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马里亚纳海沟(或称马里亚纳群岛海沟)为目前所知最深的海沟[1]。该海沟地处北太平洋西方海床,位于11°21′N 142°12′E,即近关岛的马里亚纳群岛东方。此海沟为两板块辐辏之俯冲带,太平洋板块于此俯冲于菲律宾海板块(或细分出的马里亚纳板块)之下。海沟底部于海平面下之深度,远胜于珠穆朗玛峰海平面上的高度。

最深为 -11034米(斐查兹海渊)。若参考其纬度与地球之赤道隆突,此深度位置距地心为6,366.4公里。相较之下,北冰洋深4至4.5公里,其海床距地心6,352.8公里,仅比马里亚纳海沟距地心远13.6公里。马里亚纳海沟底部,水压为1086巴,即108.6百万帕斯卡(MPa)、每平方英寸15,751磅(PSI)或1071.8标准大气压。

地理位置

马里亚纳海沟北有阿留申群岛、千岛、日本、小笠原等海沟,南有新不列颠新赫布里底等海沟。全长2550千米,为弧形,平均宽70千米,大部分水深在8000米以上。最大水深在斐查兹海渊,为11034米,是地球的最深点。

沟底世界

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[2]

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。

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11034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。

沟底生物

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[3]

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。”

生理形成

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。

世界之最

海沟深度

马里亚纳海沟是世界上最深的海沟,其最深处叫查林杰海渊。马里亚纳海沟位于北太平洋西部马里亚纳群岛以东。1951年,英国“查林杰8号”船发现了这一海沟,当时探测出的深度为10836米。此后,这一数据不断被新的纪录所修正。

探索历史

1951年英国皇家海军航具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11°19′N 142°15′E,量测出5,960㖊(相当于10,900米)的深度。这种方式是用探针通过渐层深度,反复发送声波,再用耳机捕捉回波,根据回波器的速度,结合手持码表计时完成。因此正式提报新的最深距离时,根据均认可的谨慎作法,将所测深度减去一个尺度(20㖊),从而得出5,940㖊(10,863米)的数据。

1957年俄罗斯航具“维塔兹号”(Vityaz)回报测得11,034米(36,201呎)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10,915米(35,810呎)。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搜集资料,测得最大深度为11,040.4米(也记录为10,920±10米[2])。国外一般则采用深10,924米,如美国中央情报局出版的《世界概况》(The World Factbook)。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10,911米(35,798呎)。

1960年1月23日午后1点06分,美国海军中尉唐纳德·沃尔什(Don Walsh)与雅克·皮卡德(Jacques Piccard)驾驶深潜艇的里雅斯特号(Trieste),以铁球压舱,以汽油为浮槽,第一次史无前例的潜航抵达海沟底部。艇上系统显示深度为37,800呎(11,521米),但后修正为35,813呎(10,916米)。华许与皮卡于海沟底部,惊讶的发现近1呎长(30公分)的鲽鱼或比目鱼及虾。依皮卡所述:“海沟底部看起来光亮清澈,是片坚硬的硅藻泥荒地。”

当地时间2012年3月26日7点52分,加拿大导演詹姆斯·卡麦隆驾驶单人深潜艇深海挑战者号(Deepsea Challenger)下潜到了10,898米的挑战者海渊底部。卡梅隆是抵达海沟底部的第三个人,也是单独下潜的第一人。卡梅隆此次潜水除了为科学研究搜集样本之外,还拍摄了一些照片和影片[4]

2019年4月, Victor Vescovo驾驶DSV Limiting Factor抵达深度10,928米(35,853呎)处, 比前记录多了16米(52呎)。同年5月1日,再度下濳成为世界记录中第一位抵达深渊两次的人。他在挑战者深渊海床上看到了塑料袋及糖果包装纸[5]

矿藏资源

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。

视频

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参考文献