Mentre migliaia di persone hanno visitato il punto più alto del pianeta, l'Everest, solo tre sono scese in fondo alla Fossa delle Marianne. Questo è il luogo meno esplorato della Terra, ci sono molti misteri attorno ad esso. La scorsa settimana, i geologi hanno scoperto che in oltre un milione di anni, 79 milioni di tonnellate di acqua sono penetrate attraverso la faglia sul fondo della depressione nelle viscere della Terra. Quello che le è successo dopo è sconosciuto. "Hi-tech" parla della struttura geologica del punto più basso del pianeta e degli strani processi che avvengono al suo fondo.
Senza raggi solari e sotto una pressione colossale
La Fossa delle Marianne non è un abisso verticale. Questa è una trincea a forma di mezzaluna che si estende per 2,5 mila chilometri a est delle Filippine e ad ovest di Guam, negli Stati Uniti. Il punto più profondo della depressione, il Challenger Deep, si trova a 11 km dalla superficie dell'Oceano Pacifico. L'Everest, se fosse stato in fondo alla depressione, non sarebbe stato a 2,1 km sul livello del mare.
Mappa della Fossa delle Marianne.
La Fossa delle Marianne (come viene anche comunemente chiamata la Conca) fa parte di una rete globale di abbeveratoi che attraversano i fondali marini e si sono formati a seguito di antiche vicende geologiche. Si verificano quando due placche tettoniche si scontrano, quando uno strato affonda sotto l'altro e va nel mantello terrestre.
La trincea sottomarina è stata scoperta dalla nave di ricerca britannica Challenger durante la prima spedizione oceanografica globale. Nel 1875, gli scienziati cercarono di misurare la profondità con un diplot: una corda con un peso legato ad essa e segni di misurazione. La corda era sufficiente solo per 4.475 braccia (8.367 m). Quasi cento anni dopo, il Challenger II è tornato nella Fossa delle Marianne con un ecoscandaglio e ha impostato l'attuale valore di profondità di 10.994 m.
Il fondo della Fossa delle Marianne è nascosto nell'oscurità eterna: i raggi del sole non penetrano a tale profondità. La temperatura è solo di pochi gradi sopra lo zero e vicino al punto di congelamento. La pressione nel Challenger Abyss è di 108,6 MPa, che è circa 1.072 volte la normale pressione atmosferica a livello del mare. Questa è cinque volte la pressione che si crea quando un proiettile colpisce un oggetto antiproiettile ed è approssimativamente uguale alla pressione all'interno di un reattore di sintesi di polietilene. Ma le persone hanno trovato un modo per arrivare in fondo.
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L'uomo in fondo
Le prime persone a visitare l'Abisso Challenger furono i militari americani Jacques Piccard e Don Walsh. Nel 1960, nel batiscafo triestino, in cinque ore scesero a 10.918 m, a questo punto i ricercatori impiegarono 20 minuti e non videro quasi nulla a causa delle nubi di limo sollevate dall'apparato. Fatta eccezione per il pesce passera, che è stato colpito dai riflettori. Avere la vita sotto una pressione così alta è stata una grande scoperta per la missione.
Prima di Piccard e Walsh, gli scienziati credevano che i pesci non potessero vivere nella Fossa delle Marianne. La pressione in esso è così grande che il calcio può esistere solo in forma liquida. Ciò significa che le ossa dei vertebrati devono letteralmente dissolversi. Niente ossa, niente pesce. Ma la natura ha dimostrato agli scienziati che si sbagliano: gli organismi viventi sono in grado di adattarsi anche a condizioni così insopportabili.
Molti organismi viventi nell'Abisso dello Sfidante sono stati scoperti dal batiscafo Deepsea Challenger, sul quale nel 2012 il regista James Cameron è sceso sul fondo della Fossa delle Marianne. Nei campioni di terreno prelevati dall'apparato, gli scienziati hanno trovato 200 specie di invertebrati e, in fondo alla depressione, strani gamberetti e granchi traslucidi.
A una profondità di 8mila metri, il batiscafo ha scoperto il pesce più profondo, un nuovo rappresentante delle specie di lipari o lumache di mare. La testa del pesce assomiglia a quella di un cane e il suo corpo è molto sottile ed elastico: mentre si muove, assomiglia a un tovagliolo traslucido trasportato dalla corrente.
Diverse centinaia di metri più in basso, ci sono amebe giganti di dieci centimetri chiamate xenofofore. Questi organismi mostrano una straordinaria resistenza a diversi elementi e sostanze chimiche come mercurio, uranio e piombo che ucciderebbero altri animali o esseri umani in pochi minuti.
Gli scienziati ritengono che ci siano molte altre specie in profondità, in attesa di essere scoperte. Inoltre, non è ancora chiaro come tali microrganismi - estremofili - possano sopravvivere in condizioni così estreme.
La risposta a questa domanda porterà a una svolta nella biomedicina e nella biotecnologia e aiuterà a capire come è iniziata la vita sulla Terra. Ad esempio, i ricercatori dell'Università delle Hawaii ritengono che i vulcani di fango termale vicino alla depressione possano aver fornito le condizioni per la sopravvivenza dei primi organismi sul pianeta.
Vulcani in fondo alla Fossa delle Marianne.
Qual è la spaccatura?
La depressione deve la sua profondità alla frattura di due placche tettoniche: lo strato del Pacifico va sotto il filippino, formando una profonda trincea. Le regioni in cui si sono verificati tali eventi geologici sono chiamate zona di subduzione.
Ogni placca ha uno spessore di quasi 100 km e la faglia è profonda almeno 700 km dal punto più basso del Challenger Deep. “Questo è un iceberg. L'uomo non era nemmeno in cima: 11 non è niente in confronto ai 700 nascosti in profondità. La Fossa delle Marianne è il confine tra i limiti della conoscenza umana e una realtà inaccessibile agli esseri umani , afferma il geofisico Robert Stern dell'Università del Texas.
Lastre in fondo alla Fossa delle Marianne.
Gli scienziati suggeriscono che grandi volumi di acqua entrano nel mantello terrestre attraverso la zona di subduzione: le rocce ai confini delle faglie agiscono come spugne, assorbendo l'acqua e trasportandola nelle viscere del pianeta. Di conseguenza, la sostanza si trova a una profondità compresa tra 20 e 100 km sotto il fondo del mare.
I geologi dell'Università di Washington hanno scoperto che negli ultimi milioni di anni più di 79 milioni di tonnellate di acqua sono cadute nelle viscere della terra attraverso la giunzione - questo è 4,3 volte in più rispetto alle stime precedenti.
La domanda principale è cosa succede all'acqua nelle viscere. Si ritiene che i vulcani chiudano il ciclo dell'acqua, restituendo l'acqua all'atmosfera sotto forma di vapore acqueo durante le eruzioni. Questa teoria è stata supportata da precedenti misurazioni dei volumi di acqua che entra nel mantello. Vulcani emessi nell'atmosfera approssimativamente uguali al volume assorbito.
Una nuova ricerca smentisce questa teoria: i calcoli suggeriscono che la Terra assorbe più acqua di quanta ne restituisca. E questo è davvero strano, dato che il livello dell'Oceano Mondiale negli ultimi cento anni non solo non è diminuito, ma è cresciuto di diversi centimetri.
Una possibile soluzione è abbandonare la teoria della stessa larghezza di banda di tutte le zone di subduzione sulla Terra. È probabile che le condizioni nella Fossa delle Marianne siano più estreme che in altre parti del pianeta, e più acqua filtra all'interno attraverso la spaccatura nel Challenger Deep.
“La quantità di acqua dipende dalle caratteristiche strutturali della zona di subduzione, ad esempio, dall'angolo di piegatura delle lastre? Partiamo dal presupposto che simili faglie esistano in Alaska e in America Latina, ma finora l'uomo non è stato in grado di trovare una struttura più profonda della Fossa delle Marianne”, ha aggiunto l'autore principale Doug Vines.
L'acqua nascosta nelle viscere della Terra non è l'unico mistero della Fossa delle Marianne. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) degli Stati Uniti definisce la regione un parco di divertimenti per geologi.
Questo è l'unico posto sul pianeta in cui l'anidride carbonica esiste in forma liquida. Viene lanciato da diversi vulcani sottomarini situati al di fuori della depressione di Okinawa vicino a Taiwan.
A una profondità di 414 m nella Fossa delle Marianne, si trova il vulcano Daikoku, che è un lago di puro zolfo in forma liquida, che bolle costantemente alla temperatura di 187 ° C. 6 km più in basso ci sono sorgenti geotermiche che emettono acqua alla temperatura di 450 ° C. Ma quest'acqua non bolle: il processo è ostacolato dalla pressione esercitata da una colonna d'acqua di 6,5 chilometri.
Il fondo dell'oceano è stato studiato dall'uomo oggi meno della luna. Probabilmente, gli scienziati saranno in grado di rilevare faglie più profonde della Fossa delle Marianne, o almeno di indagarne la struttura e le caratteristiche.
