak obtížné zkoumat! Kvůli rizikovým podmínkám se na toto místo lidé bez speciálního vybavení nedostanou. Ale co se stane, když tam hodíme ocelovou kouli?

Začněme od základů: jak byla objevena tato extrémně hluboká díra v oceánu? Britská korveta Challenger ji objevila v roce 1875. Loď měla na svou dobu pokročilé vybavení, ale její schopnosti nestačily na řádné prozkoumání propadliny. Později, v roce 1951, dorazila na toto místo další loď, Challenger Two, lépe vybavená. Loď měla echolot, který umožňoval přesná měření nejhlubšího bodu na povrchu naší planety. Pokud byste se na Mariánský příkop podívali ve dvou rozměrech, viděli byste, že je dva tisíce čtyři sta kilometrů dlouhý a průměrně široký sedmdesát kilometrů. Shora připomíná jizvu ve tvaru půlměsíce. Zatím nic neobvyklého, že? Pokud ale natáhnete drát z hladiny oceánu do nejhlubšího bodu prohlubně, jeho délka bude jedenáct kilometrů. Marianský příkop by mohl pojmout Everest, nejvyšší horu na Zemi, a ještě by měl k dispozici více než dva kilometry!

Díky své hloubce je Marianský příkop ponořen téměř do absolutní tmy: světlo má potíže proniknout pod vodu do tak obrovských vzdáleností. Teplota také není nejpříjemnější, jen pár stupňů nad nulou. Ale nejnebezpečnější vlastností tohoto místa je tlak vody. V nejhlubším místě prohlubně je asi tisíckrát vyšší než na povrchu.

Jen málo lidí se pokusilo sestoupit do Marianského příkopu. První organizovaný pokus se uskutečnil před více než šedesáti lety. To provedli Jacques Picard a Don Walsh ve speciální ponorce. Sestupem strávili asi pět hodin a na dně strávili pouhých dvacet minut. Bohužel nebyli schopni pořídit jedinou fotografii. Dokud tito dva vědci neklesli na dno, odborníci se domnívali, že vzhledem k extrémním podmínkám neexistuje prakticky žádná šance na existenci života. Batyskafův světlomet však zachytil živého tvora. Bylo to velmi ploché.

Zdroje na dně, jak můžete hádat, jsou velmi vzácné. Jaké bytosti tam žijí? A jak přežijí v drsných podmínkách? Marianský příkop je překvapivě domovem mnoha různých zvířat. Některé z nich používají k přežití chemikálie, jako je metan nebo síra, zatímco jiné druhy se živí sousedy níže v potravním řetězci. Nejběžnějšími tvory v Mariánském příkopu jsou xenofyofory, obojživelníci a malé mořské okurky. Některé z nich zpevnily své pláště hliníkem získaným z mořské vody. Menší tvorové, jako jsou mikrobi, se přizpůsobili, aby se živili chemikáliemi, které se uvolňují, když mořská voda narazí na podvodní kameny. Místní rockovou hvězdou je šnek Mariana. S velikostí od osmi do třiadvaceti centimetrů a bez šupin se mu daří být hlavním predátorem v revíru.

Není divu, že někteří věří, že v Mariánském příkopu stále číhá prastarý megalodon. Víte, co je to megalodon? Jedná se o největšího predátora, který kdy na naší planetě žil, a zároveň o největšího a nejnebezpečnějšího žraloka. Vědci se domnívají, že tento obr je již poměrně dlouho vyhynul a nic nenasvědčuje tomu, že by se mohl skrývat v Mariánském příkopu. K tomu by se megalodon musel naučit navigovat v úplné tmě. Buď by se musel stát bioluminiscenční, nebo mu narostly obrovské oči. Byl také velký jako školní autobus a měl vynikající chuť k jídlu. Je nepravděpodobné, že by měl dost hlubokomořských mikrobů a mořských okurek.

Co se ale stane, když hodíte ocelovou kouli do prohlubně Marina? Ustojí takový tlak? Pojďme k vědě. Pokud je koule pevná, tlak ji nebude moci ovlivnit natolik, aby způsobil trvalé poškození. Bude mu však trvat celých dvanáct minut, než se dostane na dno oceánu. A co teplota? Ukazuje se, že rozdíl teplot na povrchu a na dně prohlubně je docela působivý, asi třicet stupňů Celsia. Kulička se tedy trochu zmenší. Ale znovu, když se vrátí na povrch, vrátí se do normálu. Pokud tam kulička zůstane, bude to ovlivněno korozí? Koroze oceli je vysoce závislá na množství kyslíku ve vodě. Množství kyslíku rozpuštěného ve vodě zůstává konstantní v hloubkách větších než pět kilometrů. Ušetřím vás matematiky: ocelové kouli by trvalo více než deset tisíc let, než by úplně zrezivěla.

Co musíme my lidé udělat, abychom přežili v tak extrémních hloubkách? Podívejme se, co se v minulosti k průzkumu tohoto tajemného místa používalo: materiál zvaný syntaktická pěna. Proč? Protože jen on může plavat a odolat takovému tlaku. Bez takové ochrany by naše plíce rychle zkolabovaly. Navíc pod tlakem by se nám kapalina dostávala do úst místo tolik potřebného kyslíku. Je také důležité umět se vrátit na povrch, pokud věci nejdou podle plánu. Jedno ze zařízení, které zde provedlo hluboký ponor, mělo připevněné ocelové závaží o hmotnosti čtyři sta padesát kilogramů. Tato závaží byla k aparatuře připojena speciálním typem drátu, který měl zvýšenou dobu koroze v mořské vodě, jedenáct až třináct hodin, pro případ, že by se něco pokazilo a museli se rychle vrátit zpět.

Vzhledem k drsným podmínkám je velmi důležitá i otázka zásobování kyslíkem. Každá loď, která se chystá sestoupit do Marianského příkopu, musí mít zařízení, které zpracovává vzduch. Tím se sníží množství kyslíku, které bude muset být dodáno dolů. A posledním, ale velmi závažným problémem je elektřina! Dole samozřejmě není žádná zásuvka pro nabíjení telefonu. Proto je nutné, aby nabití baterie bylo dostatečné pro všechna zařízení: pro komunikaci, dodávku kyslíku, osvětlení a tak dále. Ale zdá se, že nic není nemožné, protože nedávno si můžete koupit zájezd do Marianského příkopu!

Účastníky takového projektu se ve dvou tisících dvaceti stali tři šťastlivci. Byly umístěny v titanové kouli o síle stěny devět centimetrů. Díky tomu nepociťovali změny tlaku a neprožívali fyziologický stres. Každý z hostů podnikl individuální cestu, která trvala asi čtrnáct hodin. Samotný sestup trval více než čtyři hodiny. Po dosažení dna mohli účastníci vidět některé z nejneobvyklejších tvorů na planetě. Pak přišel čas na čtyřhodinový výstup na povrch.