Il trincee oceaniche sono abissi nel fondale marino che si formano a seguito dell'attività delle placche tettoniche terrestri, che quando una converge viene spinta sotto l'altra.
Queste depressioni lunghe e strette a forma di V sono le parti più profonde dell'oceano e si trovano in tutto il mondo raggiungendo profondità di circa 10 chilometri sotto il livello del mare..
Le trincee più profonde si trovano nell'Oceano Pacifico e fanno parte del cosiddetto "Anello di fuoco" che comprende anche vulcani attivi e zone sismiche.
La fossa oceanica più profonda è la Fossa delle Marianne situata vicino alle Isole Marianne con una lunghezza di oltre 1.580 miglia o 2.542 chilometri, 5 volte più lunga del Grand Canyon in Colorado, Stati Uniti e in media è larga solo 43 miglia (69 chilometri).
Lì si trova l'Abisso dello Sfidante, che a 10.911 metri è la parte più profonda dell'oceano. Allo stesso modo, le tombe di Tonga, Kuril, Kermadec e Filippine sono profonde più di 10.000 metri..
In confronto, il Monte Everest è a 8.848 metri sul livello del mare, il che significa che la Fossa delle Marianne nella sua parte più profonda è profonda più di 2.000 metri..
Le trincee oceaniche occupano lo strato più profondo dell'oceano. L'intensa pressione, la mancanza di luce solare e le temperature gelide di questo luogo lo rendono uno degli habitat più unici al mondo..
I pozzi sono formati dalla subduzione, un processo geofisico in cui due o più placche tettoniche della Terra convergono e la placca più antica e più densa viene spinta sotto la placca più leggera causando le curve del fondo oceanico e della crosta esterna (la litosfera) e forma un pendio, un Depressione a forma di V..
In altre parole, quando il bordo di una placca tettonica densa incontra il bordo di una placca tettonica meno densa, la placca più densa si curva verso il basso. Questo tipo di confine tra gli strati della litosfera è chiamato convergente. Il luogo in cui i sottoprodotti della piastra più densa è chiamato zona di subduzione.
Il processo di subduzione rende gli elementi geologici dinamici delle trincee, responsabili di una parte significativa dell'attività sismica della Terra e spesso sono l'epicentro di grandi terremoti, inclusi alcuni dei più grandi terremoti mai registrati..
Alcune trincee oceaniche sono formate per subduzione tra una placca che trasporta una crosta continentale e una placca che trasporta una crosta oceanica. La crosta continentale galleggia sempre più della crosta oceanica e quest'ultima si sottometterà sempre.
Le trincee oceaniche più conosciute sono il risultato di questo confine tra placche convergenti. La fossa Perù-Cile della costa occidentale del Sud America è formata dalla crosta oceanica della placca di Nazca che si sottomette sotto la crosta continentale della placca sudamericana.
La fossa Ryukyu, che si estende dal Giappone meridionale, è formata in modo tale che la crosta oceanica della placca filippina si sottometta sotto la crosta continentale della placca eurasiatica..
Raramente, le fosse oceaniche possono formarsi quando due placche che portano la crosta continentale si incontrano. La Fossa delle Marianne, nell'Oceano Pacifico meridionale, si forma quando la potente placca del Pacifico si sottomette sotto la placca più piccola e meno densa delle Filippine..
In una zona di subduzione, parte del materiale fuso, che in precedenza era il fondale marino, viene solitamente sollevato attraverso vulcani situati vicino alla fossa. I vulcani creano spesso archi vulcanici, un'isola della catena montuosa che si trova parallela alla trincea..
La fossa delle Aleutine si forma dove la placca del Pacifico si sottomette sotto la placca nordamericana nella regione artica tra lo stato americano dell'Alaska e la regione russa della Siberia. Le Isole Aleutine formano un arco vulcanico che si estende al largo della penisola dell'Alaska e appena a nord della Fossa delle Aleutine..
Non tutte le trincee oceaniche si trovano nel Pacifico. La fossa di Porto Rico è una depressione tettonica complessa che è in parte formata dalla zona di subduzione delle Piccole Antille. Qui, la crosta oceanica dell'enorme placca nordamericana è subdotta sotto la crosta oceanica della placca caraibica più piccola..
La conoscenza delle trincee oceaniche è limitata a causa della loro profondità e lontananza, ma gli scienziati sanno che svolgono un ruolo significativo nella nostra vita sulla terraferma..
Gran parte dell'attività sismica mondiale si svolge nelle zone di subduzione, il che può avere un effetto devastante sulle comunità costiere e ancor di più sull'economia globale..
I terremoti del fondo marino generati nelle zone di subduzione sono stati responsabili dello tsunami nell'Oceano Indiano nel 2004 e del terremoto e dello tsunami di Tohoku in Giappone nel 2011.
Studiando le trincee oceaniche, gli scienziati possono comprendere il processo fisico di subduzione e le cause di questi devastanti disastri naturali..
Lo studio delle trincee offre inoltre ai ricercatori una comprensione delle nuove e diverse forme di adattamento degli organismi dalle profondità marine al loro ambiente, che possono essere la chiave per i progressi biologici e biomedici..
Studiare come gli organismi di acque profonde si sono adattati alla vita nei loro ambienti ostili può aiutare a far progredire la comprensione in molte diverse aree di ricerca, dai trattamenti per il diabete a detergenti migliori..
I ricercatori hanno già scoperto microbi che popolano le prese d'aria idrotermali nelle profondità marine che hanno un potenziale come nuove forme di antibiotici e farmaci antitumorali..
Tali adattamenti possono anche contenere la chiave per comprendere l'origine della vita nell'oceano, poiché gli scienziati esaminano la genetica di questi organismi per ricostruire il puzzle della storia di come la vita si espande tra ecosistemi isolati e, infine, attraverso gli ecosistemi..
Ricerche recenti hanno anche rivelato grandi e inaspettate quantità di materia di carbonio che si accumula nei pozzi, il che potrebbe suggerire che queste regioni svolgono un ruolo significativo nel clima terrestre..
Questo carbonio viene confiscato nel mantello terrestre per subduzione o consumato dai batteri della fossa..
Questa scoperta offre opportunità per ulteriori indagini sul ruolo delle trincee sia come fonte (attraverso vulcani e altri processi) sia come serbatoio nel ciclo del carbonio del pianeta che può influenzare il modo in cui gli scienziati alla fine comprendono e prevedono l'impatto dei gas serra generati dall'uomo. e il cambiamento climatico.
Lo sviluppo di una nuova tecnologia per le profondità marine, dai sommergibili alle telecamere, ai sensori e ai campionatori, fornirà grandi opportunità agli scienziati per indagare sistematicamente sugli ecosistemi delle trincee per lunghi periodi di tempo..
Questo alla fine ci darà una migliore comprensione dei terremoti e dei processi geofisici, esaminerà il modo in cui gli scienziati comprendono il ciclo globale del carbonio, fornirà strade per la ricerca biomedica e potenzialmente contribuirà a nuove intuizioni sull'evoluzione della vita sulla Terra..
Questi stessi progressi tecnologici creeranno nuove capacità per gli scienziati di studiare l'oceano nel suo insieme, dalle coste remote all'Oceano Artico coperto di ghiaccio..
Le trincee oceaniche sono alcuni degli habitat più ostili sulla terra. La pressione è più di 1.000 volte la superficie e la temperatura dell'acqua è leggermente al di sopra dello zero. Forse ancora più importante, la luce solare non penetra nelle fosse oceaniche più profonde, rendendo impossibile la fotosintesi..
Gli organismi che vivono nelle fosse oceaniche si sono evoluti con adattamenti insoliti per prosperare in questi canyon freddi e oscuri.
Il loro comportamento è un test della cosiddetta "ipotesi di interazione visiva" secondo la quale maggiore è la visibilità di un organismo, maggiore è l'energia che deve spendere per cacciare le prede o respingere i predatori. In generale, la vita nelle trincee oceaniche oscure è isolata e si muove lentamente.
La pressione sul fondo del Challenger Abyss, il luogo più profondo della terra, è di 703 chilogrammi per metro quadrato (8 tonnellate per pollice quadrato). I grandi animali marini come squali e balene non possono vivere in questa profondità schiacciante..
Molti organismi che prosperano in questi ambienti ad alta pressione non hanno organi che si riempiono di gas, come i polmoni. Questi organismi, molti legati a stelle marine o meduse, sono costituiti principalmente da acqua e materiale gelatinoso che non può essere frantumato facilmente come i polmoni o le ossa..
Molte di queste creature navigano nelle profondità abbastanza bene da effettuare una migrazione verticale di oltre 1.000 metri dal fondo delle trincee ogni giorno..
Anche i pesci nelle fosse profonde sono gelatinosi. Molte specie di pesci lumaca dalla testa a bulbo, ad esempio, vivono sul fondo della Fossa delle Marianne. I corpi di questi pesci sono stati paragonati ai tessuti usa e getta.
Le trincee oceaniche poco profonde hanno meno pressione, ma possono essere ancora al di fuori della zona di luce solare, dove la luce penetra nell'acqua.
Molti pesci si sono adattati alla vita in queste trincee oceaniche oscure. Alcuni usano la bioluminescenza, nel senso che producono la propria luce per vivere al fine di attirare la preda, trovare un compagno o respingere il predatore..
Senza fotosintesi, le comunità marine dipendono principalmente da due insolite fonti di nutrienti.
Il primo è "neve marina". La neve marina è la caduta continua di materiale organico dalle altezze della colonna d'acqua. La neve marina è principalmente un rifiuto, inclusi escrementi e resti di organismi morti come pesci o alghe. Questa neve marina ricca di sostanze nutritive nutre animali come cetrioli di mare o calamari vampiri..
Un'altra fonte di nutrienti per le reti alimentari delle fosse oceaniche non proviene dalla fotosintesi ma dalla chemiosintesi. La chemiosintesi è il processo in cui gli organismi nella fossa oceanica, come i batteri, convertono i composti chimici in nutrienti organici..
I composti chimici utilizzati nella chemiosintesi sono metano o anidride carbonica espulsi dalle prese d'aria idrotermali che rilasciano i loro gas e fluidi caldi e tossici nell'acqua gelida dell'oceano. Un animale comune che si affida ai batteri chemiosintetici per il cibo è il verme tubolare gigante..
Le trincee oceaniche rimangono uno degli habitat marini più sfuggenti e poco conosciuti. Fino al 1950, molti oceanografi pensavano che queste trincee fossero ambienti immutabili vicini all'essere privi di vita. Ancora oggi, gran parte della ricerca nelle trincee oceaniche si basa su campioni del fondale marino e di spedizioni fotografiche..
Questo sta lentamente cambiando mentre gli esploratori scavano in profondità, letteralmente. Il Challenger Deep, in fondo alla Fossa delle Marianne, si trova nelle profondità dell'Oceano Pacifico vicino all'isola di Guam.
Solo tre persone hanno visitato il Challenger Abyss, la fossa oceanica più profonda del mondo: un equipaggio franco-americano (Jacques Piccard e Don Walsh) nel 1960 raggiungendo una profondità di 10.916 metri e l'esploratore residente del National Geographic James Cameron nel 2012 raggiungendo 10.984 metri (anche altre due spedizioni senza pilota hanno esplorato l'Abisso dello Sfidante).
I sommergibili ingegneristici per esplorare le trincee oceaniche presentano una vasta serie di sfide uniche.
I sommergibili devono essere incredibilmente forti e resistenti per combattere forti correnti oceaniche, visibilità zero e alta pressione dalla Fossa delle Marianne..
Sviluppare l'ingegneria per trasportare in sicurezza le persone, così come le attrezzature delicate, è una sfida ancora più grande. Il sottomarino che portò Piccard e Walsh all'Abisso Challenger, la straordinaria Trieste, era un insolito vascello noto come batiscafo (sottomarino per esplorare le profondità dell'oceano)..
Il sommergibile di Cameron, Deepsea Challenger, ha affrontato con successo le sfide ingegneristiche in modi innovativi. Per combattere le correnti oceaniche profonde, il sottomarino è stato progettato per virare lentamente durante la discesa.
Le luci del sottomarino non erano fatte di lampadine a incandescenza o fluorescenti, ma disposizioni di minuscoli LED che illuminavano un'area di circa 30 metri..
Forse la cosa più sorprendente è che lo stesso Deepsea Challenger è stato progettato per essere compresso. Cameron e il suo team hanno creato una schiuma sintetica a base di vetro che ha permesso al veicolo di comprimersi sotto la pressione dell'oceano. Il Deepsea Challenger è tornato in superficie 7,6 centimetri più piccolo di quando è sceso.
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