Хадаль зона - Hadal zone

«Хадаль» перенаправляется сюда. Об альбоме Velcra см. Хадаль (альбом).
Водные слои
   Пелагический
   Photic
   Эпипелагический
   Афотический
   Мезопелагический
   Батипелагический
   Абиссопелагический
   Адопелагический
   Демерсал
   Бентосный
Стратификация
   Пикноклин
   Изопикнальный
   Хемоклин
   Nutricline
   Галоклин
   Термоклин
   Термохалин
Смотрите также

В хадальная зона (назван в честь царства Аид, то подземный мир в греческой мифологии ), также известный как гадопелагическая зона, это самая глубокая область океан лежащий внутри океанические желоба. Зона хадала находится на глубине от 6000 до 11000 метров (от 20 до 36 000 футов) и существует в длинных, но узких топографических V-образных впадинах.[1][2]

Совокупная площадь, занимаемая 46 отдельными местами обитания хадалов по всему миру, составляет менее 0,25 процента мирового морского дна, однако траншеи составляют более 40 процентов диапазона глубин океана.[3] Большинство хадалов обитает в Тихий океан.[3]

Терминология и определение

Исторически хадальная зона не признавалась в отличие от абиссальная зона, хотя самые глубокие участки иногда называли «ультраабиссальными». В начале 1950-х годов датский Галатея II и советский Витязь экспедиции отдельно обнаружили отчетливый 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 г. Антон Фредерик Бруун для описания частей океана глубже 6000 м (20 000 футов), оставляя бездну для частей на высоте 4 000–6 000 м (13 000–20 000 футов).[6] Название относится к Аид, древнегреческий бог преисподняя.[6]

Глубины более 6000 м (20000 футов) обычно океанские траншеи, но есть и траншеи на меньшей глубине. Эти более мелкие траншеи лишены явного сдвига жизненных форм и поэтому не являются хадальными.[7][8][9] Хотя зона хада получила широкое признание, и многие продолжают использовать первый предложенный предел в 6000 м (20 000 футов), было замечено, что 6000–7000 м (20 000–23 000 футов) представляют собой постепенный переход между абиссальной и хадальной зонами. ,[9] что привело к предложению разместить предел посередине на высоте 6500 м (21 300 футов). Среди прочего, этот промежуточный предел был принят ЮНЕСКО.[10][11] Как и в других диапазонах глубин, фауна хадальной зоны можно в общих чертах разделить на две группы: гадобентосные виды (ср. бентосный ) обитающие на морском дне / сторонах траншей или у них, и гадопелагические виды (ср. пелагический ) живущие в открытой воде.[12][13]

Фауна

Зона хадала - самая глубокая часть морской среды.

Морская жизнь уменьшается с глубиной, как в изобилие и биомасса, но существует широкий спектр многоклеточный организмы в зоне хадала, в основном бентос, в том числе рыбы, морской огурец, щетинистые черви, двустворчатые моллюски, изоподы, морские анемоны, амфиподы, копеподы, декапод ракообразные и брюхоногие моллюски. Большинство этих траншейных сообществ, вероятно, произошли от абиссальные равнины. Хотя у них развилась адаптация к высокому давлению и низким температурам, например, к снижению метаболизма, стабилизации внутриклеточных белков. осмолиты, и ненасыщенные жирные кислоты в клеточной мембране фосфолипиды, в этих сообществах нет постоянной взаимосвязи между давлением и скоростью метаболизма. Вместо этого повышенное давление может ограничить онтогенетический или личиночные стадии организмов. Давление увеличивается в десять раз, когда организм перемещается с уровня моря на глубину 90 м (300 футов), в то время как давление увеличивается только вдвое, когда организм перемещается с 6000 до 11000 м (от 20 000 до 36 000 футов).

Через геологическая шкала времени траншеи могут стать доступными, поскольку ранее стенобатическая (ограниченная узким диапазоном глубин) фауна эволюционирует, чтобы стать эврибатической (адаптированной к более широкому диапазону глубин), например гренадеры и натант креветки. Тем не менее, траншейные сообщества демонстрируют контрастную степень внутрикорпусной эндемизм и сходства между траншеями на более высоком таксономический уровень.[5]

Из хадальной зоны известно лишь относительно небольшое количество видов рыб, включая некоторых гренадеров, головорезы, жемчужный, кусковые угри, улитка и бельдюги.[14] Из-за экстремального давления теоретическая максимальная глубина для позвоночных рыб может составлять примерно 8000–8 500 м (26 200–27 900 футов), ниже которой костистые кости было бы гиперосмотический, предполагая ТМАО Требования соответствуют наблюдаемой приблизительной линейной зависимости от глубины.[15][16] Некоторые беспозвоночные встречаются глубже, например, некоторые Астроризана фораминиферы полиноид черви, мириотрохид морские огурцы, туррид улитки и пардалисцид амфиподы, превышающие 10 000 м (33 000 футов).[8]

Условия

Единственный известный первичные производители в зоне хада есть определенные бактерии, способные метаболизировать водород и метан высвобождается реакциями горных пород и морской воды (серпентинизация ),[17] или сероводород выпущенный из холодные просачивания. Некоторые из этих бактерий симбиотический, например, живущие в мантии определенных тиазирид и пузырчатка двустворчатые моллюски.[18] В противном случае первая ссылка в хадале пищевой сети находятся гетеротроф организмы, которые питаются морской снег, как мелкие частицы, так и отдельные туши.[17][19]

Зона Хадала может достигать глубины гораздо ниже 6000 м (20 000 футов); то самый глубоко известный простирается до 10 911 м (35 797 футов).[20] На таких глубинах давление в хадальной зоне превышает 1100? стандартные атмосферы (110 МПа; 16,000 psi ). Недостаток света и сильное давление затрудняют исследование этой части океана.

Исследование

Исследование хадальной зоны требует использования инструментов, способных выдерживать давление от нескольких сотен до тысячи и более атмосфер. Было использовано несколько случайных и нестандартных инструментов для сбора ограниченной, но ценной информации об основной биологии нескольких хадальных организмов.[21] Пилотируемые и беспилотные подводные аппараты Однако его можно использовать для более подробного изучения глубин. Беспилотные роботизированные подводные аппараты могут быть дистанционно управляемый (подключен к исследовательскому судну кабелем) или автономный (свободно движется). Камеры и манипуляторы на подводных аппаратах позволяют исследователям наблюдать и брать пробы отложений и организмов. На глубинах хадальной зоны произошли выходы из строя подводных аппаратов под колоссальным давлением. HROV Nereus считалось, что он взорвался на глубине 9 990 метров во время исследования Кермадекский желоб в 2014.[22]

Известные миссии

изображение подводного аппарата, Батискаф Триест
Батискаф Триест, используемый Пикаром и Уолшем для достижения Пади Челленджера.

Первое пилотируемое исследование, достигнутое Challenger Deep, самая глубокая из известных частей океана, расположенная в Марианская впадина, было выполнено в 1960 г. Жак Пикар и Дон Уолш.[23] Они достигли максимальной глубины 10 911 метров (35 797 футов) в батискафе. Триест.[24][21]

Джеймс Кэмерон также достигли дна Марианской впадины в марте 2012 г. Deepsea Challenger.[25] Спуск Deepsea Challenger не смог побить рекорд глубины погружения, установленный Пикаром и Уолшем, примерно на 100 метров; однако Кэмерон является рекордсменом по самому глубокому соло-погружению.[24]

В июне 2012 г. китайский пилотируемый подводный аппарат Цзяолун смог достичь глубины 7 020 м (23 030 футов) в Марианской впадине, что сделало его самым глубоким пилотируемым исследовательским подводным аппаратом для погружений.[26][27] Этот диапазон превосходит диапазон предыдущего рекордсмена, японского производства. Синкай, максимальная глубина которого составляет 6500 м (21 300 футов).[28]

Немногие беспилотные подводные аппараты способны спускаться на максимальную глубину хадала. Самые глубокие подводные беспилотные аппараты включают в себя Кайко (затерялся в море в 2003 году),[29] то ABISMO,[30] то Нерей (потеряна в море в 2014 году),[22] и Хайдо-1.[31]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Джеймисон, Алан Дж .; Малкоч, Тамас; Пертни, Стюарт Б.; Фудзи, Тойонобу; Чжан, Зулин (13 февраля 2017 г.). «Биоаккумуляция стойких органических загрязнителей в фауне глубочайшего океана» (PDF). Природа Экология и эволюция. 1: 0051. Дои:10.1038 / s41559-016-0051. PMID  28812719. В архиве (PDF) из оригинала от 11 октября 2017 года.
  2. ^ Джеймисон, Алан (5 марта 2016 г.). «Зона Хадала: десять фактов о самых глубоких местах океана, которых вы никогда не знали». International Business Times. В архиве из оригинала от 2 июня 2019 г.
  3. ^ а б Джеймисон, Алан (29 апреля 2014 г.). "Все о окопах". Экосистемные исследования Хадаля. Океанографическое учреждение Вудс-Хоул. В архиве с оригинала от 20 августа 2019 г.
  4. ^ Вольф, Торбен (1959). «Сообщество хадалов, введение». Глубоководные исследования. 6: 95–124. Bibcode:1959DSR ..... 6 ... 95Вт. Дои:10.1016/0146-6313(59)90063-2.
  5. ^ а б Джеймисон, Алан Дж .; Фудзи, Тойонобу; Мэр Дэниел Дж .; Солан, Мартин; Приеде, Имантс Г. (2010). «Траншеи Хадаля: экология самых глубоких мест на Земле (обзорная статья)» (PDF). Тенденции в экологии и эволюции. 25 (3): 190–197. Дои:10.1016 / j.tree.2009.09.009. PMID  19846236. Архивировано из оригинал (PDF) 25 декабря 2017 г.. Получено 9 апреля 2017.
  6. ^ а б Бруун, Антон Фредерик (16 июня 1956 г.). «Абиссальная фауна: ее экология, распространение и происхождение». Природа. 177 (4520): 1105–1108. Bibcode:1956Натура.177.1105Б. Дои:10.1038 / 1771105a0.
  7. ^ Организация Объединенных Наций (2017). Первая глобальная комплексная оценка морской среды, Оценка Мирового океана I. Издательство Кембриджского университета. п. 904. ISBN  978-1-316-51001-8. LCCN  2017287717.
  8. ^ а б Джеймисон, Алан (2015). Зона Хадаль: жизнь в глубочайших океанах. Издательство Кембриджского университета. С. 18–21, 285–318. ISBN  978-1-107-01674-3. LCCN  2014006998.
  9. ^ а б Джеймисон, Алан Дж. (2011). «Экология глубоких океанов: желоба Хадаля». eLS. John Wiley & Sons, Ltd. Дои:10.1002 / 9780470015902.a0023606. ISBN  978-0470016176.
  10. ^ Рофф, Джон; Захария, Марк (2011). Экология сохранения моря. Earthscan. ISBN  978-1-84407-884-4.
  11. ^ Вьеррос, Марджо; Крессуэлл, Ян; Эскобар Брионес, Эльва; Райс, Джейк; Ардрон, Джефф, ред. (2009). Глобальные открытые океаны и глубокое морское дно (ТОВАР) - Биогеографическая классификация. Техническая серия МОК. Париж: ЮНЕСКО. Получено 23 декабря 2017.
  12. ^ Торн-Миллер, Бойс; Катена, Джон (1999). Живой океан: понимание и защита морского биоразнообразия (Второе изд.). Джон Вили и сыновья. п. 57. ISBN  1-55963-678-5.
  13. ^ Meadows, P.S .; Кэмпбелл, Дж. (1988). Введение в морскую науку. Биология третичного уровня (2-е изд.). Вайли. п. 7. ISBN  978-0-470-20951-6. LCCN  87020603.
  14. ^ Линли, Томас Д .; Gerringer, Mackenzie E .; Янси, Пол Х .; Drazen, Jeffrey C .; Weinstock, Chloe L .; Джеймисон, Алан Дж. (Август 2016 г.). «Рыбы хадальной зоны, включая новые виды, на месте наблюдения и глубинные записи Liparidae ". Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 114: 99–110. Bibcode:2016DSRI..114 ... 99л. Дои:10.1016 / j.dsr.2016.05.003.
  15. ^ Джеймисон, Алан Дж .; Янси, Пол Х. (июнь 2012 г.). «О сроке действия Триест Камбала: развеивание мифов ". Биологический бюллетень. 222 (3): 171–175. Дои:10.1086 / BBLv222n3p171. JSTOR  41638633. PMID  22815365. В архиве из оригинала 2019-12-09.
  16. ^ Янцея, Пол Х .; Герринджера, Маккензи Э .; Drazen, Jeffrey C .; Роуден, Эшли А .; Джеймисон, Алан (март 2014 г.). «Морская рыба может быть биохимически ограничена от обитания в самых глубоких океанских глубинах» (PDF). PNAS. 111 (12): 4461–4465. Bibcode:2014ПНАС..111.4461Г. Дои:10.1073 / pnas.1322003111. ЧВК  3970477. PMID  24591588. В архиве (PDF) из оригинала от 04.07.2019.
  17. ^ а б Фрейзер, Дженнифер (14 апреля 2013 г.). «Что живет на дне Марианской впадины? Больше, чем вы думаете». Scientific American. Архивировано из оригинал 5 февраля 2019 г.
  18. ^ Фудзикура, Кацунори; Кодзима, Сигэаки; Тамаки, Кенсаку; Маки, Ёносуке; Хант, Джеймс; Окутани, Такаши (4 декабря 1999 г.). «Самое глубокое сообщество, основанное на хемосинтезе, обнаруженное в зоне хадала на глубине 7326 м в Японской впадине» (PDF). Серия "Прогресс морской экологии". 190: 17–26. Bibcode:1999MEPS..190 ... 17F. Дои:10.3354 / meps190017. JSTOR  24854626. В архиве (PDF) из оригинала 2 мая 2019 г.
  19. ^ Бланкеншип, Лесли Э .; Левин, Лиза А. (Июль 2007 г.). «Экстремальные пищевые сети: стратегии добывания пищи и диета амфипод-падальщиков с самых глубоких 5 километров океана». Лимнология и океанография. 52 (4): 1685–1697. Bibcode:2007LimOc..52.1685B. Дои:10.4319 / lo.2007.52.4.1685. JSTOR  4502323.
  20. ^ "NOAA Ocean Explorer: История: цитаты: зондирование, морское дно и геофизика". NOAA, Управление океанических исследований и исследований. Получено 2010-03-23.
  21. ^ а б "О Аиде". Экосистемные исследования Хадаля. Океанографическое учреждение Вудс-Хоул. В архиве из оригинала на 20.08.2019. Получено 2018-04-06.
  22. ^ а б «Роботизированный глубоководный аппарат, потерянный при погружении на 6-мильную глубину» (Пресс-релиз). Океанографическое учреждение Вудс-Хоул. 2014-05-10. В архиве из оригинала на 2019-12-09. Получено 2018-04-06.
  23. ^ ThinkQuest В архиве 2007-01-28 на Wayback Machine. 1 февраля 2007 г.
  24. ^ а б "1960: Самый глубокий спуск человека в океан". Книга Рекордов Гиннесса. 2015-08-19. Получено 2018-04-06.
  25. ^ Тан, Кер (25 марта 2012 г.). «Джеймс Кэмерон завершил рекордное погружение в Марианской впадине». Национальная география. В архиве с оригинала от 19 сентября 2019 г.
  26. ^ «Цзяолун достигает 7.000 метров под водой». Новости подводного мира. Получено 2018-04-06.
  27. ^ Оуэнс, Брайан (25 июня 2012 г.). "Китайский подводный аппарат Jiaolong погружается ниже 7000 метров". blogs.nature.com. В архиве из оригинала на 2019-11-12. Получено 2018-04-06.
  28. ^ «Машина для исследования глубокого погружения - Шинкай 6500». ЯМСТЕК. В архиве из оригинала на 2019-05-18. Получено 2018-04-06.
  29. ^ «Дистанционно управляемый автомобиль - Кайко». ЯМСТЕК. В архиве из оригинала на 2019-09-02. Получено 2018-04-06.
  30. ^ ""ABISMO, «Мобильная автоматическая донная инспекция и отбор проб, успешно завершила первый в мире многократный вертикальный отбор проб из средней части океана, морского дна и морского дна с глубины 10 000 м в Марианской впадине» (Пресс-релиз). ЯМСТЕК. 2008-06-16. В архиве из оригинала на 2018-11-16. Получено 2018-04-06.
  31. ^ «Китайский беспилотный подводный аппарат установил новый национальный рекорд». NDTV. Press Trust of India. 2016-08-23. В архиве из оригинала на 2019-12-09. Получено 2019-12-09.

внешние ссылки