马里亚纳海沟为两个板块辐辏俯冲带,太平洋板块在这里俯冲到菲律宾板块(或细分出的马里亚纳板块)之下。马里亚纳海沟在海平面以下的深度已经超过珠穆朗玛峰的海拔最高处。

马里亚纳海沟的地理位置

马里亚纳海沟位于11 °20′N,142°11.5′E,即于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底,亚洲大陆和澳大利亚之间,北起硫黄列岛、西南至雅浦岛附近。其北有阿留申、千岛、日本、小笠原等海沟,南有新不列颠和新赫布里底等海沟,全长2550千米,为弧形,平均宽70千米,大部分水深在8000米以上。最深处在斐查兹海渊,为11034米,是地球的最深点。这条海沟的形成据估计已有6000万年,是太平洋西部洋底一系列海沟的一部分。

马里亚纳海沟的形成原因

马里亚纳海沟(Mariana Trench)位于北太平洋西部马里亚纳群岛以东,为一条洋底弧形洼地,延伸2550公里,平均宽69公里。主海沟底部有较小陡壁谷地。1957年苏联调查船测到10990米深度,后又有11929米的新记录。1960年美国海军用法国制造的“的里雅斯特号”深海潜水器,创造了潜入海沟10911米的纪录。一般认为海洋板块与大陆板块相互碰撞,因海洋板块岩石密度大,位置低,便俯冲插入大陆板块之下,进入地幔后逐渐熔化而消失。在发生碰撞的地方会形成海沟,在靠近大陆一侧常形成岛弧和海岸山脉。这些地方都是地质活动强烈的区域,表现为火山爆发和地震。

马里亚纳海沟的生物

如果把世界最高的珠穆朗玛峰放在沟底,峰顶将不能露出水面。不少的登山家成功地征服了珠穆朗玛峰,但探测深海的奥秘却是极其困难的。1960年1月,科学家首次乘坐“的里雅斯特"号深海潜水器,首次成功下潜至马里亚纳海沟底进行科学考察。海沟底部高达1100个大气压的巨大水压,对于人类是一个巨大的挑战。深海是一个高压、漆黑和冰冷的世界,通常的温度是2℃(在极少数的海域,受地热的影响,洋底水温可高达380℃)。令人惊奇的是,在这样深的海底,科学家们竟然看到有一条比目鱼和一只小红虾在游动。有的理论认为深海海沟的形成主要原因是地壳的剧烈凹陷。

潜水员曾在千米深的海水中见到过人们熟知的虾、乌贼、章鱼、枪乌贼,还有抹香鲸等大型海兽类;在2000~3000米的水深处发现成群的大嘴琵琶鱼:在8000米以下的水层,发现仅18厘米大小的新鱼种。在马里亚纳海沟最深处则很少能看到动物了。

2014年12月,科学家在马里亚纳海沟8145米的海床上发现了一种鱼类,这比先前纪录深了将近500米。

参加研究计划的科学家发现的这个奇特生物据信是“狮子鱼”,“当它游泳时,看起来像有个奇怪的卡通狗鼻子背后浮动着湿纸巾。”这种鱼浑身成白色,头大、眼睛小、没有鱼鳞,通常较人类的手掌稍长。

英国亚伯丁大学(Aberdeen University)科学家杰米生(Alan Jamieson)博士表示:“这种栖息深度很深的鱼,不像我们所曾看过的东西,也不像我们已知的任何东西。”

原来,深海鱼类为适应环境,它的身体的生理机能已经发生了很大变化。这些变化反映在深海鱼的肌肉和骨骼上。由于深海环境的巨大水压作用,鱼的骨骼变得非常薄;而且容易弯曲;肌肉组织变得特别柔韧,纤维组织变得出奇的细密。更有趣的是,鱼皮组织变得仅仅是一层非常薄的层膜,它能使鱼体内的生理组织充满水分,保持体内外压力的平衡。这就是深海鱼类为什么在如此巨大的压力条件下,也不会被压扁的原因。另外,深海鱼类的眼睛也变得非常奇特。我们常见的金鱼,不仅颜色非常鲜艳,两只眼睛特别大,而且好玩。和金鱼比较,生活在深海里的鱼类,其眼睛结构要比金鱼眼丰富多了。一般鱼的眼睛,多生长在头的两侧,而生活在深海中的鱼,眼睛却长在头部的背部。从正面看,后鱼的两只大眼框,简直就像是竖起来的两只电灯泡。而从上往下看,两只眼睛又像两个大圆圈,占据着头部的“要塞”部位。更有趣的是,这种鱼眼,能上下左右活动,其眼球的组织结构和一架望远镜差不多,而且还能自如地调整焦距。奇特的眼睛结构,几乎是深海鱼的一个共同生理特征。

深海里并不是风平浪静的,里面有很多血腥与杀戮。科学家一直在寻找10米长以上的霸王乌贼就生活在这片终年不见天日的海底。至今为止还没有人见过其真正的样子,但是霸王乌贼的天敌是抹香鲸,科学家曾经在抹香鲸的肚子里面发现直径有20厘米的巨型乌贼牙齿。科学家断定这条乌贼就是霸王乌贼。然而霸王乌贼的天敌居然是抹香鲸,这就意味着深海里他们一直在持续着血腥与杀戮。 

马里亚纳海沟的矿藏

2011年1月,一个国际科研团队通过对世界最深海沟马里亚纳海沟的考察,发现那里储存着大量碳,这意味着海沟在调节地球环境方面的作用比人们之前认识的更为重要。马里亚纳海沟就像是个沉淀物收集器,被海沟里细菌转化的碳的量比6000米深的海底平原上的碳含量高。这说明了海沟里碳含量比研究人员此前认为的高,他们以前没意识到深海里还有这么一个二氧化碳收集槽。科学家们下一步的想法是把研究结果量化,算出深海海沟里的碳含量到底比其它海域多出多少,而细菌转化的碳的量具体是多少,这些数据能帮助科研人员更好了解深海海沟在调节气候方面的作用。

马里亚纳海沟的探险记录

1899年,人类在关岛东南首先测到内罗渊的深度为9660米。这一记录一直保持了30年。1929年在其附近测出了9814米的深度。

1951年英国皇家海军挑战者二号首度测量海沟,其最深处便以挑战者深渊为名。挑战者二号以回波定位方式于北纬11度19分,东经142度15分,测出10900米的深度。此方式是以探针通过渐层深度,反复发送声波,再以耳机捕捉回波,并将回波器的速率,以手持码表计时完成。因此正式提报新的最深距离时,按照谨慎的作法,应将所测深度减去一个尺度(20噚)较妥,从而得出5940噚(10863米)的数据。

1957年苏联科学院海洋研究所的一艘海洋考察船“斐查兹”号对马里亚纳海沟进行了详细的探测,并用超声波探测仪于8月18日在它的西南部发现了一条特别深的海渊,1960年美国海军“的里雅斯特”号深潜器创造了潜入海沟10916米的世界记录。

1960年1月,科学家乘坐“的里雅斯特”号深海潜水器,首次对成功地下潜至马里亚纳海沟最深处进行科学考察。令人惊奇的是,在这样的海底,科学家们竟看到有一条鱼和一只小红虾在游动!

1957年俄罗斯航具“维塔兹号”(Vityaz)回报测得11034米(36201英尺)深度,将该处命名为“马里亚纳深凹”;但此数据从未再测得,故不以为准确。

1962年机动载具“史宾塞·傅乐顿·拜尔德号”(Spencer F. Baird)测得最深10915米(35810英尺)。

1984年日本人将高能专业探测航具“拓洋号”(Takuyo)送入马里亚纳海沟,以多窄波束回波定位仪蒐集资料,测得最大深度为11040.41米(也记录为10920±10米2)。国外一般则采用深10924米,如美国中央情报局及世界概况。

最为精确的纪录则由日本探测艇海沟号(Kaiko)于1995年3月24日测得深度10911米(35798英尺)。

2012年3月,美国好莱坞著名导演詹姆斯-卡梅隆独自乘坐潜艇“深海挑战者”号,下潜近11千米,探底西太平洋马里亚纳海沟。关岛当地时间26日7:52,即北京时间5:52,卡梅隆成功下潜至世界海洋的最深处——马里亚纳海沟的挑战者海渊底部,当地时间26日上午返回水面。这是人类第二次探底马里亚纳海沟,卡梅隆是单枪匹马潜至这一“地球最深处”的第一人。

活动合作方美国国家地理学会说,卡梅隆于约两小时后潜至10929米深处,探底马里亚纳海沟。海沟底部是永恒黑暗,温度只有几摄氏度,水压相当于大约1000个大气压。卡梅隆在洋底探险3小时有余,收集生物和地质样本、拍摄图片和视频。

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