Бездная равнина - Abyssal plain

Схематический разрез океанического бассейна , показывающий связь абиссальной равнины с континентальным возвышением и океаническим желобом.
Изображение абиссальной зоны по отношению к другим основным зонам океана.

Абиссальная равнина подводная равнина на глубокий день океана , обычно находится на глубине от 3000 метров (9,800 футов) и 6000 м (20000 футов). Лежащие в целом между подножием континентального склона и срединно-океаническим хребтом , глубоководные равнины занимают более 50% от земной поверхности «s. Это одни из самых плоских, гладких и наименее изученных регионов на Земле. Абиссальные равнины являются ключевыми геологическими элементами океанических бассейнов (другими элементами являются возвышенный срединно-океанический хребет и фланкирующие абиссальные холмы ).

Создание абиссальной равнины является результатом расширения морского дна (тектоника плит) и таяния нижней океанической коры . Магма поднимается над астеносферой (слой верхней мантии ), и когда этот базальтовый материал достигает поверхности на срединно-океанических хребтах, он образует новую океаническую кору, которая постоянно тянется в сторону за счет расширения морского дна. Абиссальные равнины являются результатом покрытия изначально неровной поверхности океанической коры мелкозернистыми отложениями , в основном глиной и илом . Большая часть этого осадка отложена мутными течениями , которые направляются с окраин континента по подводным каньонам в более глубокие воды. Остальная часть сложена в основном пелагическими отложениями . Металлические конкреции обычны в некоторых районах равнин с различной концентрацией металлов, включая марганец , железо , никель , кобальт и медь . Есть также количество углерода, азота, фосфора и кремния из-за материала, который разрушается и разлагается.

Отчасти из-за своих огромных размеров абиссальные равнины считаются основными резервуарами биоразнообразия . Кроме того, они оказывают значительное влияние на океан углеродного цикла , растворение карбоната кальция , а также в атмосфере CO 2 концентраций в течение временных масштабов от ста до тысячи лет. На структуру абиссальных экосистем сильно влияет скорость потока пищи на морское дно и состав оседающего материала. Такие факторы, как изменение климата , методы рыболовства и удобрение океана, оказывают существенное влияние на модели первичного производства в эвфотической зоне . Животные поглощают растворенный кислород из бедных кислородом вод. Много растворенного кислорода на абиссальных равнинах пришло из полярных регионов, которые давно растаяли. Из-за нехватки кислорода абиссальные равнины негостеприимны для организмов, которые могли бы процветать в обогащенных кислородом водах наверху. Глубоководные коралловые рифы в основном встречаются на глубине 3000 метров и глубже в абиссальных и хадальных зонах.

Абиссальные равнины не признавались как отдельные физико-географические особенности морского дна до конца 1940-х годов, и до недавнего времени ни одна из них не изучалась на систематической основе. Они плохо сохранились в осадочной летописи , потому что, как правило, потребляются в процессе субдукции. Из-за темноты и давления воды, которое может достигать примерно 75-кратного атмосферного давления (76 мегапаскалей), абиссальные равнины плохо изучены.

Океанические зоны

Пелагические зоны

Океан можно представить в виде зон , в зависимости от глубины и наличия или отсутствия солнечного света . Практически все формы жизни в океане зависят от фотосинтетической активности фитопланктона и других морских растений по превращению углекислого газа в органический углерод , который является основным строительным блоком органического вещества . Фотосинтез, в свою очередь, требует энергии солнечного света для запуска химических реакций, в результате которых образуется органический углерод.

Слой воды, ближайший к поверхности океана ( уровню моря ), называется фотической зоной . Фотическую зону можно разделить на две разные вертикальные области. Самая верхняя часть фотической зоны, где есть достаточно света для поддержки фотосинтеза фитопланктоном и растениями, называется эвфотической зоной (также называемой эпипелагической зоной или поверхностной зоной ). Нижняя часть фотической зоны, где интенсивность света недостаточна для фотосинтеза, называется дисфотической зоной (дисфотическая означает «плохо освещенная» по-гречески). Дисфотическую зону также называют мезопелагической зоной или сумеречной зоной . Его самая нижняя граница находится на термоклине 12 ° C (54 ° F), который в тропиках обычно находится между 200 и 1000 метров.

Эуфотическая зона в некоторой степени условно определяется как простирающаяся от поверхности до глубины, где интенсивность света составляет приблизительно 0,1–1% от солнечной освещенности поверхности , в зависимости от сезона , широты и степени мутности воды . В чистой океанской воде эвфотическая зона может достигать глубины около 150 метров, реже - до 200 метров. Растворенные вещества и твердые частицы поглощают и рассеивают свет, а в прибрежных районах высокая концентрация этих веществ приводит к быстрому ослаблению света с глубиной. В таких местах глубина эвфотической зоны может составлять всего несколько десятков метров или меньше. Дисфотическая зона, где интенсивность света значительно меньше 1% поверхностной освещенности, простирается от основания эвфотической зоны примерно до 1000 метров. Простирающаяся от нижней части навязывания зоны вниз до дна является афотической зоной , область вечной тьмы.

Поскольку средняя глубина океана составляет около 4300 метров, фотическая зона составляет лишь крошечную долю от общего объема океана. Однако из-за своей способности к фотосинтезу фотическая зона имеет наибольшее биоразнообразие и биомассу из всех океанических зон. Здесь происходит почти вся первичная продукция океана. Формы жизни, населяющие афотическую зону, часто способны перемещаться вверх через толщу воды в фотическую зону для питания. В противном случае они должны полагаться на материал, опускающийся сверху , или искать другой источник энергии и питания, как это происходит у хемосинтетических архей, обнаруженных возле гидротермальных жерл и холодных просачиваний .

Афотическая зона может быть подразделена на три различных вертикальных области в зависимости от глубины и температуры. Во-первых, это батиальная зона , простирающаяся от глубины 1000 метров до 3000 метров, при этом температура воды снижается с 12 ° C (54 ° F) до 4 ° C (39 ° F) с увеличением глубины. Далее следует абиссальная зона , простирающаяся от глубины 3000 метров до 6000 метров. Последняя зона включает глубокие океанические желоба и известна как зона хадала . Это самая глубокая океаническая зона, простирающаяся с глубины 6000 метров до примерно 11 034 метра, на самом дне Марианской впадины, самой глубокой точки на планете Земля. Абиссальные равнины обычно находятся в абиссальной зоне на глубинах от 3000 до 6000 метров.

Таблица ниже иллюстрирует классификацию океанических зон:

Зона Подзона (обычное название) Глубина зоны Температура воды Комментарии
фотический эвфотический (эпипелагическая зона) 0–200 метров сильно изменчивый
дифотический (мезопелагическая зона, или сумеречная зона) 200–1000 метров 4 ° C или 39 ° F - сильно варьируется
афотический батьяльный 1000–3000 метров 4–12 ° C или 39–54 ° F
бездонный 3000–6000 метров 0–4 ° C или 32–39 ° F температура воды может достигать 464 ° C (867 ° F) вблизи гидротермальных источников
хадал ниже 6000 метров 1–2,5 ° C или 34–36 ° F температура окружающей среды повышается ниже 4000 метров из-за адиабатического нагрева

Формирование

Возраст океанической коры (красный - самый молодой, а синий - самый старый)

Океаническая кора, которая формирует основу абиссальных равнин, постоянно создается на срединно-океанических хребтах (тип расходящейся границы ) в процессе, известного как декомпрессионное плавление . Связанное с плюмом декомпрессионное плавление твердой мантии является причиной образования океанических островов, таких как Гавайские острова , а также океанской коры на срединно-океанических хребтах. Это явление также является наиболее распространенным объяснением паводковых базальтов и океанических плато (два типа крупных вулканических провинций ). Декомпрессия плавление происходит , когда верхняя мантии будет частично расплавлен в магмы , как она движется вверх под срединно-океанических хребтов. Эта восходящая магма затем охлаждается и затвердевает за счет теплопроводности и конвекции тепла, образуя новую океаническую кору . Аккреция происходит, когда мантия добавляется к растущим краям тектонической плиты , что обычно связано с расширением морского дна . Таким образом, возраст океанической коры зависит от расстояния до срединно-океанического хребта. Самая молодая океаническая кора находится в срединно-океанических хребтах, и она становится все старше, холоднее и плотнее по мере того, как мигрирует наружу из срединно-океанических хребтов в рамках процесса, называемого мантийной конвекцией .

Литосфера , который едет на вершине астеносферы , делятся на ряд тектонических плит, которые непрерывно создаваемые и потребленные на их противоположные границах плит . Океаническая кора и тектонические плиты образуются и расходятся в срединно-океанических хребтах. Абиссальные холмы образованы растяжением океанической литосферы. Поглощение или разрушение океанической литосферы происходит в океанических желобах (тип конвергентной границы , также известный как граница разрушительных плит) в процессе, известном как субдукция . Океанические желоба встречаются в местах, где встречаются океанические литосферные плиты двух разных плит, и более плотная (более старая) плита начинает спускаться обратно в мантию. На краю потребления плиты (океанический желоб) океаническая литосфера термически сжалась, став довольно плотной, и опускается под собственным весом в процессе субдукции. Процесс субдукции поглощает более древнюю океаническую литосферу, поэтому возраст океанической коры редко превышает 200 миллионов лет. Общий процесс повторяющихся циклов создания и разрушения океанической коры известен как цикл Суперконтинента , впервые предложенный канадским геофизиком и геологом Джоном Тузо Уилсоном .

Новая океаническая кора, ближайшая к срединно-океаническим хребтам, в основном состоит из базальта на мелководье и имеет изрезанный рельеф . Шероховатость этой топографии является функцией скорости распространения срединно-океанического хребта (скорости распространения). Величины скорости распространения сильно различаются. Типичные значения для быстрорастущих гребней превышают 100 мм / год, в то время как медленнорастущие гребни обычно составляют менее 20 мм / год. Исследования показали, что чем медленнее скорость распространения, тем грубее будет новая океаническая кора, и наоборот. Считается, что это явление связано с разломом на срединно-океаническом хребте, когда образовалась новая океаническая кора. Эти разломы, пронизывающие океаническую кору, вместе с ограничивающими их абиссальными холмами, являются наиболее распространенными тектоническими и топографическими особенностями на поверхности Земли. Процесс расширения морского дна помогает объяснить концепцию дрейфа континентов в теории тектоники плит.

Плоский вид зрелых абиссальных равнин является результатом покрытия этой изначально неровной поверхности океанической коры мелкозернистыми отложениями, в основном глиной и илом. Большая часть этого осадка образовалась из-за мутных течений, которые были направлены с окраин континента по подводным каньонам вниз в более глубокие воды. Остальная часть отложений состоит в основном из пыли (частицы глины), уносимой в море с суши, и остатков мелких морских растений и животных, которые тонут в верхнем слое океана, известных как пелагические отложения . Общая скорость осаждения наносов в отдаленных районах оценивается в два-три сантиметра в тысячу лет. Покрытые отложениями абиссальные равнины менее распространены в Тихом океане, чем в других крупных океанских бассейнах, потому что осадки от мутных течений задерживаются в океанических желобах, граничащих с Тихим океаном.

Абиссальные равнины, как правило, покрыты глубоким морем, но во время некоторых периодов мессинского кризиса солености большая часть абиссальной равнины Средиземного моря подвергалась воздействию воздуха как пустая глубокая горячая и сухая раковина с соленым дном.

Открытие

Знаменитая научная экспедиция (декабрь 1872 г. - май 1876 г.) исследовательского корабля британского Королевского флота HMS Challenger дала огромное количество батиметрических данных, многие из которых были подтверждены последующими исследователями. Батиметрические данные, полученные в ходе экспедиции «Челленджер», позволили ученым составить карты, на которых были представлены грубые очертания некоторых основных особенностей подводной местности, таких как край континентальных шельфов и Срединно-Атлантический хребет . Этот прерывистый набор точек данных был получен с помощью простой техники зондирования путем спуска длинных ярусов с судна на морское дно.

За экспедицией «Челленджер» последовала экспедиция « Жаннетт» 1879–1881 гг. Под руководством лейтенанта ВМС США Джорджа Вашингтона Делонга . Группа пересекла Чукотское море и записала метеорологические и астрономические данные в дополнение к зондированию морского дна. Корабль застрял в пакете льда возле острова Врангеля в сентябре 1879 года и в конечном итоге был раздавлен и затонул в июне 1881 года.

Жаннет экспедиция последовала 1893-1896 Ледовитом экспедиции на норвежский исследователь Фритьоф Нансен на борту Фрама , который доказал , что Северный Ледовитый океан был глубокий океанический бассейн, прерываетс какой - либо значительной массы суши к северу от Евразийского континента.

Начиная с 1916 года, канадский физик Роберт Уильям Бойл и другие ученые из Комитета по расследованию обнаружения подводных лодок ( ASDIC ) провели исследования, которые в конечном итоге привели к развитию гидролокационной технологии. Было разработано оборудование для акустического зондирования, которое можно было использовать гораздо быстрее, чем линии зондирования, что позволило немецкой метеорной экспедиции на борту немецкого исследовательского судна Meteor (1925–27) проводить частые зондирования на разрезах восточно-западной Атлантики. Карты, составленные с помощью этих методов, показывают основные атлантические бассейны, но точность глубины этих ранних инструментов была недостаточна, чтобы выявить плоские безликие абиссальные равнины.

По мере совершенствования технологии измерения глубины, широты и долготы стали более точными, и появилась возможность собирать более или менее непрерывные наборы точек данных. Это позволило исследователям составить точные и подробные карты больших участков дна океана. Летом 1947 года Толстой и Юинг с помощью постоянно записывающего фатометра смогли идентифицировать и описать первую абиссальную равнину. Эта равнина к югу от Ньюфаундленда теперь известна как Абиссальная равнина Сохм . После этого открытия во всех океанах было найдено множество других примеров.

Глубина Челленджера - самая глубокая из исследованных точек всех океанов Земли; он находится в южной части Марианской впадины, недалеко от группы Марианских островов . Впадина названа в честь корабля HMS Challenger , исследователи которого сделали первые записи глубины 23 марта 1875 года на станции 225 . Сообщенная глубина составила 4 475 саженей (8184 метра) по результатам двух отдельных зондирований. 1 июня 2009 года гидролокационное картирование Глубины Челленджера многолучевой батиметрической системой Simrad EM120 на борту НИС « Кило Моана» показало максимальную глубину 10971 метр (6,82 мили). Гидролокатор использует фазовое и амплитудное обнаружение дна с точностью лучше 0,2% от глубины воды (это ошибка около 22 метров на этой глубине).

Особенности местности

Гидротермальные источники

На этой фазовой диаграмме зеленая пунктирная линия показывает аномальное поведение воды . Сплошная зеленая линия отмечает точку плавления, а синяя линия - точку кипения , показывая, как они меняются в зависимости от давления.

Редкая, но важная особенность местности, обнаруженная в зонах батиала, абиссали и хадала, - это гидротермальный источник. В отличие от температуры окружающей воды около 2 ° C на этих глубинах, вода выходит из этих отверстий в диапазоне температур от 60 ° C до 464 ° C. Из-за высокого барометрического давления на этих глубинах вода может существовать либо в жидкой форме, либо в виде сверхкритической жидкости при таких температурах.

При барометрическом давлении 218 атмосфер , то критическая точка воды составляет 375 ° С. На глубине 3000 метров барометрическое давление морской воды составляет более 300 атмосфер (так как соленая вода плотнее пресной). На этой глубине и давлении морская вода становится сверхкритической при температуре 407 ° C ( см. Изображение ). Однако увеличение солености на этой глубине приближает воду к критической точке. Таким образом, вода, выходящая из самых горячих частей некоторых гидротермальных источников, черных курильщиков и подводных вулканов, может быть сверхкритической жидкостью , обладающей физическими свойствами между свойствами газа и жидкости .

Систер Пик (гидротермальное поле Комфортлесс Коув, 4 ° 48 'ю.ш. 12 ° 22 ' з.д. / 4,800 ° ю.ш. 12,367 ° з.д. / -4,800; -12,367 , высота -2996 м), креветочная ферма и Мефисто (гидротермальное поле Ред Лайон, 4 ° 48 'ю.ш. 12 ° 23' з.д. / 4,800 ° ю.ш. 12,383 ° з.д. / -4,800; -12,383 , высота -3047 м ), представляют собой три гидротермальных жерла категории «черный курильщик» на Срединно-Атлантическом хребте недалеко от острова Вознесения . Предполагается, что они были активны после землетрясения, потрясшего регион в 2002 году. Было замечено, что эти жерла выбрасывают разделенные по фазе флюиды парообразного типа. В 2008 году на одном из этих вентиляционных отверстий была зафиксирована устойчивая температура на выходе до 407 ° C, а максимальная зарегистрированная температура составила до 464 ° C. Эти термодинамические условия превышают критическую точку морской воды и являются самыми высокими температурами, зарегистрированными на сегодняшний день с морского дна. Это первый сообщили доказательства прямого магматических - гидротермальных взаимодействия на медленном распространяющихся срединно-океанического хребта. Начальные этапы создания вытяжной трубы начинаются с отложения минерального ангидрита. Затем сульфиды меди, железа и цинка осаждаются в отверстиях дымохода, делая его менее пористым с течением времени. Было зарегистрировано увеличение вентиляционных отверстий порядка 30 см (1 фут) в день. [11] Исследование глубоководных жерл у побережья Фиджи в апреле 2007 г. показало, что эти жерла являются значительным источником растворенного железа (см. Цикл железа).

Гидротермальные жерла в глубоком океане обычно образуются вдоль срединно-океанических хребтов, таких как Восточно-Тихоокеанское поднятие и Срединно-Атлантический хребет. Это места, где две тектонические плиты расходятся и образуется новая кора.

Холодные просачивания

Еще одна необычная особенность нашла в абиссали и Ультраабиссаль зоны является холодный просачивается , иногда называют холодной вентиляционный . Это область морского дна, где происходит просачивание сероводорода , метана и других флюидов, богатых углеводородами , часто в форме глубоководного соляного бассейна . Первые холодные выходы были обнаружены в 1983 году на глубине 3200 метров в Мексиканском заливе . С тех пор холодные выходы были обнаружены во многих других районах Мирового океана , в том числе в подводном каньоне Монтерей недалеко от залива Монтерей , Калифорния, Японского моря , у тихоокеанского побережья Коста-Рики , у атлантического побережья Африки, у побережья. побережье Аляски и под шельфовым ледником в Антарктиде .

Биоразнообразие

Хотя когда-то считалось, что равнины являются обширными, похожими на пустыню средами обитания, исследования последнего десятилетия или около того показывают, что они кишат разнообразной микробной жизнью. Однако структура и функции экосистемы на глубоководном дне исторически были плохо изучены из-за размеров и удаленности бездны. Недавние океанографические экспедиции, проведенные международной группой ученых из Переписи разнообразия глубинной морской жизни (CeDAMar), обнаружили чрезвычайно высокий уровень биоразнообразия на абиссальных равнинах, где обитает до 2000 видов бактерий, 250 видов простейших и 500 видов. из беспозвоночных ( червей , ракообразных и моллюсков ), обычно находятся на отдельных участках абиссальными. Новые виды составляют более 80% из тысяч видов морских беспозвоночных, собранных на любой глубинной станции, что подчеркивает наше плохое понимание абиссального разнообразия и эволюции. Более богатое биоразнообразие связано с районами известного поступления фитодетрита и более высокого потока органического углерода.

Abyssobrotula galatheae , вид кускового угря в семействе Ophidiidae , является одним из наиболее глубоко живущих видов рыб. В 1970 году один экземпляр был выловлен с глубины 8370 метров в желобе Пуэрто-Рико . Однако по прибытии на поверхность животное было мертво. В 2008 году улитка хадал ( Pseudoliparis amblystomopsis ) наблюдалась и регистрировалась на глубине 7700 метров в Японском желобе . На сегодняшний день это самые глубокие из когда-либо зарегистрированных рыб. Другие рыбы абиссальной зоны включают рыб семейства Ipnopidae , в которое входят абиссальная рыба-паук ( Bathypterois longipes ), рыба-тренога ( Bathypterois grallator ), рыба- щупальца ( Bathypterois longifilis ) и черная ящерица ( Bathysauropsis gracilis ). Некоторые члены этой семьи были зарегистрированы с глубины более 6000 метров.

Ученые CeDAMar продемонстрировали, что некоторые абиссальные и хадальные виды имеют космополитическое распространение. Одним из примеров этого могут быть простейшие фораминиферы , некоторые виды которых распространены от Арктики до Антарктики. Другие группы фауны, такие как многощетинковые черви и ракообразные- изоподы , по-видимому, являются эндемичными для определенных конкретных равнин и бассейнов. Многие , по- видимому уникальные таксоны из нематод червей также были недавно обнаружены на глубинным равнинах. Это говорит о том, что глубина океана способствовала адаптивной радиации . Таксономический состав фауны нематод абиссальной части Тихого океана аналогичен, но не идентичен таковому в Северной Атлантике. Список некоторых видов, которые были обнаружены или переописаны CeDAMar, можно найти здесь .

Одиннадцать из 31 описанных видов моноплакофоровкласс из моллюсков ) живут ниже 2000 метров. Из этих 11 видов два обитают исключительно в зоне хадала. Наибольшее количество моноплакофоранов происходит из восточной части Тихого океана по океаническим желобам. Однако в западной части Тихого океана не было обнаружено ни одного абиссального моноплакофора, и только один абиссальный вид был идентифицирован в Индийском океане. Сообщается, что из 922 известных видов хитонов (из класса моллюсков Polyplacophora ) 22 вида (2,4%) живут на глубине менее 2000 метров, а два из них обитают только в абиссальной равнине. Хотя генетические исследования отсутствуют, по крайней мере шесть из этих видов считаются эврибатическими (способными жить в широком диапазоне глубин), о которых сообщалось, что они встречаются от сублиторальных до глубинных глубин. Большое количество полиплакофор, обитающих на больших глубинах, являются травоядными или ксилофагами , что может объяснить разницу между распространением моноплакофоров и полиплакофор в Мировом океане.

Известно, что надкаридовые ракообразные, в том числе равноногие, составляют значительную часть сообщества макробентоса, которое отвечает за попадание больших пищевых продуктов на морское дно. В 2000 году ученые разнообразия глубоких атлантических бентоса (DIVA 1) экспедиции (круиз - M48 / 1 немецкого научно - исследовательского судна RV Meteor III ) обнаружены и собраны три новых вида на Asellota подотряда из донных изопод из абиссальными равнин Бассейн Анголы в южной части Атлантического океана . В 2003 году Де Бройер и др. собрал некоторые 68000 перакарид ракообразные из 62 видов из наживки ловушек , развернутых в море Уэдделла , море Скоша , и выключение Южных Шетландских островов . Они обнаружили, что около 98% особей принадлежали к надсемейству амфипод Lysianassoidea , а 2% - к семейству равноногих Cirolanidae . Половина этих видов была собрана с глубин более 1000 метров.

В 2005 году дистанционно управляемый аппарат KAIKO Японского агентства по морским наукам и земным технологиям (JAMSTEC) собрал керны отложений из Глубины Челленджера. В пробах донных отложений идентифицировано 432 живых экземпляра мягкостенных фораминифер. Фораминиферы - одноклеточные простейшие, которые строят раковины. Существует около 4000 видов живых фораминифер. Из 432 организмов , собранных, подавляющее большинство образца состояло из простых, мягкой скорлупы фораминифера, с другими представляющими видами комплекса, многокамерных родов Leptohalysis и Reophax . В целом 85% образцов состояли из аллогромидов с мягкой оболочкой . Это необычно по сравнению с образцами обитающих в донных отложениях организмов из других глубоководных сред, где процент фораминифер с органическими стенками колеблется от 5% до 20% от общего количества. Маленькие организмы с твердой известковой оболочкой испытывают трудности при росте на очень больших глубинах, потому что вода на такой глубине сильно страдает от недостатка карбоната кальция. Гигантские (5–20 см) фораминиферы, известные как ксенофиофоры, встречаются только на глубинах 500–10 000 метров, где они могут встречаться в большом количестве и значительно увеличивают разнообразие животных за счет их биотурбации и обеспечения среды обитания для мелких животных.

Хотя известно, что подобные формы жизни существуют в более мелких океанических желобах (> 7000 м) и на абиссальной равнине, формы жизни, обнаруженные в Глубине Челленджера, могут представлять собой независимые таксоны из этих более мелких экосистем. Такое преобладание организмов с мягкой оболочкой в ​​Глубине Челленджера может быть результатом давления отбора. Миллионы лет назад Глубина Челленджера была мельче, чем сейчас. За последние шесть-девять миллионов лет, когда Глубина Челленджера выросла до нынешней глубины, многие виды, присутствовавшие в отложениях этой древней биосферы, были неспособны адаптироваться к возрастающему давлению воды и изменяющейся окружающей среде. Те виды, которые смогли адаптироваться, возможно, были предками организмов, которые в настоящее время являются эндемичными для Бездны Челленджера.

Полихеты встречаются в океанах Земли на всех глубинах, от форм, которые живут в виде планктона у поверхности, до самых глубоких океанических желобов. Океанский зонд Nereus обнаружил образец полихеты размером 2–3 см (еще не классифицированный) на дне впадины Челленджера 31 мая 2009 г. Существует более 10 000 описанных видов полихет; их можно найти почти в любой морской среде. Некоторые виды обитают при самых низких температурах океана в зоне хадала, в то время как другие могут быть найдены в чрезвычайно горячих водах, прилегающих к гидротермальным жерлам.

В пределах абиссальной и хадальной зон области вокруг подводных гидротермальных источников и холодных выходов на сегодняшний день имеют наибольшую биомассу и биоразнообразие на единицу площади. Эти области, подпитываемые химическими веществами, растворенными в вентиляционных жидкостях, часто являются домом для больших и разнообразных сообществ термофильных , галофильных и других экстремофильных прокариотических микроорганизмов (например, из рода Beggiatoa , окисляющего сульфиды ), часто расположенных в больших бактериальных матах вблизи холода. просачивается. В этих местах хемосинтетические археи и бактерии обычно составляют основу пищевой цепи. Хотя процесс хемосинтеза полностью микробиологический, эти хемосинтезирующие микроорганизмы часто поддерживают обширные экосистемы, состоящие из сложных многоклеточных организмов, посредством симбиоза . Эти сообщества характеризуются видами , такие как vesicomyid моллюски , mytilid мидий , блюдце , изопод, рифтие , мягкие кораллы , бельдюги , galatheid крабов и alvinocarid креветок . Самое глубокое сообщество просачиваний, обнаруженное до сих пор, находится в Японской впадине на глубине 7700 метров.

Вероятно, наиболее важной экологической характеристикой абиссальных экосистем является ограничение энергии. Абиссальные сообщества морского дна считаются ограниченными с пищей, потому что производство бентоса зависит от поступления обломочного органического материала, образующегося в эвфотической зоне, на тысячи метров выше. Большая часть органического потока поступает в виде ослабленного дождя из мелких частиц (обычно только 0,5–2% чистой первичной продукции в эвфотической зоне), которая уменьшается обратно пропорционально глубине воды. Поток мелких частиц может быть увеличен падением более крупных туш и переносом органического материала вниз по склону вблизи окраин континентов.

Эксплуатация ресурсов

Помимо высокого биоразнообразия, абиссальные равнины представляют большой коммерческий и стратегический интерес в настоящее время и в будущем. Например, они могут использоваться для законной и незаконной утилизации крупных сооружений, таких как корабли и нефтяные вышки , радиоактивных отходов и других опасных отходов , таких как боеприпасы . Они также могут быть привлекательными местами для глубоководного рыболовства , добычи нефти, газа и других полезных ископаемых . Дальнейшие мероприятия по удалению глубоководных отходов, которые могут стать значительными к 2025 году, включают размещение сточных вод и осадка , связывание углерода и удаление грунта от земснарядов .

По мере того как рыбные запасы в верхних слоях океана сокращаются, глубоководные промыслы все чаще становятся объектами эксплуатации. Поскольку глубоководная рыба является долгоживущей и медленнорастущей, считается, что такой глубоководный промысел не будет устойчивым в долгосрочной перспективе с учетом нынешних методов управления. Ожидается, что изменения в первичной продукции в фотической зоне изменят запасы на корню в афотической зоне с ограничением пищевых продуктов.

Разведка углеводородов в глубоководных районах иногда приводит к значительному ухудшению состояния окружающей среды, в основном в результате накопления загрязненного бурового шлама , а также в результате разливов нефти . Хотя выброс нефти, связанный с разливом нефти Deepwater Horizon в Мексиканском заливе, происходит из устья скважины всего на 1500 метров ниже поверхности океана, он, тем не менее, иллюстрирует вид экологической катастрофы, которая может возникнуть в результате несчастных случаев, связанных с морским бурением нефти и газа.

Отложения некоторых абиссальных равнин содержат богатые минеральные ресурсы, особенно полиметаллические конкреции . Эти конкреции марганца, железа, никеля, кобальта и меди размером с картофель , распространенные на морском дне на глубинах более 4000 метров, представляют значительный коммерческий интерес. Район максимального коммерческого интереса для добычи полиметаллических конкреций (так называемая Тихоокеанская конкреционная провинция ) находится в международных водах Тихого океана, простираясь от 118 ° –157 ° до 9 ° –16 ° с.ш., на площади более 3 миллионов человек. км². Глубинное Кларион-Клиппертон (ЗРКК) является областью в пределах узелков провинции Тихого океана , что в настоящее время ведутся разведочные работы на ее минерально - сырьевого потенциала.

Восемь коммерческих контракторов в настоящее время имеют лицензию Международного органа по морскому дну ( межправительственная организация, созданная для организации и контроля всей деятельности, связанной с полезными ископаемыми, в международном районе морского дна за пределами национальной юрисдикции ) на разведку ресурсов конкреций и испытание методов добычи в восьми заявленных районах , каждая площадью 150 000 км². Когда в конечном итоге начинается добыча, согласно прогнозам, каждая горная операция приведет к прямому разрушению 300–800 км² морского дна в год и нарушит бентическую фауну на площади в 5–10 раз больше из-за повторного осаждения взвешенных отложений. Таким образом, в течение 15-летней прогнозируемой продолжительности одной операции по добыче конкреций добыча конкреций может серьезно повредить глубинным сообществам морского дна на площадях от 20 000 до 45 000 км² (зона размером не менее Массачусетса ).

Ограниченное знание систематики , биогеографии и естественной истории в глубоководных сообществ предотвращает точную оценку риска видов вымираний от крупномасштабных горных работ. Данные, полученные из глубин северной части Тихого океана и Северной Атлантики, позволяют предположить, что на глубоководные экосистемы могут негативно повлиять горные работы в десятилетних временных масштабах. В 1978 году земснаряд на борту судна Hughes Glomar Explorer , эксплуатируемого американским горнодобывающим консорциумом Ocean Minerals Company (OMCO), проложил путь добычи полезных ископаемых на глубине 5000 метров в конкреционных полях CCFZ. В 2004 году Французский научно-исследовательский институт эксплуатации моря ( IFREMER ) провел экспедицию Nodinaut на эту горную тропу (которая все еще видна на морском дне), чтобы изучить долгосрочные последствия этого физического воздействия на отложения и их бентическую фауну. . Пробы, взятые из поверхностных отложений, показали, что их физические и химические свойства не восстановились после нарушения, нанесенного 26 годами ранее. С другой стороны, биологическая активность, измеренная на треке приборами на борту пилотируемого подводного батискафа Nautile , не отличалась от ближайшего невозмущенного участка. Эти данные свидетельствуют о том, что бентическая фауна и потоки питательных веществ на границе раздела вода-отложения полностью восстановились.

Список абиссальных равнин

Смотрите также

использованная литература

Библиография

внешние ссылки

Сопоставьте все координаты с помощью: OpenStreetMap 
Скачать координаты как: KML