Марианская впадина: удивительные феномены самого глубокого места на планете

Загадочные глубины океана по сей день привлекают внимание научного сообщества и человечества в целом. Марианская впадина — пример того, как природа создает уникальные условия для жизни в экстремальной среде. Это не только самое глубокое место на планете, но и настоящая лаборатория для изучения живых организмов и геологических процессов.
Авторы и эксперты
Алина Нефедова
Автор Наука Mail
Жанна Жукова
Старший преподаватель кафедры «Экология» МТУСИ
Валерия Сакович
Преподаватель биологии
Виктория Ерофеева
Кандидат биологических наук, завкафедрой «Экология» МТУСИ
Тихий океан
В Марианской впадине — землетрясения, подводные вулканы и особая жизнь ​Источник: Unsplash

Здесь происходят землетрясения и извержения подводных вулканов. В Марианской впадине экстремальные условия, но все равно кипит жизнь. В полной темноте под колоссальным давлением обитают уникальные существа: гигантские амебы-ксенофиофоры, глубоководные рыбы, ракообразные и даже неизвестные науке виды. Вместе с экспертами расскажем подробнее об одном из самых необычных мест на Земле.

Что такое Марианская впадина

Марианская впадина — это узкий и протяженный океанический желоб, на дне которого располагается самая глубокая точка нашей планеты. Несмотря на высокое давление, вечную темноту и холод, здесь обитают уникальные существа, которые приспособились к жизни на такой глубине. Ученые активно изучают впадину с помощью глубоководных аппаратов и специальных зондов, чтобы понять, как жизнь может существовать в такой суровой среде.

Кто первый открыл и исследовал Марианскую впадину

Парусно-паровой корвет «Челленджер»
Парусно-паровой корвет «Челленджер»Источник: Уильям Митчелл/Общественное достояние/ru.wikipedia.org

В 1875 году британское паровое судно «Челленджер» отправилось в первую океанографическую экспедицию. Ученые на борту корабля измеряли глубину океана, когда веревка с привязанным грузом ушла под воду более чем на 8 км. Они назвали эту точку Бездной Челленджера. Позже оказалось, что глубина впадины еще больше: в 50-е годы XX века советские и британские экспедиции независимо друг от друга установили, что она составляет около 11 км — об этом в работе «Рекорды природы» (1993) пишет П.А. Кравчук.

Английское гидрографическое судно Челленджер II
Английское гидрографическое судно Челленджер IIИсточник: Royal Navy/Общественное достояние/ru.wikipedia.org

В 1960 году швейцарский ученый Жак Пиккар и американский лейтенант Дон Уолш впервые побывали на дне Марианской впадины. Спуск на батискафе «Триест» занял целых пять часов, но провели они там около 20 минут — большего не позволяли условия. Но и этого хватило, чтобы доказать: жизнь существует даже на такой глубине. 

Батискаф «Триест»
Батискаф «Триест»Источник: Wikimedia / общественное достояние

Марианскую впадину изучают до сих пор: исследуют экосистемы и организмы, геологию дна и уровень загрязнения — даже в самой глубокой точке Земли находят следы микропластика и других антропогенных отходов. 

В каком океане находится Марианская впадина

Океанический желоб находится на западе Тихого океана, к югу от Японии и к востоку от Марианских островов — отсюда и название. Впадина имеет форму полумесяца, ее длина составляет 2540 км, а средняя ширина — 69 км. Самая близкая часть суши — остров Гуам, принадлежащий США.

Марианская впадина на карте
Марианский желоб расположен на западе Тихого океанаИсточник: Hellerick/CC BY-SA 4.0/ru.wikipedia.org

Как образовалась Марианская впадина

Об особенностях образования Марианской впадины нам рассказала Виктория Ерофеева, заведующая кафедрой «Экология» МТУСИ, доцент, кандидат биологических наук.

«Образование Марианского желоба происходило под воздействием разных факторов: смещение тектонических плит, геофизические процессы, подводный вулканизм и прочее. Дно Тихого океана в районе Марианского желоба — самая древняя его часть. Тихоокеанская плита, возраст которой составляет порядка 170 млн лет, опускается под более молодую и меньшую по размеру Марианскую литосферную плиту. Склоны со стороны континента наиболее высокие и крутые, с юго-восточной стороны — более пологие. Рельеф желоба характеризуется разломами и смещениями из-за множества вторичных тектонических нарушений», — объяснила эксперт. 

Какая глубина Марианской впадины в километрах 

Бездна Челленджера уходит вниз более чем на 10 км. По последним данным, ее наибольшая глубина составляет от 10 898 до 11 034 метров ниже уровня моря. Точной величины нет, поскольку измерения могут различаться. 

Марианская впадина
Марианская впадинаИсточник: Наука Mail

Дно океана — не статичная плоская поверхность, а сложный рельеф с ущельями и возвышенностями. Кроме того, скорость звука в воде меняется в зависимости от свойств воды, а они отличаются на разных глубинах. Чтобы получить точные данные, нужно измерять эти свойства на нескольких уровнях с помощью специальных приборов. Именно поэтому погрешность может составлять несколько десятков метров. 

Давление воды на дне Марианской впадины

Давление на глубине около 11 км — примерно 1086 бар или около 110 МПа. Примерно в 1071 раз выше, чем стандартное на уровне моря. Поэтому проводить исследования в таких условиях крайне затруднительно. 

Морские обитатели Марианской впадины 

«Живые организмы морских глубин находятся в экстремальных условиях. Высокое гидростатическое давление, температура 1-4°C, недостаток пищи, кислорода, подводный вулканизм, отсутствие солнечного излучения — все это ограничивает присутствие биоты в глубоководных желобах, — объясняет старший преподаватель кафедры «Экология» МТУСИ, Жанна Жукова. — Шесть километров — это стандартная наибольшая глубина мирового океана. Ниже шести километров обитает не более 10-15 видов, и все они малоизученные». 

«Внешний вид обитателей Марианской впадины может быть пугающим, — комментирует Валерия Сакович, преподаватель биологии онлайн-школы «Фоксфорд». — Такой облик стал результатом адаптации к жизни без солнечного света, под большим давлением и с низкой температурой». 

Каких морских обитателей можно встретить в Марианской впадине:

  • голотурии, или морские огурцы (иглокожие);
  • ксенофиофоры (крупнейшие одноклеточные организмы);
  • амфиподы (ракообразные, похожие на креветки);
  • плащеносная акула;
  • глубоководный удильщик;
  • бочкоглаз и др. 

Каждый из этих видов обладает удивительными особенностями. 

Плащеносная акула
Плащеносная акулаИсточник: © Citron/CC BY-SA 3.0/ru.wikipedia.org

«Например, плащеносная акула — это реликтовый вид, который больше похож на угря, чем на обычную акулу. Разросшиеся жабры этих крупных рыб напоминают плащ, отсюда и их название, — поясняет Валерия Сакович. — Необыкновенно выглядит еще один представитель Марианской впадины — малоротая макропинна, или бочкоглаз. Эта небольшая рыба сверху покрыта прозрачной оболочкой, под которой находится заполненная прозрачной жидкостью камера. Именно в этой жидкости у бочкоглаза располагаются ярко-зеленые глаза».

Малоротая макропинна или бочкоглаз
Малоротая макропинна, или бочкоглазИсточник: J. Hlidberg (Jon?), K. and E. Hjørne/CC BY 4.0/ru.wikipedia.org

Глубоководный удильщик — один из самых устрашающих и необычных обитателей Марианской впадины.

«Помимо огромных зубов, у этого вида рыб на спине есть «удочка-фонарик», с помощью которого они охотятся. На самом деле это приспособление — видоизменившийся спинной плавник», — рассказала Валерия Сакович.

Интересные факты о Марианской впадине 

Поделимся семью интересным фактами о глубоководном океанском желобе.

  1. На дне впадины есть гидротермальные источники, которые извергают горячую воду и минералы. Один из таких источников — вулкан Дайкоку. В его кратере находится озеро из жидкой серы — редчайшее явление для Земли. Подобные серные озера встречаются только на Ио, одном из спутников Юпитера.
  2. Режиссер Джеймс Кэмерон совершил второе в истории погружение на дно впадины. В 2012 году он спустился на глубину 10 908 м на батискафе Deepsea Challenger. Кэмерон провел детальную съемку подводного ландшафта и собрал уникальные образцы живых организмов, которые помогли ученым лучше понять экосистему Марианской впадины.
  3. На дне Марианской впадины расположены горные хребты. Среди них выделяются четыре горы, каждая высотой больше двух километров. Их обнаружили еще в XX веке, задолго до первых глубоководных погружений человека.
  4. Есть исследования, что Бездна Челленджера пропускает воду в земную кору и верхнюю мантию. На огромной глубине под воздействием экстремальных температур и давления она превращается в водные минералы, которые «впитываются» в породы и уходят вглубь Земли. 
  5. В Марианской впадине повсюду встречаются гигантские амебы, известные как ксенофиофоры. Их размеры достигают 10 см в длину, что довольно много для одноклеточного организма. Такая величина — результат уникальных условий среды.
  6. Марианская впадина — это заповедник, поэтому рыбная ловля здесь запрещена. А вот купаться можно, однако желоб находится в открытом океане, далеко от берега, и добраться до него без специального оборудования не получится.
  7. Глубина Марианской впадины превышает высоту самой большой горы на планете. Если мысленно уронить в желоб Эверест, то его вершина все равно не покажется на поверхности.