گودال ماریانا عمیق‌ترین گودال جهان

گودال ماریانا عمیق‌ترین گودال اقیانوسی زمین است که دو نقطه از عمیق‌ترین نقاط زمین را در خود جای داده است. این گودال هلالی شکل در غرب اقیانوس آرام، درست در شرق جزایر ماریانا در نزدیکی گوام قرار دارد. منطقه اطراف گودال به دلیل وجود بسیاری از ویژگی‌های منحصربه‌فرد، از جمله دریچه‌هایی که گوگرد مایع و دی اکسید کربن را به شکل حباب منتشر می‌کنند، گل فشان و حیات دریایی که با فشار ۱۰۰۰ برابری سطح دریا سازگار است، قابل توجه است.

ژرفای چلنجر (Challenger Deep)، در انتهای جنوبی گودال ماریانا (که گاهی به آن سنگر ماریانا نیز گفته می‌شود)، عمیق‌ترین نقطه در اقیانوس است. اندازه‌گیری عمق آن از سطح دشوار است، اما در سال ۲۰۱۰، اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) با استفاده از پالس‌های صوتی ارسال شده از اقیانوس عمق ژرفای چلنجر را ۱۰۹۹۴ متر تعیین کرد. یک برآورد در سال ۲۰۲۱ با استفاده از سنسورهای فشار نشان داد که عمیق ترین نقطه در ژرفای چلنجر ۱۰۹۳۵ متر است. 

دومین مکان عمیق اقیانوس نیز در گودال ماریانا قرار دارد. ژرفای سایرینا (Sirena Deep) که در ۲۰۰ کیلومتری شرق ژرفای چلنجر واقع شده و ۱۰۸۰۹ متر عمق دارد. در مقام مقایسه، قله اورست ۸۸۴۸ متر از سطح دریا ارتفاع دارد، این به این معنی است که عمیق‌ترین قسمت گودال ماریانا ۲۱۴۷ متر بیشتر از ارتفاع اورست است. این گودال ۲۵۴۲ کیلومتر طول و ۶۹ کیلومتر عرض دارد.

از آنجایی که گوام قلمرو ایالات متحده آمریکا است و ۱۵ جزیره ماریانای شمالی توسط یک کشور مشترک المنافع ایالات متحده اداره می‌شود، ایالات متحده بر گودال ماریانا صلاحیت قضایی دارد. در سال ۲۰۰۹ جورج دبلیو بوش رئیس جمهور سابق ایالات متحده با ایجاد یک بنای یادبود ملی دریایی در گودال ماریانا یک منطقه حفاظت شده برای حدود ۵۰۶۰۰۰ کیلومتر مربع از بستر دریا و آب‌های اطراف جزایر دورافتاده ایجاد کرد. این محدوده حفاظت شده دربردارنده بیشتر قسمت‌های گودال ماریانا، ۲۱ آتشفشان زیر آب و مناطق اطراف سه جزیره است. فشار آب در کف گودال بیش از ۷۰۳ کیلوگرم بر متر مربع می‌باشد، این مقدار فشار بیش از ۱۰۰۰ برابر فشاری است که در سطح دریا احساس می‌شود.

گودال ماریانا چگونه شکل گرفت؟

گودال ماریانا با فرآیندی که در یک منطقه فرورانش رخ می‌دهد، ایجاد شد. جایی که در آن دو صفحه عظیم از پوسته اقیانوسی (معروف به صفحات تکتونیکی) با هم دیگر برخورد می‌کنند. در یک منطقه فرورانش، یک تکه از پوسته اقیانوسی رانده شده و به زیر دیگری کشیده می‌شود و در نهایت در گوشته زمین (لایه زیر پوسته) فرو می‌رود. در جایی که دو قطعه از پوسته با هم برخورد می کنند، یک گودال عمیق در بالای کمان پوسته غرق شده تشکیل می‌شود. در این حالت، پوسته اقیانوس آرام در زیر پوسته فیلیپین خم می‌شود.

پوسته اقیانوس آرام با سن حدوداً ۱۸۰ میلیون سال به زیر فرو پوسته فیلیپین می‌رود (صفحه فیلیپین جوانتر و کوچکتر از صفحه اقیانوس آرام است). با وجود این که این گوال بسیار عمیق است، اما نزدیکترین نقطه به مرکز زمین نیست. از آنجایی که زمین در استوا برآمده می‌شود، شعاع قطب‌ها حدود ۲۵ کیلومتر کمتر از شعاع در استوا است. بنابراین، بخش‌هایی از بستر اقیانوس منجمد شمالی نسبت به ژرفای چلنجر به مرکز زمین نزدیک‌تر هستند.

آیا در گودال ماریانا آتشفشان وجود دارد؟

زنجیره‌ای از آتشفشان‌ها که بر فراز اقیانوس بالا می‌آیند و جزایر ماریانا را تشکیل می‌دهند، این رشته‌های آتشفشانی هلالی‌ شکل منعکس کننده گودال ماریانا هستند. در میان جزایر، یک سری آتشفشان‌های عجیب زیر دریایی وجود دارد. به عنوان مثال، آتشفشان زیردریایی ایفوکو (Eifuku) دی اکسید کربن مایع را از مجراهای هیدروترمال مشابه دودکش‌ها بیرون می‌زند. مایعی که از این دودکش‌ها فوران می‌کند ۱۰۳ درجه سانتیگراد حرارت دارد. به گفته اداره ملی اقیانوسی و جوی در آتشفشان زیردریایی دایکوکو (Daikoku)، دانشمندان حوضچه‌ ای‌ از گوگرد مذاب در عمق ۴۱۰ متری اقیانوس کشف کرده‌اند، چیزی که در هیچ کجای زمین دیده نمی‌شود.

چه چیزی در گودال ماریانا زندگی می‌کند؟

اکتشافات علمی اخیر زندگی متنوع و شگفت انگیزی را در شرایط سخت و خشن گودال کشف کرده‌اند. ناتاشا گالو (Natasha Gallo)، دانشجوی دکترا در مؤسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس (Scripps Institution of Oceanography) که فیلم‌های ویدئویی جیمز کامرون در سفر ۲۰۱۲ به داخل گودال را مطالعه کرده است، گفت: جاندارانی که در عمیق‌ترین بخش‌های ماریانا زندگی می‌کنند، در تاریکی کامل و فشار شدید زنده می‌مانند.

غذا در گودال ماریانا بسیار محدود است، زیرا تنگه از خشکی دور بسیار است. مواد گیاهی موجود در خشکی به ندرت به ته گودال راه پیدا می‌کنند و پلانکتون‌های مرده که از سطح با اعماق می‌روند باید هزاران متر سقوط کنند تا به اعماق چلنجر برسند. در عوض، برخی از باکتری‌ها به مواد شیمیایی مانند متان یا گوگرد متکی هستند، در حالی که سایر موجودات، اشکال دریایی را که در زیر زنجیره غذایی قرار دارند، را می‌خورند.

سه موجود عمده گودال ماریانا شامل زنوفیوفورها (xenophyophores)، آمفی‌پودها (amphipods) و خیارهای دریایی کوچک (هولوتوریان (holothurians)) هستند. خیارهای دریایی موجود در گودال ماریانا با جمعیت نسبتاً فراوانی که دارند برخی از عمیق‌ترین هولوتوریان‌هایی هستند که تاکنون مشاهده شده‌اند.

زنوفیوفورها تک سلولی‌های شبیه آمیب‌های غول پیکر هستند که با احاطه کردن طعمه آن را هضم می‌کنند. آمفی‌پودها لاشخورهای براق و میگو مانندی هستند که معمولاً در گودال‌های اعماق دریا یافت می‌شوند. نحوه زنده ماندن آنها در آنجا کمی اسرارآمیز است زیرا پوسته‌ آمفی‌پودها باید به راحتی در فشار بالای گودال ماریانا حل شود. اما در سال ۲۰۱۹، محققان ژاپنی دریافتند که حداقل یک گونه از ساکنان گودال ماریانا از آلومینیوم استخراج شده از آب دریا برای تقویت پوسته خود استفاده می‌کند.

در طول سفر اکتشافی جمیز کامرون (کارگزدان و فیلمساز آمریکایی) در سال ۲۰۱۲، دانشمندان نوعی ساختار تشک‌ مانند میکروبی را در ژرفای سایرینا مشاهده کردند. این دسته از میکروب‌ها از هیدروژن و متان آزاد شده در اثر واکنش‌های شیمیایی بین آب دریا و سنگ‌ها تغذیه می‌کنند.

یکی از برترین شکارچیان منطقه، ماهی فریبنده‌ای است که ظاهری آسیب پذیر دارد. در سال ۲۰۱۷، دانشمندان گزارش دادند که نمونه‌هایی از یک موجود غیرعادی به نام حلزون‌ماهی ماریانا را جمع‌آوری کرده‌اند که در عمق حدود ۸۰۰۰ متری زندگی می‌کند. محققان در مطالعه‌ای که در آن سال در مجله Zootaxa منتشر شد، گزارش دادند که بدن کوچک، صورتی و بدون فلس این حلزون‌ماهی به سختی قادر به زنده ماندن در چنین محیط خشنی است، اما این ماهی پر از شگفتی است. به نظر می‌رسد این جانور بر این اکوسیستم تسلط کامل دارد به گونه‌ای که در مناطق عمیقی که سایر ماهیان توانایی شنا در آن ندارند شنا کرده و از نبود رقبا با بلعیدن طعمه‌های بی‌مهرگان فراوانی که در گودال زندگی می‌کنند، حداکثر استفاده را می‌کند.

بیشتر بخوانید: دهانه باتاگایا، دروازه ای به عالم اموات

آیا گودال ماریانا آلودگی زیست محیطی دارد؟

متأسفانه، اعماق اقیانوس می‌‌تواند به عنوان یک محیط بالقوه برای نجمعع آلاینده‌ها و زباله‌های دور ریخته شده عمل کند. در مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۷ در نشریه علمی Nature Ecology & Evolution منتشر شد، یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشمندان دانشگاه نیوکاسل در بریتانیا نشان دادند که مواد شیمیایی ساخت بشر که در دهه ۱۹۷۰ ممنوع شده بودند هنوز هم عمیق‌ترین قسمت‌های اقیانوس در کمین هستند.

در حین نمونه برداری از آمفی‌پودها (سخت پوستان میگو مانند) از گودال‌های ماریانا و کرمادک (Kermadec)، محققان سطوح بسیار بالایی از آلاینده‌های آلی دیرپا (POPs) را در بافت‌های چربی موجودات کشف کردند. براساس مطالعه‌ای که در مجله Nature Ecology & Evolution منتشر شده است، این ترکیبات شامل بیفنیل پلی‌کلر شده (PCB) و دی فنیل اترهای پلی برومینه (PBDE) هستند، مواد شیمیایی که معمولاً به عنوان عایق‌های الکتریکی و ضد احتراق استفاده می‌شدند. این مواد شیمیایی که تحت عنوان POPها شناخته می‌شوند از دهه ۱۹۳۰ تا ۱۹۷۰ از طریق حوادث صنعتی و دفن زباله به محیط زیست رها شده و در نهایت استفاده از آنها ممنوع شد. در واقع، آمفی‌پودهای این مطالعه حاوی سطوح آلودگی مشابهی بودند که در خلیج سوروگا (Suruga Bay)، یکی از آلوده‌ترین مناطق صنعتی شمال غربی اقیانوس آرام یافت می‌شود.

از آنجایی که POPها نمی‌توانند به طور طبیعی تجزیه شوند، برای دهه‌ها در محیط باقی مانده و از طریق زباله‌های پلاستیکی آلوده و حیوانات مرده به کف اقیانوس می‌رسند. سپس این آلاینده‌ها از طریق زنجیره غذایی اقیانوس از موجودی به موجود دیگر منتقل شده و در نهایت منجر به افزایش غلظت‌های شیمیایی در سطوح بسیار بالایی می‌شوند.

علاوه بر آن، گودال ماریانا از آلودگی پلاستیکی نیز مصون نیست. یک مطالعه در سال ۲۰۱۸ نشان داد که میکروپلاستیک‌ها به طور نگران کننده‌ای در پایین‌ترین بخش‌های گودال ماریانا حضور دارند، این مسئله نشان می‌دهد که پلاستیک‌ها از طریق بخش‌های مختلف اقیانوس عبور می کنند تا در عمیق‌ترین نقاط آن متمرکز شوند.

کشف و کاوش‌ها در گودال ماریانا

مردم بیش از یک قرن است که در گودال ماریانا کاوش می‌کنند.

گودال ماریانا در سال ۱۸۷۵، توسط کاوشگر HMS Challenger و با استفاده از تجهیزات صوتی که به تازگی اختراع شده بودند در طی یک دور گردان جهانی کشف شد. در سال ۱۹۵۱، این گودال دوباره توسط HMS Challenger II مورد کاوش قرار گرفت، ژرفای چلنجر به نام این دو کشتی نامگذاری شد.

اولین گروه از فرادی که به عمق، ژرفای چلنجر رفتند یک زیردریایی به نام تریست (Trieste) بود که در سال ۱۹۶۰ به این منطقه سفر کرد. این شناور با سرنشینان نیروی دریایی ایالات متحده، ستوان دان والش (Lt. Don Walsh) و دانشمند سوئیسی ژاک پیکارد (Jacques Piccard)، به عمق ۱۰۹۱۱ متر رسید.

در سال ۲۰۱۲، جیمز کامرون دومین ماموریت برای رسیدن به ته ژرفای چلنجر را به عهده گرفت. این فیلمساز به صورت انفرادی شناور Deepsea Challenger را هدایت نموده و یک مستند را برای نشنال ژئوگرافیک فیلمبرداری کرد. وی در این سفر رکورد قبلی را شکست و تا عمق ۱۰۹۰۸ متر پیش رفت.

در سال ۲۰۱۹، یک کاوشگر به نام ویکتور وسکوو، با شناور DSV Limiting Factor رکورد عمیق‌ترین شیرجه به ژرفای چلنجر را شکست، وی توانست تا عمق ۱۰۹۲۷ متری پایین برود.

سفرهای بدون خدمه به داخل گودال توسط شناورهای روباتیک نیز دانش بشر را در مورد این محدوده عمیق اقیانوسی گسترش داده است. در سال ۱۹۹۵، زیردریایی بدون سرنشین ژاپنی کایکو (Kaiko) نمونه‌ها و داده‌هایی را از گودال جمع آوری کرد. در سال ۲۰۰۹، شناور هیبریدی نرئوس (Nereus) آمریکا از راه دور به بخش چلنجر رفت و به مدت ۱۰ ساعت از آنجا فیلمبرداری کرد (نرئوس بعداً در سال ۲۰۱۴ در حین کاوش در گودال کرمادک منفجر شد).

در سال ۲۰۲۱، یک کاوشگر اسپانیایی به نام حلقه آتشین اقیانوسی کالادان (Caladan Oceanic’s Ring of Fire Expedition) سنگ‌های گوشته را از اعماق گودال ماریانا که حاوی تشک‌های میکروبی بود، جمع آوری کرد.

.

بیشتر بخوانید: ۱۰ آتشفشان‌ مرگبار و خطرناک‌ زمین