Mariana-gjáin – dýpsti staður heims

Dýpst í Mariana-gjánni, 11 kílómetrum undir sjávarmálinu, er ekkert ljós og nánast ekkert súrefni. Samt er gjáin krökk af merkilegum dýrum.

BIRT: 25/12/2022

LESTÍMI:

7 mínútur

Mariana-gjáin er dýpsti punktur heims

Maðurinn hefur reist fána á tunglinu, sent geimfar til Mars og tekið sýni úr smástirni 300 milljón kílómetra úti í geimi en það eru enn staðir á jörðinni sem við höfum aldrei heimsótt.

 

Bandarísku samtökin „National Oceanic and Atmospheric Administration“ áætla að meira en 80 prósent hafsins séu enn órannsökuð.

 

Einkum eru dýpstu staðirnir nokkra kílómetra undir yfirborði sjávar stórir, auðir blettir á heimskortinu. Vísindamenn áætla að aðeins 0,0001 prósent af hafsbotninum hafi verið rannsakað.

 

Með 11.034 metra dýpi er Mariana-gjáin í Kyrrahafinu dýpsti staður heims.

 

Þrúgandi myrkrið og gífurlegur þrýstingur gerir Mariana-gjána nánast ómögulega að kanna. Það er hins vegar full ástæða til að beina sjónum okkar að djúpinu.

 

Við borun í hafinu kemur í ljós að undirlagið á dýpstu stöðum jarðar – svokallað djúp lífhvolf – inniheldur fleiri örverur en stjörnur í alheiminum.

 

Þegar líf þrífst við svo erfiðar aðstæður án súrefnis eða sólarljóss gefur það vísindamönnum vísbendingu um að það gæti verið líf á plánetum sem við höfum áður haldið að væru líflausar.

 

Djúpsjávargjáin iðar af lífi

Mariana-gjáin er stærsta þekkta djúpsjávargjá jarðar. Alls eru 27 djúpsjávargjár í heimshöfunum og ná þær saman yfir svæði sem jafngildir flatarmáli Ástralíu.

Mariana-gjáin er að meðaltali 70 kílómetrar á breidd og teygir sig 2.000 kílómetra í gegnum Kyrrahafsdjúpið milli Japans og Filippseyja. Dýpsti staðurinn er rúmlega 11 kílómetra djúpur og gengur undir nafninu Challenger dýpið.

Mariana-gjáin varð til fyrir um 180 milljónum ára þegar tveir af helstu jarðvegsflekum jarðar – Filippseyjaflekinn og Kyrrahafsflekinn – rákust saman. Þetta gerir hafsbotninn við Mariana-gjána þann elsta á jörðinni.

 

Áður höfðu vísindamenn ekki trú á því að líf gæti verið til á þessu dýpi en leiðangrar til djúpsjávarsvæða – 6.000 metra og neðar – leiða í ljós að líf er til í formi krossfiska, sæfífla, svampa, baktería og annarra örvera.

Árið 2014 fundu vísindamenn nýja tegund af marflóm á 7.000 metra dýpi við Mariana-gjána. Síðar kom í ljós að dýrið innihélt örplast í maganum.

Borun á hafsbotni með fjarstýrðum þjörkum sýnir að undir yfirborðinu er ekki aðeins til líf heldur blómstrar það líf gríðarlega – svo mikið að vísindamenn áætla að yfir 90 prósent allra örvera á jörðinni lifi djúpt neðanjarðar undir heimshöfunum.

 

Challenger-dýpið er dýpsti staðurinn í Mariana-djúpsjávargjánni

Dýpsti staðurinn í Mariana-gjánni er 11.034 metrar og gengur undir nafninu Challenger dýpið. Þar er þrýstingurinn 1.000 sinnum meiri en á yfirborði jarðar sem jafngildir því að bera eitt stykki steypireyð á höfðinu.

 

Ef þú spyrð þá fáu sem hafa í raun og veru vogað sér inn í djúp Mariana-gjárinnar minnir ferðin á ferð til fjarlægustu staða sólkerfis okkar.

 

Þegar kvikmyndaleikstjórinn James Cameron kafaði í Mariana-gjána niður á 10.898 metra dýpi í kafbát sínum Deepsea Challenger árið 2012, fannst honum hann vera á allt annarri plánetu.

„Það var eins og ég hefði ferðast til fjarlægrar plánetu á einum degi og snúið aftur. Að heimsækja botn Mariana-gjárinnar var eins og að stíga inn í framandi heim.“

Kvikmyndaleikstjórinn James Cameron um köfun sína í Mariana djúpsjávargjána

James Cameron er þriðji maðurinn í sögunni sem hefur kafað svo djúpt í Mariana-gjána.

 

Fyrsta ferðin var farin rúmri hálfri öld fyrr árið 1960 þegar Bandaríkjamaðurinn Don Walsh og Svisslendingurinn Jacques Piccard köfuðu ofan í gjána og komust niður á 10.911 metra dýpi um borð í kafbátnum Trieste.

Svona er lífið í Mariana-gjánni (smelltu á tölurnar)
1
Auðar djúpsjávarslétturnar valda miklum matarskorti

Mariana-gjáin á upptök sín á svokallaðri djúpsjávarsléttu sem liggur á 4-6 km dýpi. Djúpsjávarsléttur eru stórar og mikil auðn, þannig að magn lífræns efnis úr dauðum fiskum og þörungum er tiltölulega lítið.

2
Hristingur veldur því að set rennur á botninn

Jarðskjálftar og aðrar hreyfingar á hafsbotni losa setið með lífrænu efni úr dauðum fiskum og þörungum. Við það losnar lífrænt efni og rennur í kjölfarið niður í Mariana-gjána sem virkar sem eins konar trekt.

3
Trektin býr til eins konar hlaðborð fyrir bakteríur

Trektin safnar magni lífræns efnis á einn stað. Rennan verður því ríkur fæðugjafi fyrir bakteríurnar og aðrar örverur sem lifa á botninum 11 kílómetra undir sjávarmáli.

Kína mun kanna Mariana-gjána

Sumarið 2020 fór fyrsta konan í Mariana-gjána. Í leiðangrinum voru bandaríski ævintýramaðurinn og kaupsýslumaðurinn Victor Vescovo og fyrrverandi geimfarinn Kathryn Sullivan sem árið 1984 varð einnig fyrsta konan til að ganga í geimnum.

 

Köfunin var framkvæmd með sérsmíðuðum kafbáti Victors Vescovo og náði parið niður á 10.918 metra dýpi. Það dugði þó ekki til að slá metið fyrir dýpstu köfunina. Ári áður hafði Victor Vescovo farið niður á 10.927 metra dýpi sjálfur.

 

Í þessari metköfun sinni uppgötvaði Victor Vescovo fjórar nýjar dýrategundir dýpst í Mariana-gjánni og getum við búið okkur undir að gera enn merkilegri uppgötvanir á þessum dýpsta stað jarðar.

 

Í nóvember 2020 ferðuðust þrír kínverskir vísindamenn niður í Mariana-gjána um borð í kafbátnum Fendouzhe. Fyrsta köfunin náði niður á 10.909 metra dýpi og fleiri kafanir fylgdu í kjölfarið.

 

Ætlunin er að kafbáturinn taki m.a. sýnishorn af hafsbotni og geri okkur meðvitaðri um hvaða líf lifir við þessar öfgafullu aðstæður – og lyfti kannski hulunni af því hvernig það líf varð til.

Dýpstu djúpsjávargjár í heimi

Myndbandið sýnir mannlausan leiðangur í Mariana-gjánni árið 2016. Þetta dýpi í Kyrrahafinu er þó ekki eina djúpsjávargjáin sem nær nokkur þúsund metra niður.

 

  • Mariana-gjáin: 11.034 metrar

 

  • Tonga-gjáin: 10.882 metrar

 

  • Filippseyja-gjáin: 10.540 metrar

 

  • Púertó Ríkó-gjáin: 8.605 metrar

 

  • South Sandwich Pit: 8.428 metrar

Fimm merkileg dýr úr Mariana-gjánni

Í og við Mariana-gjána eru dýr sem líta helst út eins og eitthvað frá framandi plánetu.

 

Dumbo kolkrabbi slær öll met

Draugalíkur dumbo kolkrabbi hefur sést á allt að 7.000 metra dýpi í Mariana-gjánni. Enginn annar kolkrabbi lifir svo djúpt undir yfirborði sjávar.

 

Kolkrabbinn er nefndur eftir fílnum Dumbo með stóru eyrun úr samnefndri Disney-teiknimynd. Þetta stafar fyrst og fremst af stórum uggum hans sem helst líkjast eyrum.

Kolkrabbinn Dumbo syndir um dýpi Mariana-gjárinnar með því að blaka til og frá stórum uggum sínum.

Hingað til hafa vísindamenn fundið 13 mismunandi smokkfiskategundir á ýmsum djúpsjávarsvæðum. Sumir búa á mjög miklu dýpi en aðrir synda um á grynnri svæðum.

 

Dumbo kolkrabbinn verður aðeins um 20 sentimetrar á lengd og ólíkt mörgum ættingjum hans sprautar hann ekki bleki. Og ástæðan er að það er engin þörf á því í kolsvörtu myrkrinu.

 

Hákarlar lifðu á tímum risaeðlanna

Kragahákarlinn, Chlamydoselachus anguineus, hefur ekkert breyst síðan hann kom fyrst í heimsins höf fyrir 80-95 milljónum ára. Þetta gerir hann að einni af elstu hákarlategundum heims.

 

Að auki er kragahákarlinn kannski líka ein óárennilegasta hákarlategundin í heimshöfunum.

 

Hann hefur líkama eins og áll, húð eins og hákarl og höfuð eins og skrímsli með 300 beittar tennur í yfir 25 tanngörðum. Hann lifir á 200-1.500 metra dýpi undir yfirborði sjávar og er því ekki niðri í Maríana-gjánni heldur í djúpinu í kring.

Kragahákarlinn kemur af og til upp á yfirborð sjávar en það gerist venjulega bara þegar hann veikist.

Flestar þekktar tegundir af kragahákarlinum hafa verið um tveggja metra langar en þegar 7,6 metra langur hákarl veiddist sem skyldur er kragahákarlinum árið 1880, bendir það til þess að risastórir kragahákarlar geti einnig verið til, að sögn vísindamanna frá MarineBio Conservation.

Býr Megalodon í Mariana-gjánni?

Í nokkur ár hafa verið uppi kenningar um að hinn risastóri forsögulegi hákarl, megalodon, sé enn til djúpt í Mariana-gjánni.

 

En jafnvel þótt rennan sé nógu djúp til að hýsa risastóran hákarl upp á 18 metra, þá er mjög ólíklegt að megalodon geti lifað af þarna niðri. Það er vegna þess að þrýstingurinn svo djúpt er gífurlegur og matarmagnið er mjög lítið.

 

Kennsl borin á dularfullt hljóð í Mariana-gjánni

 

Árið 2014 og 2015 tóku vísindamenn upp dularfullt hljóð í rennunni. Hljóðið var kallað „Western Pacific Biotwang“ og lýst sem bæði lífrænu og vélrænu.

 

Hlustaðu á hljóðið hér

 

Samkvæmt frekari rannsóknum sem birtar eru í Journal of the Acoustical Society of America kemur hljóðið líklega frá hrefnu. Hrefna er tegund reyðarhvala sem m.a. eru þekktir fyrir „star wars-hljóð“ sín sem hljóma eins og sumar hljóðbrellurnar úr vinsælu kvikmyndunum Star Wars.

Sniglafiskar þrífast á átta kílómetra dýpi

Við fyrstu sýn lítur snigilfiskurinn Pseudoliparis wirei – betur þekktur sem maríusnigilfiskur – ekki mjög harðgerður út. Fiskurinn er ekki mikið lengri en gulrót og hreistur hans er svo þunnt að lifrin sést utan frá.

 

En þú ættir ekki að dæma fiskinn út frá hreistri hans. Maríusnigilfiskurinn er eini fiskurinn í heiminum sem þolir þennan gífurlega þrýsting á 8.000 metra dýpi.

 

Þetta kom skýrt fram þegar japanskir vísindamenn náðu mynd af maríusnigilfiskinum árið 2017 á 8.178 metra dýpi í Mariana-gjánni sem er heimsmet í dýpt fyrir fisk.

Áður en maríusnigilfiskurinn uppgötvaðist átti snigilfiskur úr Japans-gjánni, Pseudoliparis amblystomopsis, dýptarmetið. Hann lifir á 7.700 metra dýpi.

Þótt dýpsti punktur hafsins nái næstum 3 km lengra niður er ólíklegt að mati sjávarlíffræðinga, að við finnum nokkurn tíma fiska á meira dýpi en maríusnigilfiskinn.

 

Það er vegna þess að þrýstingurinn dýpra í sjónum er svo mikill að fiskurinn gæti ekki varðveitt efnasambönd sín í líkamanum – til dæmis myndu próteinin í fiskinum sundrast.

 

Myndskeið: Vísindamenn veiða maríusnigilfisk í Mariana-gjánni

Maríusnigilfiskurinn flykktist um beituna í myrkri Mariana-gjárinnar.

Djúpsjávarhákarl hefur veitt geimverukvikmyndum innblástur

Skrímslið í vísindaskáldsögumyndinni Alien: Covenant frá 2017 er innblásið af engum öðrum en djúpsjávarhákarlinum Mitsukurina owstoni – einnig kallaður tröllhákarlinn.

 

Tröllhákarlinn getur orðið allt að sex metrar að lengd og vegur að meðaltali um 210 kg. Hákarlinn einkennist af V-laga trýni og næstum bleikum lit. Að auki er hann með kjaftinn fullan af skörpum tönnum sem sitja í þremur röðum í efri og neðri kjálka.

Tröllhákarlinn hefur bleika húð. Þetta er þó ekki vegna bleikra litarefna, heldur súrefnisríks blóðs nálægt yfirborði húðarinnar.

Tröllhákarlinn er mjög sjaldgæfur hákarl og vita vísindamenn mjög lítið um hegðun hans og líf. Hákarlinn lifir á að minnsta kosti 1.300 metra dýpi og telja vísindamenn að hann kafi enn dýpra því eldri sem hann verður.

 

Eins og með kragahákarlinn, lifir tröllhákarlinn í djúpinu í kringum Mariana-gjána. Hins vegar er hann einnig að finna við Indland, Frakkland og Bandaríkin.

BIRT: 25/12/2022

HÖFUNDUR: ANDREAS EBBESEN JENSEN

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: © wallace,© Johanna Weston, Alan J. Jamieson,© NOAA Okeanos Explorer,© Citron/CC BY-SA 3.0,© Mackenzie Gerringer/University of Washington, University of Hawai‘i,© Julian Finn/Museums Victoria

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is