Марианская впадина — что скрывает самое глубокое место в мире

Марианская впадина — что скрывает самое глубокое место в мире

Чёрные курильщики, бочкоглазы и батискаф Кэмерона
16 февраля
author
Андрей Нестеров
Автор «Номера»
Рассказываем, в каком океане искать Марианский жёлоб, разбираемся, как его изучали и измеряли, а также делимся фото удивительных существ, которые встретили люди, рискнувшие опуститься на самое дно.

Самое главное о Марианской впадине

Марианская впадина — самое глубокое место на Земле. Это длинный океанический жёлоб в форме полумесяца, который получил название от соседних Марианских островов. Сейчас эта территория носит статус охраняемого морского заповедника США. Несмотря на ледяную воду и высокое давление, на дне кипит жизнь: здесь извергаются подводные вулканы с жидкой серой, а в полной темноте обитают гигантские амёбы и реликтовые рыбы.
Где находится: на западе Тихого океана, к востоку от Марианских островов и к югу от Японии
Глубина: от 10 898 до 11 034 метров ниже уровня моря
Давление: 108,6 мегапаскаля 
Температура воды: от одного до четырёх градусов тепла
Кто спускался: Жак Пикар и Дон Уолш (1960), Джеймс Кэмерон (2012), Виктор Весково (2019). 

Глубина Марианской впадины и как её измеряли

Самая глубокая точка Марианской впадины называется Бездной Челленджера. Несмотря на современные технологии, учёные до сих пор не могут установить её глубину с точностью до метра: в отчётах разных лет данные колеблются от 10 898 до 11 034 метров.
Такой разброс объясняется физикой глубоководных измерений. Исследователи используют эхолоты, которые вычисляют расстояние по времени прохождения звукового сигнала. Однако звук в воде не движется с постоянной скоростью: она меняется в зависимости от температуры, солёности и высокого давления. Без точных поправок на эти показатели любая экспедиция рискует получить ошибочные данные.
Как менялись результаты измерений:
1875 год: Британский корвет «Челленджер» опустил на дно груз на пеньковом тросе и зафиксировал первые 8 184 метра.
1951 год: Новое судно с тем же названием с помощью эхолота нашло отметку в 10 863 метра. В честь этого корабля бездну назвали «Челленджером».
1957 год: Советский «Витязь» сообщил о рекордных 11 022 метрах. Эта цифра попала во все учебники, но сейчас считается завышенной из-за погрешностей в расчётах того времени.
2010 год: Американские океанологи провели полное сканирование дна многолучевым эхолотом, установив значение в 10 994 метра.
2021–2026 годы: Современные экспедиции (проект Seabed 2030 и китайский аппарат Fendouzhe) установили наиболее точный на сегодня стандарт — 10 935 метров. Это значение учитывает все изменения плотности воды и считается финальным в современной науке.
Факт: если опустить на дно Бездны Челленджера гору Эверест, её вершина окажется под водой на глубине более двух километров. 

В каком океане находится Марианская впадина и как она выглядит

Марианская впадина расположена в западной части Тихого океана. Жёлоб растянулся вдоль Марианских островов на 1 500 километров. Бездна Челленджера  находится в 360 километрах к юго-западу от острова Гуам.
фото
Вид на Марианскую впадину со спутника. Скриншот: Google Earth
Если откроете спутниковые снимки, не ждите впечатляющих видов: на карте можно заметить лишь тёмно-синюю линию, очерчивающую океанический жёлоб. Он напоминает полумесяц длиной 2 540 километров при средней ширине 69 километров. Вживую поверхность воды над этим местом тоже ничем не выделяется (обычный океан, никаких водоворотов или аномалий). 
Сама впадина представляет собой гигантское подводное ущелье. Один его край со стороны островов обрывается вниз почти отвесно, а противоположный спуск более пологий.
Рельеф Марианской Впадины
Строение Марианского жёлоба

Как образовалась впадина и что находится на дне

Марианская впадина возникла из-за столкновения тектонических плит: огромная Тихоокеанская плита возрастом около 170 миллионов лет медленно уходит под более молодую Филиппинскую. У самого дна стены сходятся, превращая ложбину в изолированную экосистему. Само плоское дно покрыто вязким коричневым илом из измельчённых панцирей планктона. Дно разделяют четыре мощных горных хребта высотой до 2,5 километра, которые образовались миллионы лет назад. Кроме них, исследователи нашли на глубине уникальные природные объекты:
Каменные мосты. Массивные скальные перемычки длиной по 69 километров. Они образовались в точках самого сильного сжатия тектонических плит и возвышаются над бездной, словно природные эстакады.
Гидротермальные оазисы. Зоны жизни вокруг «чёрных курильщиков» — гейзеров, которые выбрасывают воду, разогретую до 450 градусов. Огромное давление не даёт ей превратиться в пар, поэтому со дна бьёт плотный раскалённый поток, насыщенный минералами. Эти вещества заменяют местным обитателям солнечный свет: бактерии научились превращать химические соединения в энергию, становясь основой для существования целых колоний.
фото
Фото геотермальных источников в Марианской впадине. Источник фото: NOAA in Guam, Wikimedia Commons
Вулкан Дайкоку. В его кратере на глубине около 400 метров обнаружено озеро из расплавленной жидкой серы. Она остается в жидком состоянии благодаря температуре 187 градусов и давлению, которое не даёт сере закипеть и превратиться в газ. Подобные серные озёра — редкость для Земли; в Солнечной системе они встречаются только на Ио, спутнике Юпитера.
Источник «Шампань». Единственный в мире подводный источник углекислого газа, названный так из-за непрерывного потока мелких пузырьков.

Какие существа и рыбы обитают в Марианской впадине

Биологическое разнообразие жёлоба меняется с каждым километром глубины. Если в верхних слоях (до 4 000–6 000 метров) ещё встречаются знакомые нам виды, то ниже начинается «хадальная зона», где условия становятся критическими. Учёным уже известны сотни видов обитателей бездны, но их распределение строго ограничено физиологией. Например, костистые рыбы не могут существовать ниже отметки в 8 200 метров — их клетки просто перестают функционировать под давлением.
фото
Фото Марианской впадины на глубине 6,6 км — здесь ещё можно встретить некоторых костных рыб. Источник фото: Caladan Oceanic, Youtube
А вот на самом дне Бездны Челленджера доминируют беспозвоночные и простейшие. Чтобы выжить в таких условиях, они изменили метаболизм: многие полностью ослепли, другие приобрели прозрачные тела, а основным источником пищи для них стал «морской снег» — частицы органики, которые годами опускаются с поверхности океана.
Кого исследователи встречают на огромной глубине:
Гигантские амёбы (ксенофиофоры). Одноклеточные организмы вырастают до 10 сантиметров в длину, что учёные считают аномалией.
Моллюски. Выживают возле минеральных источников и умеют перерабатывать сероводород в белок, чтобы не погибнуть от давления.
Глубоководный удильщик. Зубастая рыба охотится с помощью светящейся «удочки» — видоизменённого спинного плавника.
фото
Удильщик гимантолоф Аппели. Источник фото: Masaki Miya et al, BMC Evolutionary Biology, Wikimedia Commons, CC BY 2.0
Бочкоглаз. Небольшая рыба прячет ярко-зелёные глаза под прозрачной оболочкой прямо внутри головы, заполненной жидкостью.
Плащеносная акула. Реликтовый хищник, который больше напоминает длинного угря с разросшимися жабрами в виде плаща.
Трубчатые черви. На дне живут полутораметровые черви без рта, а также двухметровые мягкотелые организмы, которых наука пока не идентифицировала.

Кто спускался на дно Марианского жёлоба

Исследование впадины началось со «слепых» замеров, но за 150 лет превратилось в полноценные пилотируемые экспедиции:
1875–1957 годы: Эра кораблей. Сначала британские корветы Challenger и Challenger II нанесли впадину на карту. Позже советский «Витязь» взял пробы грунта с глубины 11 километров и доказал миру, что жизнь существует даже при экстремальном давлении.
1960 год: Дон Уолш и Жак Пикар. Первые люди на дне. На батискафе «Триест» со стальными стенками в 13 см они провели в нижней точке 20 минут. Этого хватило, чтобы заметить в иллюминатор живых рыб и опровергнуть теорию, что в бездне невозможна жизнь.
фото
Дон Уолш и Жак Пикар на батискафе Trieste в Марианской впадине. Источник фото: Steve Nicklas, NOS, NGS, NOAA Ship Collection, Public Domain
2012 год: Джеймс Кэмерон. Первое одиночное погружение. Режиссёр пробыл на дне три часа, провёл 3D-съемку и собрал образцы организмов, доказав, что современные аппараты могут работать в бездне длительное время.
2019–2020 годы: Виктор Весково и Кэтрин Салливан. Весково поставил рекорд по числу спусков и нашёл на дне пластиковый пакет. Салливан стала первой женщиной, достигшей дна, сделав изучение впадины более массовым.
2020–2026 годы: Роботы и регулярные миссии. Российский «Витязь-Д» стал первым полностью автономным дроном на дне, а китайский аппарат Fendouzhe перевёл спуски в рабочий режим, доставляя в Бездну Челленджера по три исследователя за раз.
Сегодня учёные ищут в бездне ответы на вопросы о выживании и безопасности планеты. Исследование микроорганизмов, существующих при экстремальном давлении, помогает в разработке новых лекарств и износостойких материалов, а установка сейсмических датчиков непосредственно в месте разлома тектонических плит позволяет точнее прогнозировать цунами и землетрясения в Тихом океане.

Что ещё спрашивают о Марианской впадине

Сколько времени занимает погружение на дно впадины?
Спуск на рекордную глубину занимает пять часов. Подъём на поверхность происходит быстрее, но всё равно длится более трёх часов.
Есть ли на планете места глубже?
Нет, на 2026 год Марианская впадина остаётся самым глубоким и труднодоступным местом на Земле. Хотя данные измерений могут незначительно корректироваться, других более глубоких точек в океане не обнаружено.
Правда ли, что на дне впадины нашли мусор?
Да. Человечество оставило след даже там, где не может выжить без сложной техники. Во время погружения в Бездну Челленджера Виктор Весково обнаружил на дне пластиковый пакет, что стало тревожным сигналом: на планете больше нет по-настоящему изолированных экосистем. Помимо видимого мусора, в пробах грунта исследователи находят ртуть и свинец в высокой концентрации.
Для защиты этого уникального мира в 2009 году Марианской впадине присвоили статус Национального памятника США. Сейчас это крупнейший морской заповедник, где полностью запрещены рыболовство и любая добыча полезных ископаемых.
фото
Пластиковый пакет, обнаруженный Виктором Весково на дне впадины. Источник фото: BBC News, Youtube
Над материалом работали
Текст
Андрей Нестеров
Фоторедактура
Мария Григорьева