Зона разговора
| Водные слои |
|---|
| Стратификация |
| См. также |
Хадальная зона , также известная как хадопелагическая зона , является самой областью океана глубокой , лежащей внутри океанических впадин . Зона хадала колеблется от 6 до 11 км (от 3,7 до 6,8 миль; от 20 000 до 36 000 футов) ниже уровня моря и существует в виде длинных, узких топографических V-образных впадин. [1] [2]
Совокупная площадь, занимаемая 46 отдельными местами обитания хадалов по всему миру, составляет менее 0,25% мирового морского дна , однако на траншеи приходится более 40% глубины океана. [3] Большая часть среды обитания хадалов находится в Тихом океане , самом глубоком из обычных океанических отделов. [3]
Терминология и определение
[ редактировать ]Исторически хадальная зона не отличалась от абиссальной зоны , хотя самые глубокие участки иногда называли «ультраабиссальными». В начале 1950-х годов датская экспедиция «Галатея II» и советская «Витязь» по отдельности обнаружили явный сдвиг в жизни на глубинах 6 000–7 000 м (20 000–23 000 футов), не признаваемый широким определением абиссальной зоны. [4] [5] Термин «хадал» был впервые предложен в 1956 году Антоном Фредериком Брюуном для описания частей океана глубже 6000 м (20 000 футов), оставляя абиссальную часть для частей на высоте 4 000–6 000 м (13 000–20 000 футов). [6] Название относится к Аиду , древнегреческому богу подземного мира . [6] Около 94% хадальной зоны находится в желобах субдукции . [7]
Глубины, превышающие 6000 м (20 000 футов), обычно находятся в океанских траншеях , но есть также траншеи на более мелких глубинах. В этих более мелких траншеях отсутствует явный сдвиг форм жизни, и поэтому они не являются хадальными. [8] [9] [10] Хотя хадальная зона получила широкое признание, и многие продолжают использовать первый предложенный предел в 6000 м (20 000 футов), было замечено, что 6 000–7 000 м (20 000–23 000 футов) представляют собой постепенный переход между абиссальной и хадальной зонами. , [10] что привело к предложению установить предел посередине, на высоте 6500 м (21300 футов). Среди прочего, этот промежуточный предел был принят ЮНЕСКО . [11] [12] Как и в других диапазонах глубин, фауну хадальной зоны можно в целом разделить на две группы: гадобентосные виды (сравните бентосные ), обитающие на или на морском дне/по бокам желобов, и гадопелагические виды (сравните пелагические ), обитающие на открытых пространствах. вода. [13] [14]
Экология
[ редактировать ]
Самые глубокие океанские впадины считаются наименее изученными и наиболее экстремальными морскими экосистемами . Для них характерно полное отсутствие солнечного света, низкие температуры, нехватка питательных веществ и чрезвычайно высокое гидростатическое давление. Основными источниками питательных веществ и углерода являются осадки из верхних слоев, наносы мелких отложений и оползни. Большинство организмов являются падальщиками и детрифагами . В настоящее время из хадаловых экосистем известно более 400 видов , многие из которых обладают физиологической адаптацией к экстремальным условиям окружающей среды. Имеются высокие уровни эндемизма и заслуживающие внимания примеры гигантизма у амфипод , мизид и изопод , карликовости у нематод , копепод и киноринхов . [15]
Морская жизнь уменьшается с глубиной, как по численности, так и по биомассе обитает широкий спектр многоклеточных , но в хадаловой зоне организмов, в основном бентос , в том числе рыбы , трепанги , щетинистые черви , двустворчатые моллюски , изоподы , морские анемоны , амфиподы , копеподы , десятиногие моллюски. ракообразные и брюхоногие моллюски . Большинство этих желобных сообществ, вероятно, произошли с абиссальных равнин . Хотя у них развились адаптации к высокому давлению и низким температурам, такие как более низкий метаболизм, внутриклеточные осмолиты, стабилизирующие белки клеточных мембран , и ненасыщенные жирные кислоты в фосфолипидах , в этих сообществах не существует устойчивой взаимосвязи между давлением и скоростью метаболизма. Вместо этого повышенное давление может сдерживать онтогенную или личиночную стадии организмов. Давление увеличивается в десять раз, когда организм перемещается с уровня моря на глубину 90 м (300 футов), тогда как давление увеличивается только вдвое, когда организм перемещается с 6000 до 11 000 м (от 20 000 до 36 000 футов).
В геологическом масштабе времени траншеи могут стать доступными по мере того, как ранее стенобатная (ограниченная узким диапазоном глубин) фауна эволюционирует и становится эврибатной (адаптированной к более широкому диапазону глубин), например, гренадеры и натантийские креветки. Тем не менее желобовые сообщества демонстрируют разную степень внутритраншейного эндемизма и межтраншейного сходства на более высоком таксономическом уровне. [5]
Лишь относительно небольшое количество видов рыб известно из зоны хадал, в том числе некоторые гренадеры, угри-головорезы , жемчужная рыба , обыкновенные угри , улитки и бельдюги . [16] [17] Из-за экстремального давления теоретическая максимальная глубина для позвоночных рыб может составлять около 8 000–8 500 м (26 200–27 900 футов), ниже которой костистые кости будут гиперосмотическими , если предположить, что потребность в триметиламин-N-оксиде соответствует наблюдаемой приблизительной линейной зависимости с глубиной. [18] [19] Некоторые беспозвоночные обитают глубже, например, большеперый кальмар . [20] [21] некоторые полиноидальные черви, мириотрохидные морские огурцы, турридские улитки и бокоплавы- пардалиски на высоте более 10 000 м (33 000 футов). [9] Кроме того, гигантские протисты , известные как ксенофиофоры ( фораминиферы ). на этих глубинах обитают [22]
Условия
[ редактировать ]Единственными известными первичными продуцентами в хадальной зоне являются определенные бактерии , которые способны метаболизировать водород и метан, выделяемые в результате реакций горных пород и морской воды ( серпентинизация ). [23] или сероводород, выделяющийся из холодных просачиваний . Некоторые из этих бактерий являются симбиотическими , например, живут внутри мантии некоторых тиазиридных и везикомидных двустворчатых моллюсков. [24] В противном случае первым звеном в пищевой цепи хадала являются гетеротрофные организмы, питающиеся морским снегом , как мелкими частицами, так и случайными трупами. [23] [25]
Зона хадала может достигать глубины намного ниже 6000 м (20 000 футов); самая глубокая из известных достигает 10 911 м (35 797 футов). [26] На таких глубинах давление в хадальной зоне превышает 1100 стандартных атмосфер (110 МПа ; 16 000 фунтов на квадратный дюйм ). Недостаток света и сильное давление затрудняют исследование этой части океана.
Разведка
[ редактировать ]Исследование хадальной зоны требует использования приборов, способных выдерживать давление до тысячи и более атмосфер. Для сбора ограниченной, но ценной информации об основах биологии нескольких хадальных организмов было использовано несколько случайных и нестандартных инструментов. [27] обитаемые и беспилотные подводные аппараты Однако для более детального изучения глубин можно использовать . Беспилотные роботизированные подводные аппараты могут управляться дистанционно (подключаясь к исследовательскому судну кабелем) или автономно (свободно перемещаясь). Камеры и манипуляторы на подводных аппаратах позволяют исследователям наблюдать и брать образцы отложений и организмов. Произошли провалы подводных аппаратов под огромным давлением на глубинах хадальной зоны. Предполагается, что HROV Nereus взорвался на глубине 9990 метров во время исследования желоба Кермадек в 2014 году. [28]
Известные миссии
[ редактировать ] | этой статьи Фактическая точность может быть нарушена из-за устаревшей информации . ( июнь 2024 г. ) |
Первое пилотируемое исследование глубины Челленджера , самой глубокой из известных частей океана, расположенной в Марианской впадине , было осуществлено в 1960 году Жаком Пиккаром и Доном Уолшем . [29] Они достигли максимальной глубины 10 911 метров (35 797 футов) на батискафе « Триест» . [30] [27]
Джеймс Кэмерон также достиг дна Марианской впадины в марте 2012 года с помощью Deepsea Challenger . [31] Спуск Deepsea Challenger достиг глубины 10 908 метров (35 787 футов), что немного меньше рекорда самого глубокого погружения, установленного Пиккаром и Уолшем. [32] Кэмерон является рекордсменом по самому глубокому одиночному погружению. [30]
В июне 2012 года китайский пилотируемый подводный аппарат «Цзяолун» смог достичь глубины 7020 м (23 030 футов) в Марианской впадине, что сделало его самым глубоководным пилотируемым исследовательским подводным аппаратом. [33] [34] Этот диапазон превосходит предыдущий рекордсмен, японский Shinkai , максимальная глубина которого составляет 6500 м (21300 футов). [35]
Немногие беспилотные подводные аппараты способны опускаться на максимальные глубины хадала. К самым глубоководным беспилотным подводным аппаратам относятся « Кайко» (потерянный в море в 2003 году), [36] БЕЗДНА , [37] « Нерей» (потерялся в море в 2014 г.), [28] и Хайдо-1 . [38]
См. также
[ редактировать ]
- Абиссальная равнина - плоская местность на глубоком дне океана.
- Глубокое море – самый нижний слой океана.
- Глубоководный аппарат - Самоходный глубоководный подводный аппарат с экипажем.
- Абиссальная зона – глубокий слой океана на глубине от 4000 до 9000 метров.
- Зона солнечного света – самый верхний слой толщи морской воды, подвергающийся воздействию солнечного света. – Слой, включающий мелководье и коралловые рифы.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джеймисон, Алан Дж .; Малкоч, Тамаш; Пиртни, Стюарт Б.; Фуджи, Тойонобу; Чжан, Жулин (13 февраля 2017 г.). «Биоаккумуляция стойких органических загрязнителей в фауне самого глубокого океана» (PDF) . Экология и эволюция природы . 1 (3): 0051. Бибкод : 2017NatEE...1...51J . дои : 10.1038/s41559-016-0051 . hdl : 2164/9142 . ПМИД 28812719 . S2CID 9192602 . Архивировано (PDF) из оригинала 11 октября 2017 года.
- ^ Джеймисон, Алан (5 марта 2016 г.). «Зона Хадал: десять вещей, которые вы никогда не знали о самых глубоких местах океана» . Интернэшнл Бизнес Таймс . Архивировано из оригинала 2 июня 2019 года.
- ^ Перейти обратно: а б Джеймисон, Алан (29 апреля 2014 г.). «Все о траншеях» . Исследования экосистемы Хадала . Океанографический институт Вудс-Хоул . Архивировано из оригинала 20 августа 2019 года.
- ^ Вольф, Торбен (1959). «Сообщество хадалов, введение». Глубоководные исследования . 6 : 95–124. Бибкод : 1959DSR.....6...95W . дои : 10.1016/0146-6313(59)90063-2 .
- ^ Перейти обратно: а б Джеймисон, Алан Дж .; Фуджи, Тойонобу; Мэр Дэниел Дж.; Солан, Мартин; Приеде, Имантс Г. (2010). «Желаны Хадала: экология самых глубоких мест Земли (Обзорная статья)» (PDF) . Тенденции экологии и эволюции . 25 (3): 190–197. дои : 10.1016/j.tree.2009.09.009 . ПМИД 19846236 . Архивировано из оригинала (PDF) 25 декабря 2017 года . Проверено 9 апреля 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б Брюун, Антон Фредерик (16 июня 1956 г.). «Абиссальная фауна: ее экология, распространение и происхождение». Природа . 177 (4520): 1105–1108. Бибкод : 1956Natur.177.1105B . дои : 10.1038/1771105a0 . S2CID 4182886 .
- ^ Экспоненциальный рост хадал-науки: перспективы и будущие направления, определенные с помощью тематического моделирования.
- ^ Организация Объединенных Наций (2017). Первая глобальная комплексная морская оценка, Оценка мирового океана I. Издательство Кембриджского университета. п. 904. ИСБН 978-1-316-51001-8 . LCCN 2017287717 .
- ^ Перейти обратно: а б Джеймисон, Алан (2015). Зона Хадал: жизнь в самых глубоких океанах . Издательство Кембриджского университета. стр. 18–21, 285–318. ISBN 978-1-107-01674-3 . LCCN 2014006998 .
- ^ Перейти обратно: а б Джеймисон, Алан Дж. (2011). «Экология глубоких океанов: желоба Хадал». ЭЛС . John Wiley & Sons, Ltd. doi : 10.1002/9780470015902.a0023606 . ISBN 978-0470016176 .
- ^ Рофф, Джон; Захариас, Марк (2011). Морская природоохранная экология . Скан Земли. ISBN 978-1-84407-884-4 .
- ^ Вьеррос, Мархо; Крессвелл, Ян; Эскобар Брионес, Эльва; Райс, Джейк; Ардрон, Джефф, ред. (2009). Глобальные открытые океаны и глубоководное морское дно (ТОВАРЫ) – биогеографическая классификация . Техническая серия МОК. Париж: ЮНЕСКО . Проверено 23 декабря 2017 г.
- ^ Торн-Миллер, Бойс; Катена, Джон (1999). Живой океан: понимание и защита морского биоразнообразия (второе изд.). Джон Уайли и сыновья. п. 57. ИСБН 1-55963-678-5 .
- ^ Медоуз, PS; Кэмпбелл, Дж.И. (1988). Введение в морскую науку . Биология третичного уровня (2-е изд.). Уайли. п. 7. ISBN 978-0-470-20951-6 . LCCN 87020603 .
- ^ Рамирес-Льодра, Э; Роуден, А.А.; Джеймисон, Эй Джей ; Приеде, И.Г.; Кейт, окружной прокурор (2020). «M3.6 Хадалские траншеи и впадины» . В Ките, округ Колумбия; Феррер-Париж-младший; Николсон, Э.; Кингсфорд, RT (ред.). Типология глобальной экосистемы МСОП 2.0: Описательные профили биомов и функциональных групп экосистем . Гланд, Швейцария: МСОП. doi : 10.2305/IUCN.CH.2020.13.en . ISBN 978-2-8317-2077-7 . S2CID 241360441 .
- ^ Линли, Томас Д.; Герринджер, Маккензи Э.; Янси, Пол Х.; Дразен, Джеффри С.; Вайнсток, Хлоя Л.; Джеймисон, Алан Дж. (август 2016 г.). «Рыбы хадальной зоны, включая новые виды, наблюдения на месте и записи липарид на глубине» . Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 114 : 99–110. Бибкод : 2016DSRI..114...99L . дои : 10.1016/j.dsr.2016.05.003 .
- ^ Джеймисон, Алан Дж.; Линли, Томас Д.; Эйглер, Шейн; Макдональд, Тим (1 декабря 2021 г.). «Глобальная оценка рыб на нижних глубинах абиссали и верхних хадальных глубинах (от 5000 до 8000 м)». Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 178 : 103642. Бибкод : 2021DSRI..17803642J . дои : 10.1016/j.dsr.2021.103642 . ISSN 0967-0637 . S2CID 239087034 .
- ^ Джеймисон, Алан Дж .; Янси, Пол Х. (июнь 2012 г.). «О достоверности триестской камбалы: развенчание мифа» . Биологический вестник . 222 (3): 171–175. дои : 10.1086/BBLv222n3p171 . JSTOR 41638633 . ПМИД 22815365 . S2CID 31549749 . Архивировано из оригинала 09.12.2019.
- ^ Янцея, Пол Х.; Геррингера, Маккензи Э.; Дразен, Джеффри С.; Роуден, Эшли А.; Джеймисон, Алан (март 2014 г.). «Морским рыбам может быть биохимически запрещено обитать в самых глубоких глубинах океана» (PDF) . ПНАС . 111 (12): 4461–4465. Бибкод : 2014PNAS..111.4461Y . дои : 10.1073/pnas.1322003111 . ПМЦ 3970477 . ПМИД 24591588 . Архивировано (PDF) из оригинала 4 июля 2019 г.
- ^ Джеймисон, Алан Дж.; Веккьоне, Майкл (2 декабря 2021 г.). «Хадальные головоногие моллюски: первые наблюдения за кальмарами (Oegopsida, Magnapinnidae, Magnapinna sp.) и новые находки плавниковых осьминогов (Cirrata) на глубинах > 6000 м в Филиппинском желобе» . Морская биология . 169 (1): 11. doi : 10.1007/s00227-021-03993-x . ISSN 1432-1793 .
- ^ Брэндон Спектор (18 января 2022 г.). «Самый глубоководный кальмар в мире обнаружен на глубине 20 000 футов » www.livscience.com . Проверено 30 июня 2024 г.
- ^ Гигантские одноклеточные организмы обнаружены на глубине более шести миль под поверхностью океана.
- ^ Перейти обратно: а б Фрейзер, Дженнифер (14 апреля 2013 г.). «Что обитает на дне Марианской впадины? Больше, чем вы думаете» . Научный американец . Архивировано из оригинала 5 февраля 2019 года.
- ^ Фудзикура, Кацунори; Кодзима, Сигеаки; Тамаки, Кенсаку; Маки, Ёносукэ; Хант, Джеймс; Окутани, Такаши (4 декабря 1999 г.). «Самое глубокое сообщество, основанное на хемосинтезе, когда-либо обнаруженное в зоне хадал на глубине 7326 м в Японском желобе» (PDF) . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 190 : 17–26. Бибкод : 1999MEPS..190...17F . дои : 10.3354/meps190017 . JSTOR 24854626 . Архивировано (PDF) из оригинала 2 мая 2019 года.
- ^ Бланкеншип, Лесли Э.; Левин, Лиза А. (июль 2007 г.). «Экстремальные пищевые сети: стратегии добывания пищи и рацион амфипод, питающихся мусором на глубине 5 километров океана» . Лимнология и океанография . 52 (4): 1685–1697. Бибкод : 2007LimOc..52.1685B . дои : 10.4319/lo.2007.52.4.1685 . JSTOR 4502323 .
- ^ «Исследователь океана NOAA: История: Цитаты: зондирования, морское дно и геофизика» . НОАА, Управление по исследованию и исследованию океана . Проверено 23 марта 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Об Аиде» . Исследования экосистемы Хадала . Океанографический институт Вудс-Хоул . Архивировано из оригинала 20 августа 2019 г. Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Роботизированный глубоководный аппарат потерян при погружении на глубину 6 миль» (пресс-релиз). Океанографический институт Вудс-Хоул . 10 мая 2014 г. Архивировано из оригинала 09.12.2019 . Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ ThinkQuest. Архивировано 28 января 2007 г. в Wayback Machine . 1 февраля 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б «1960: Самый глубокий пилотируемый спуск в океан» . Книги рекордов Гиннесса . 19 августа 2015 г. Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ Тан, Кер (25 марта 2012 г.). «Джеймс Кэмерон совершил рекордное погружение в Марианскую впадину» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 19 сентября 2019 года.
- ^ «DEEPSEA CHALLENGE – Экспедиция Джеймса Кэмерона National Geographic Explorer» . 25 июня 2014 г. Архивировано из оригинала 25 июня 2014 года . Проверено 1 января 2022 г.
- ^ «Цзяолун достигает глубины 7000 метров под водой» . Новости подводного мира . Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ Оуэнс, Брайан (25 июня 2012 г.). «Китайский подводный аппарат «Цзяолун» погрузился на глубину 7000 метров» . blogs.nature.com . Архивировано из оригинала 12 ноября 2019 г. Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ «Исследовательский аппарат глубокого погружения – Синкай 6500» . ЯМСТЕК . Архивировано из оригинала 18 мая 2019 г. Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ «Дистанционно управляемый автомобиль – Кайко» . ЯМСТЕК . Архивировано из оригинала 2 сентября 2019 г. Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ « ABISMO», мобильный автоматический осмотр дна и отбор проб, впервые в мире успешно провел многократный вертикальный отбор проб со дна океана, морского и подводного дна на глубине 10 000 м в Марианской впадине» (пресс-релиз). ЯМСТЕК . 16 июня 2008 г. Архивировано из оригинала 16 ноября 2018 г. Проверено 6 апреля 2018 г.
- ^ «Китайский беспилотный подводный аппарат установил новый национальный рекорд» . НДТВ . Пресс Траст Индии . 23 августа 2016 г. Архивировано из оригинала 09.12.2019 . Проверено 9 декабря 2019 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Исследователи снимают живую рыбу на рекордной глубине (на немецком языке) от Spiegel 09.10.2008 об экспедиции, снимающей рыбу на глубине более 7000 м.
- Хадал — основные моменты . Океанический институт Шмидта . 11 января 2015 г. Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. – на YouTube.