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馬里亞納海溝的最深處是位於其南端的「挑戰者深淵」,根據美國國家海洋和大氣管理局(NOAh)的探測結果,它的深度約為10994 米。
海洋第二深的地方也在馬里亞納海溝,位於 ...
標籤:地球科學海洋深海環境自然科學
海底深處一萬米到底有什麼?
09-06
是一些巨獸,說什麼有能輕鬆夾死成人的類似大閘蟹這種東西,還有各種類似遠古巨獸的東西。
所以我非常想知道海底深處一萬米到底什麼東西?
藍色海洋覆蓋了這顆星球71%的表面,其中,能夠適用「海底一萬米」的地方只有幾處——以最深的馬里亞納海溝,theMarianaTrench為例【勘誤】:初版答案遺漏了其他幾處最大深度超過10000米的海溝,是為審核失誤,後文仍以馬里亞納海溝展開。
馬里亞納海溝示意圖,圖源:SOI【1】馬里亞納海溝位於馬里亞納群島(MarianaIslands)東部,由北向南划出一個長度超過2100km的弧形。
它是整個太平洋海溝系統的重要一環,向北過渡為伊豆-小笠原海溝(Izu-OgasawaraTrench,也有稱作「Izu-BoninTrench,伊豆-博寧海溝」的),並與日本海溝(JapanTrench)銜接。
太平洋火環示意圖在厚重海水的遮蔽下,太平洋的海底岩石通過這些海溝被周圍的板塊漸漸「吞噬」,形成了地球發動機的重要一環,俯衝帶。
海溝-俯衝帶示意圖,圖源:不列顛百科
沿著這一條最長、最連續的俯衝帶分布的,也是這顆星球最活躍的一個區域,環太平洋火環。
每年,數不清的地震和火山活動沿著環太平洋此起彼伏,時刻彰顯這顆星球尚還具有青春活力。
2019年7月,智利Calbuco火山爆發,形成了大規模的火山灰雲。
圖源【2】行星級活動產生巨大的力量,使太平洋板塊的岩石在馬里亞納海溝也被迫彎折,從平均深度4000-5000米的深海平原快速跌落,在這裡塑造了地球深度之最。
也就是傳說中水深超過一萬米的地方。
在整個馬里亞納海溝,水深超過一萬米的區域主要集中在南部。
黃色區域為馬里亞納海溝水深超過一萬米的區域,製圖:鞏向傑/星球研究所
馬里亞納海溝南部水深超過一萬米的兩個區域,其中左側即為挑戰者深淵。
底圖圖源:CCOM/JHC[3]那麼,在這萬米之深的幽暗海底,你將會發現什麼?
迄今為止,人們發現的最深的魚生活在水下8178m。
這是2017年8月份,日本一台探測器在馬里亞納海溝底部8178米深度拍到的畫面。
2017年8月24日,日本探測器在馬里納亞海溝8178米發現的最深的魚類和節肢動物。
圖源【5】/JAMSTEC畫面中白色的魚類,是一種獅子魚(snailfish)Pseudoliparisswirei,在馬里亞納海溝6-8千米水深處都可以見到它們的身影。
2014年新發現的一種獅子魚,圖源:SOI/MackenzieGerringer【6】
但是更深的、一萬米的地方還有魚嗎?有一群科學家們從生物化學的角度出發,認為可能性不大——某些重要化合物能夠發揮生理功能的極限深度,或許限制了魚類的生存極限深度,大約是8200米的樣子【7】。
這個假說是否成立,還有待更多探索。
圖片截取自【7】
但畫面左邊紅色的節肢動物可以在更深的地方生活。
它們是一種片足動物,鉤蝦類的Hirondelleagigas,在6000-9000米深度常見,於10917米深也曾採到過標本【8】。
別被沒有參照物的圖片嚇到,它的平均體長大概只有5厘米。
圖源:【8】
馬里亞納海溝底部打撈起來的「鉤蝦」。
圖源:紐卡斯爾大學【9】
這就是真實的、字面意義上的萬米生物。
不僅長相呆萌,甚至感覺蒸一下很好吃的樣子。
額,貌似走錯片場了?圖源:VCG除此以外,這裡還有許多你無法用肉眼識別的微生物,且按下不表。
也許在這個深度還會有一些其他的宏觀生物,但無奈眼見為實,而想要親眼所見又是那麼困難,只好留給科學家們繼續探索了。
但是,這個深度除了「蝦米」還有其他東西,淤泥/石塊以外的東西。
比如,一段原木。
是的,你沒有看錯,馬里亞納海溝一萬米深的地方有一段……木頭,出處:JAMSTEC【10】
這大概是位於海拔最低處的一根原木,視頻截圖。
出處:JAMSTEC[10]比如,數不勝數的塑料,變成垃圾的塑料。
10898米處,你發現了一堆塑料垃圾。
1998年5月20日,日本「海溝號」深潛器0073航次於馬里亞納海溝10898米深處拍攝到的塑料垃圾,左上白色物體。
圖源:JAMESTEC【10】10912米處,你又發現了一片像是塑料包裝袋的東西。
這可能是目前人們發現的最深的一片塑料,出自:衛報及【11】在看得見的大塊塑料之外,來自中科院和浙大的科研團隊在馬里亞納海溝10908米的海水和深海軟泥里,檢測出了大量微塑料【12】。
中國科研團隊在馬里亞納海溝不同部位海水中發現的微塑料,右側為塑料類型,括弧內數字為每升海水中的微塑料數量,可見海溝深部的海水比其他地區更富集微塑料。
出自【12】
中國科研團隊在馬里亞納海溝底部淤泥里發現的微塑料,右側為塑料類型,括弧內數字為每升淤泥中的微塑料數量,可見海溝底部是海底規模可觀的微塑料聚集地。
出自【12】
對上圖塑料縮寫的補充說明
塑料便利了整個世界,但也改變了整個地球。
它是那麼無所不能,以至於每個現代人的日常生活都少不了塑料。
它又是那麼「頑固不化」,以至於佔領了地球的每個角落。
它隨水飄蕩,佔領了江河湖海
海灘上長滿藤壺的塑料瓶,不知在海里漂浮了多久。
來源:VCG它隨遇而安,佔領了高山和平原
高原上被撿拾起來的塑料垃圾,圖源:VCG它化作無形,變成微塑料御風而行,佔領了最高的天空。
近日的科學大新聞:在阿爾卑斯和北極的降雪裡檢出大量微塑料顆粒,這些微塑料來自懸浮在空中的塵埃和微粒。
出自【13】它化身細小的沉積物,佔領了最深的大海。
中國科研團隊在馬里亞納海溝的採樣點,出自【12】
它充斥在我們身邊的各個角落,食物,呼吸,飲用水,無處不在。
全球不同地區飲用水中的微塑料含量,出處:第二屆全國環境微塑料污染與管控學術研討會會場報告,施華宏,2019
通過不同方式進入人體的微塑料含量,出處:第二屆全國環境微塑料污染與管控學術研討會會場報告,施華宏,2019但諷刺的是,人們對此不僅無可奈何,甚至還沒有完全弄清楚微塑料到底對人體有多大的傷害。
只能籠統的解釋為「易於吸附毒素並通過食物鏈富集至人體」。
想要真正弄明白微塑料對人體的危害究竟幾何,人們還有很長的路要走。
無論如何,微塑料已經搶在人類前面實現了「全球無差異佔領」。
即使在海底深處一萬米也有它們的一席之地。
從這裡開始,它們也將要踏上新的征程——藉由海溝進入地球的更深處,實現對岩石圈的入侵。
大概,生而為人的你我,只能擊節叫六了吧。
馬里亞納海溝地質剖面模式圖,圖源:NOAA【14】全文完,感謝閱讀。
撰文:@雲舞空城參考文獻及資料出處:【1】https://schmidtocean.org/cruise/exploring-the-mariana-trench/【2】https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2015/04/23/401682275/video-of-volcano-erupting-in-chile-is-amazing-in-time-lapse【3】http://ccom.unh.edu/theme/law-sea/mariana-trench-pacific-ocean/mariana-obliques【4】ChibaS,SaitoH,FletcherR,etal.Humanfootprintintheabyss:30yearrecordsofdeep-seaplasticdebris[J].MarinePolicy,2018,96(10):204-212.【5】https://www.jamstec.go.jp/e/about/press_release/20170824/【6】https://schmidtocean.org/cruise-log-post/the-little-pink-fish-in-the-deep/【7】YanceyPH,GerringerME,DrazenJC,etal.Marinefishmaybebiochemicallyconstrainedfrominhabitingthedeepestoceandepths[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica,2014,111(12):4461-4465.【8】LanY,SunJ,BartlettDH,etal.ThedeepestmitochondrialgenomesequencedfromMarianaTrenchHirondelleagigas(Amphipoda)[J].MitochondrialDNAPartB,2016,1(1):802-803.【9】https://www.telegraph.co.uk/science/2017/11/15/sea-creatures-mariana-trench-deepest-place-earth-have-plastic/【10】日本海洋-地球科學和技術研究中心(JAMSTEC)的深海垃圾資料庫【11】https://mothership.sg/2019/05/mariana-trench-submarine-plastic/【12】Peng,X.,Chen,M.,Chen,S.,Dasgupta,S.,Xu,H.,Ta,K.,Du,M.,Li,J.,Guo,Z.,Bai,S.(2018)Microplasticscontaminatethedeepestpartoftheworld』socean.Geochem.Persp.Let.9,1–5.【13】M.Bergmann,S.Mützel,S.Primpke,M.B.Tekman,J.Trachsel,G.Gerdts,Whiteandwonderful?MicroplasticsprevailinsnowfromtheAlpstotheArctic.Sci.Adv.5,eaax1157(2019).【14】https://oceanexplorer.noaa.gov/okeanos/explorations/ex1605/background/geology/welcome.html
轉自微博原博主id局部氣候已註明出處侵權刪所有圖片資料來自局部氣候原創團體首先是海底一萬米
然後是地下一萬米
搬運也挺累的感謝局部氣候科普
馬里亞納海溝的最深處是位於其南端的「挑戰者深淵」,它的深度約為10994米。
生活在這裡的生物如獅子魚,深海狗母魚,短吻擬深海鮭等生物無時無刻不在挑戰著黑暗、低溫和高壓的生存極限。
最近,科學家將一種深海獅子魚正式定名為Pseudoliparisswirei,並確定這是迄今為止人類已知的生活在最深海域的魚類。
這種生活在馬里亞納海溝深處的小魚只有約10厘米長,小小的身軀卻能承受住相當於1600頭大象重量的強大壓力,實在令人驚嘆。
許多深海生物都擁有某些令人驚訝的「超能力」,才能在嚴酷的環境中生存。
而人類對這些生物卻知之甚少。
由於深海特殊的環境,探索深海的難度幾乎不亞於探索外星球,地球上最深的海溝——馬里亞納海溝,更是最為神秘的海洋生物棲息地。
馬里亞納獅子魚及其身體結構(CT圖像)。
馬里亞納海溝位於日本以南,菲律賓以東的海域。
在那裡,太平洋板塊和馬里亞納板塊發生了碰撞,密度更高的太平洋板塊向地球深處俯衝,消失在地幔中,留下一道深深的溝壑,同時,一部分地殼被抬高,形成了馬里亞納群島。
馬里亞納海溝的最深處是位於其南端的「挑戰者深淵」,根據美國國家海洋和大氣管理局(NOAh)的探測結果,它的深度約為10994米。
海洋第二深的地方也在馬里亞納海溝,位於挑戰者深淵東面約200千米處的「塞麗娜深淵」,深度為10809米。
相比之下,地面上的最高峰珠穆朗瑪峰的海拔高度約為8848米,如果能把它移到馬里亞納海溝中,它將被淹沒在海洋深處。
因此,也有人將馬里亞納海溝稱為「海中珠穆朗瑪」。
在馬里亞納海溝底部,海水冰冷,黑暗無光,巨大的壓力能把很多動物壓成「肉乾」。
然而在這樣的惡劣環境下,仍有不少生物頑強地生存著,它們是怎樣存活下來的呢?
探尋海底樂園
長久以來,人們一直以為海底是一片沒有生命的泥沼。
古希臘哲學家蘇格拉底曾斷言,海底「只有洞穴和沙子,無盡的泥土,還有大片的黏液」。
直到19世紀晚期,人們對深海的了解還很少,當時大多數科學家認為,黑暗和寒冷會使深海變得不適宜生物生存。
1864年,挪威博物學家薩爾斯在3000米深的水下找到了一些活的海百合。
這一發現震驚了世界,因為此前科學家們都認為這種動物在幾百萬年前就滅絕了。
一些科學家不禁想到,海洋深處是否存在著更多遠古的生命形式呢?
薩爾斯的發現在全世界掀起了一波探索深海的熱潮,而當時走在潮流前端的是英國科學家。
在1872年到1876年間,為了探索地球上所有海洋和海洋中的生命,英國科學家乘坐「挑戰者號」遠洋科考船進行了一次大規模海洋科學考察,這就是科學史上著名的「挑戰者號遠征」。
在長達1606天的「遠征」中,「挑戰者號」航行了超過1.27萬千米,考察隊總共發現了4700多種海洋動物,並第一次記錄了一批深海生物。
探險隊還發現了海洋的最深處:在馬里亞納海溝的南端,海床如斷崖般「消失」,形成一個「無底洞」。
這個「無底洞」就是「挑戰者深淵」,其名字就來自於「挑戰者號」。
近一個世紀後,人類第一次來到了挑戰者深淵的底部。
1960年1月23日,瑞士探險家雅克·皮卡爾和美國海軍中尉唐納德·沃爾什駕駛「的里雅斯特號」潛水器潛入深海,他們在挑戰者深淵的底部停留了20分鐘,測得其深度為10916米。
潛水器的主體部分由調節浮力的壓載水艙所佔據,所以,皮卡爾和沃爾什只能擠在一個直徑2米多的球形艙里,通過一個很小的有機玻璃窗戶觀察外界。
當他們經過4小時47分鐘的漫長下潛終於到達海底時,卻因為窗口粘上了淤泥而無法拍攝清晰的照片。
無論如何,關於生命是否存在於底部的爭論已經塵埃落定,因為皮卡德在有限的視野內看到了類似比目魚的生物(但現在科學家們認為那可能是海參)。
活體海百合的發現激發了科學家對海洋生物的興趣。
圖為一隻紅色海百合,它形似植物,但實際上屬於棘皮動物,是海星、海參的近親。
正被吊裝上船的「的里雅斯特號」,其下方的圓球就是載人艙。
剛入水的「深海挑戰者號」潛水器,卡梅隆乘坐它潛到了挑戰者深淵底部。
2012年,著名電影製作人、海洋探險家卡梅隆獨自駕駛著名為「深海挑戰者號」的潛水器潛入馬里亞納海溝深處。
他用高清3D攝像機拍攝了水下10898米的景色和各種生物,海底豐富的生物多樣性令人大為驚嘆。
2014年底,美國科學家利用遙控深海探索車對馬里亞納海溝進行了進一步的探索,並採集了很多深海生物和岩石的樣本。
最近被定名的馬里亞納獅子魚也是在這次科考中被首次發現的。
極限生境
儘管科學家們早已知道海溝底部並非一片荒蕪,但經過深入考察之後,海溝中的生命的數量和多樣性還是讓他們感到十分驚訝。
因為海溝深處的生存環境十分特殊,生活在這裡的生物無時無刻不在挑戰著極限。
深海生物遇到的第一個挑戰就是黑暗。
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海底小縱隊來也!海底深處一萬米到底有什麼?有我們海底小縱隊呀(不是,開個玩笑Orz
1951年,英國「挑戰者」號海洋調查船在馬里亞納海溝測獲的深度為10860米,並命名為「挑戰者深度」。
1957年俄羅斯航具「維塔茲號」(Vityaz)回報測得11034米深度,這是目前人類能夠知道的全世界最深的地方。
1960年,雅克?皮卡德(JacquesPiccard)與當?沃爾什(DonWalsh)駕駛著的里雅斯特號下潛至馬利亞納海溝,到達「挑戰者深度」(ChallengerDeep),下潛深度達10916米,到達了人類迄今海洋最深處。
皮卡德和沃爾什稱在萬米下看見了狀似「比目魚」的生物,大量證據表明並不存在「的里雅斯特比目魚」,且的里雅斯特號沒有配備任何攝像設備,沒有任何照片或者視頻能做證實。
1970年在波多黎各海溝8370米處發現了神女底鼬?(yòuwèi)(Abyssobrotulagalatheae),這是目前為止已發現的海洋最深的魚類。
(a).最深的巨鱗魚,耶氏突吻鱈(Coryphaenoidesyaquinae)(6945m);(b).南半球最深魚類,克馬德克島隆背獅子魚(Liparid;7561m);(c).最深的活魚,Pseudoliparisamblystomopsis(Liparid;7703m);(d).有史以來最深的魚類,即神女底鼬?(Aphissobrotulagalathea,8370m)。
2011年美國的一台深海探測機在馬里亞納海溝10641米深處發現了阿米巴蟲類單細胞生物,被確認是世界上最大的單細胞生物。
2012年,導演詹姆斯·卡梅隆乘坐「深海挑戰者」號,下潛深度10898米,成為第一位單人下潛深海萬米的挑戰者。
深海挑戰者安裝多個攝像頭全程3D拍攝,並且配有專業設施可以收集海底生物進行研究,潛水器採取了岩芯樣本和海源樣本,挑戰者號在馬里亞納海溝共發現了68個新物種。
卡梅隆介紹說:「在我周圍,我能看見的只有一些很小的端足類甲殼動物。
」雖然並不能肯定那是何物種,但最有可能的是短腳雙眼鉤蝦(Hirondelleagigas)。
1978年Yayanos在馬里亞納海溝10476米處設置了陷阱成功收集到短腳雙眼鉤蝦(Hirondelleagigas)。
上至浩瀚星河下至靜水深淵,人類在不斷探索未知,海底萬里對我們來說不再未知,但依舊神秘。
海底小縱隊也期待「挑戰者深度」被不斷加深,人類下潛深度再次被刷新。
我們探索未知,除了強烈的好奇心,更是為我們的未來贏得一種可能。
今日分享結束,海底小縱隊,集合!我們下個問題再見!
參考:
https://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/BBLv222n3p171
https://www.pnas.org/content/78/8/5212?ijkey=2def620ca378cc4cdca2a711a25a0dfb3d0e0b91keytype2=tf_ipsecsha
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