Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Хадаль» перенаправляется сюда. Об альбоме Velcra см. Hadal (альбом) .
Водные слои
   Пелагический
   Photic
   Эпипелагический
   Афотический
   Мезопелагический
   Батипелагический
   Абиссопелагический
   Адопелагический
   Демерсал
   Бентосный
Стратификация
   Пикноклин
   Изопикнальный
   Хемоклин
   Nutricline
   Галоклин
   Термоклин
   Термохалин
Смотрите также

Ультраабиссаль зона (названная в честь царства Аид , в подземном мире в греческой мифологии ), также известная как hadopelagic зоны , является самой глубокой областью океана , лежащим в океанических впадинах . Хадальная зона 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 Тихом океане . [3]

Терминология и определение [ править ]

Исторически зона хадала не считалась отдельной от абиссальной зоны , хотя самые глубокие участки иногда назывались «ультраабиссальными». В начале 1950-х годов датская экспедиция Галатея II и советская экспедиция Витязь по отдельности 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 году Антоном Фредериком Брууном для описания частей океана глубже 6 000 м (20 000 футов), оставляя бездну для частей на высоте 4 000–6 000 м (13 000–20 000 футов). футов). [6] Это имя относится к Аиду , древнегреческому богупреисподняя . [6]

Глубины более 6000 м (20 000 футов) обычно находятся в океанических желобах , но есть также траншеи на более мелких глубинах. В этих более мелких траншеях отсутствует явный сдвиг жизненных форм, и поэтому они не являются хадальными. [7] [8] [9] Хотя зона хадала получила широкое признание, и многие продолжают использовать первый предложенный предел 6000 м (20 000 футов), было замечено, что 6000–7000 м (20 000–23 000 футов) представляют постепенный переход между абиссальной и хадальной зонами [9], приводящий к предложению разместить предел посередине, на высоте 6500 м (21 300 футов). Среди прочего, этот промежуточный предел был принят ЮНЕСКО . [10] [11]Подобно другим диапазонам глубин, фауну хадальной зоны можно в общих чертах разделить на две группы: гадобентосные виды (сравните бентосные ), обитающие на морском дне / сторонах траншей, и гадопелагические виды (сравните пелагические ), обитающие в открытой воде. . [12] [13]

Экология [ править ]

Зона хадала - самая глубокая часть морской среды.

Самые глубокие океанические желоба считаются наименее изученными и наиболее экстремальными морскими экосистемами . Для них характерно полное отсутствие солнечного света, низкие температуры, дефицит питательных веществ и чрезвычайно высокое гидростатическое давление. Основными источниками питательных веществ и углерода являются осадки из верхних слоев, наносы мелких отложений и оползни. Большинство организмов - мусорщики и детриворы. В настоящее время известно более 400 видов из хадальных экосистем, многие из которых обладают физиологической адаптацией к экстремальным условиям окружающей среды. Существует высокий уровень эндемизма и заслуживающие внимания примеры гигантизма у амфипод , мизид , равноногих и изопод.карликовость в нематод , рачков и киноринхи . [14]

Сверхгигантский амфипод ( Alicella gigantea ) находится в зоне Хадаль.

Морская жизнь уменьшается с глубиной, как по численности, так и по биомассе , но в зоне хадала обитает широкий спектр многоклеточных организмов, в основном бентос , включая рыбу , морской огурец , щетинистых червей , двустворчатых моллюсков , равноногих , морских анемонов , амфипод , веслоногих рачков , десятиногих. ракообразные и брюхоногие моллюски . Большинство этих траншейных сообществ, вероятно, происходили из абиссальных равнин.. Хотя они развили приспособления к высокому давлению и низким температурам, такие как более низкий метаболизм, внутриклеточные осмолиты , стабилизирующие белки , и ненасыщенные жирные кислоты в фосфолипидах клеточных мембран , в этих сообществах нет постоянной взаимосвязи между давлением и скоростью метаболизма. Вместо этого повышенное давление может сдерживать онтогенетические 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).

В геологическом масштабе 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 натантийские креветки. Тем не менее, траншейные сообщества демонстрируют контрастирующую степень эндемизма внутри траншеи и сходства между траншеями на более высоком таксономическом уровне. [5]

Только относительно небольшое число видов рыб известно из ультраабиссали зоны, в том числе некоторых гренадер, Cutthroat угрей , pearlfish , ошибневые , липаровые и бельдюг . [15] Из-за экстремального давления теоретическая максимальная глубина для позвоночных рыб может составлять около 8000–8 500 м (26 200–27 900 футов), ниже которой костистые кости будут гиперосмотическими , если предположить, что требования TMAO соответствуют наблюдаемой приблизительной линейной зависимости от глубины. [16] [17] Некоторые беспозвоночные действительно встречаются глубже, например, некоторые Astrorhizana foraminifera, полиноидычерви, myriotrochid морских огурцов, turrid улитки и pardaliscid бокоплавы в избытке 10000 м (33000 футов). [8]

Условия [ править ]

Единственными известными первичными продуцентами в зоне хадала являются определенные бактерии, которые способны метаболизировать водород и метан, выделяемые в результате реакций горных пород и морской воды ( серпентинизация ) [18], или сероводород, выделяемый из холодных просачиваний . Некоторые из этих бактерий являются симбиотическими , например, живут внутри мантии некоторых двустворчатых моллюсков тиазирид и везикомиид . [19] В противном случае первое звено в пищевой сети хадалов - это гетеротрофные организмы, которые питаются морским снегом., как мелкие частицы, так и случайные тушки. [18] [20]

Зона хадала может достигать глубины гораздо ниже 6000 м (20 000 футов); самая глубокая из известных простирается до 10 911 м (35 797 футов). [21] На таких глубинах давление в хадальной зоне превышает 1100 стандартных атмосфер (110  МПа ; 16000  фунтов на квадратный дюйм ). Недостаток света и сильное давление затрудняют исследование этой части океана.

Исследование [ править ]

Исследование хадальной зоны требует использования инструментов, способных выдерживать давление от нескольких сотен до тысячи и более атмосфер. Несколько случайных и нестандартных инструментов были использованы для сбора ограниченной, но ценной информации об основной биологии нескольких хадальных организмов. [22] Однако пилотируемые и беспилотные подводные аппараты можно использовать для более подробного изучения глубин. Беспилотные подводные аппараты-роботы могут управляться дистанционно (подключаться к исследовательскому судну с помощью кабеля) или автономно (свободно перемещаться). Камеры и манипуляторы на подводных аппаратах позволяют исследователям наблюдать и брать пробы отложений и организмов. Произошли отказы подводных аппаратов под колоссальным давлением на глубинах хадальной зоны.Считалось, что HROV Nereus взорвался на глубине 9 990 метров во время исследования траншеи Кермадек в 2014 году. [23]

Известные миссии [ править ]

Батискаф Триест, используемый Пикаром и Уолшем для достижения Челленджера.

Первое пилотируемое исследование для достижения Бездны Челленджера , самой глубокой известной части океана, расположенной в Марианской впадине , было выполнено в 1960 году Жаком Пикаром и Доном Уолшем . [24] Они достигли максимальной глубины 10 911 метров (35 797 футов) в батискафе Триест . [25] [22]

Джеймс Кэмерон также достиг дна Марианской впадины в марте 2012 года с помощью Deepsea Challenger . [26] Спуск Deepsea Challenger не смог побить рекорд самого глубокого погружения, установленный Пикаром и Уолшем, примерно на 100 метров; однако Кэмерон является рекордсменом по самому глубокому соло-погружению. [25]

В июне 2012 года китайский пилотируемый подводный аппарат Jiaolong смог достичь глубины 7 020 м (23 030 футов) в Марианской впадине, что сделало его самым глубоким водолазным пилотируемым подводным аппаратом для исследований. [27] [28] Этот диапазон превосходит предыдущий рекордсмен, японский Синкай , максимальная глубина которого составляет 6500 м (21 300 футов). [29]

Немногие беспилотные подводные аппараты способны спускаться на максимальную глубину хадала. Самые глубокие водолазные беспилотные подводные аппараты включали Kaiko (потерянную на море в 2003 году), [30] в ABISMO , [31] Нирей (потерянно в море в 2014 году), [23] и Haidou-1 . [32]

См. Также [ править ]

  • Абиссальная равнина  - равнина на глубоком дне океана.
  • Глубокое море  - самый нижний слой океана, ниже термоклина и над морским дном, на глубине 1000 саженей (1800 м) или более.
  • Корабль для глубокого погружения  - Самоходная пилотируемая подводная лодка для глубокого погружения.
  • Абиссальная зона  - Глубокий слой океана от 4000 до 9000 метров.
  • Зона солнечного света - слой, включающий мелководье и коралловые рифы.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Джеймисон, Алан Дж .; Малкоч, Тамас; Piertney, Стюарт Б.; Фудзи, Тойонобу; Чжан, Зулин (13 февраля 2017 г.). «Биоаккумуляция стойких органических загрязнителей в фауне глубочайшего океана» (PDF) . Природа, экология и эволюция . 1 (3): 0051. DOI : 10.1038 / s41559-016-0051 . ЛВП : 2164/9142 . PMID  28812719 . S2CID  9192602 . Архивировано 11 октября 2017 года (PDF) .
  2. Рианна Джеймисон, Алан (5 марта 2016 г.). «Зона Хадала: десять фактов о самых глубоких местах океана, которых вы никогда не знали» . International Business Times . Архивировано 2 июня 2019 года.
  3. ^ a b Джеймисон, Алан (29 апреля 2014 г.). «Все о окопах» . Экосистемные исследования Хадаля . Океанографическое учреждение Вудс-Хоул . Архивировано 20 августа 2019 года.
  4. ^ Вольф, Торбен (1959). «Сообщество хадалов, введение». Глубоководные исследования . 6 : 95–124. Bibcode : 1959DSR ..... 6 ... 95W . DOI : 10.1016 / 0146-6313 (59) 90063-2 .
  5. ^ a b 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. DOI : 10.1016 / j.tree.2009.09.009 . PMID 19846236 . Архивировано из оригинального (PDF) 25 декабря 2017 года . Проверено 9 апреля 2017 года .  
  6. ↑ a b Bruun, Антон Фредерик (16 июня 1956 г.). «Абиссальная фауна: ее экология, распространение и происхождение». Природа . 177 (4520): 1105–1108. Bibcode : 1956Natur.177.1105B . DOI : 10.1038 / 1771105a0 . S2CID 4182886 . 
  7. ^ Организация Объединенных Наций (2017). Первая глобальная интегрированная оценка состояния морской среды, Мировой океан Оценка я . Издательство Кембриджского университета. п. 904. ISBN 978-1-316-51001-8. LCCN  2017287717 .
  8. ^ a b 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. ^ a b Джеймисон, Алан Дж. (2011). «Экология глубоких океанов: желоба Хадаля». eLS . John Wiley & Sons, Ltd. DOI : 10.1002 / 9780470015902.a0023606 . ISBN 978-0470016176.
  10. ^ Рофф, Джон; Захария, Марк (2011). Сохранение морской экологии . 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 . Проверено 23 декабря 2017 года .
  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. ^ Медоуз, PS; Кэмпбелл, JI (1988). Введение в морскую науку . Биология третичного уровня (2-е изд.). Вайли. п. 7. ISBN 978-0-470-20951-6. LCCN  87020603 .
  14. ^ Рамирес-Ллодра, E; Роуден, АА; Джеймисон, AJ; Приеде, И.Г .; Кейт, Д.А. (2020). «Траншеи и желоба Хадаля М3.6» . Кейт, Д.А.; Феррер-Пэрис, младший; Николсон, Э .; Кингсфорд, RT (ред.). Типология глобальных экосистем 2.0 МСОП: описательные профили биомов и функциональных групп экосистем . Гланд, Швейцария: МСОП. DOI : 10.2305 / IUCN.CH.2020.13.en . ISBN 978-2-8317-2077-7.
  15. ^ 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, натурные наблюдения и глубинные данные Liparidae» . Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers . 114 : 99–110. Bibcode : 2016DSRI..114 ... 99L . DOI : 10.1016 / j.dsr.2016.05.003 .
  16. ^ Джеймисон, Алан Дж .; Янси, Пол Х. (июнь 2012 г.). «О действительности триестской камбалы: развенчание мифов» . Биологический бюллетень . 222 (3): 171–175. DOI : 10.1086 / BBLv222n3p171 . JSTOR 41638633 . PMID 22815365 . S2CID 31549749 . Архивировано 9 декабря 2019 года.   
  17. ^ 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 : 2014PNAS..111.4461Y . DOI : 10.1073 / pnas.1322003111 . PMC 3970477 . PMID 24591588 . Архивировано (PDF) из оригинала 2019-07-04.   
  18. ^ a b Фрейзер, Дженнифер (14 апреля 2013 г.). «Что живет на дне Марианской впадины? Больше, чем вы думаете» . Scientific American . Архивировано из оригинала 5 февраля 2019 года.
  19. ^ 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 . DOI : 10,3354 / meps190017 . JSTOR 24854626 . Архивировано 2 мая 2019 года (PDF) .  
  20. ^ Бланкеншип, Лесли Э .; Левин, Лиза А. (июль 2007 г.). «Экстремальные пищевые сети: стратегии добычи и диеты амфипод-падальщиков с самых глубоких 5 километров океана» . Лимнология и океанография . 52 (4): 1685–1697. Bibcode : 2007LimOc..52.1685B . DOI : 10,4319 / lo.2007.52.4.1685 . JSTOR 4502323 . 
  21. ^ "NOAA Ocean Explorer: История: Цитаты: Зондирование, морское дно и геофизика" . NOAA, Управление изучения океана . Проверено 23 марта 2010 .
  22. ^ а б «О Аиде» . Экосистемные исследования Хадаля . Океанографическое учреждение Вудс-Хоул . Архивировано 20 августа 2019 года . Проверено 6 апреля 2018 .
  23. ^ a b «Роботизированный глубоководный аппарат, потерянный при погружении на 6-мильную глубину» (пресс-релиз). Океанографическое учреждение Вудс-Хоул . 2014-05-10. Архивировано 9 декабря 2019 года . Проверено 6 апреля 2018 .
  24. ^ ThinkQuest архивации 2007-01-28 в Wayback Machine . 1 февраля 2007 г.
  25. ^ a b "1960: Самый глубокий спуск человека в океан" . Книга рекордов Гиннеса . 2015-08-19 . Проверено 6 апреля 2018 .
  26. ^ Тан, Кер (25 марта 2012 г.). «Джеймс Кэмерон завершил рекордное погружение в Марианской впадине» . National Geographic . Архивировано 19 сентября 2019 года.
  27. ^ «Цзяолун достигает 7.000 метров под водой» . Новости подводного мира . Проверено 6 апреля 2018 .
  28. ↑ Оуэнс, Брайан (25 июня 2012 г.). «Китайский подводный аппарат Jiaolong погружается на глубину менее 7000 метров» . blogs.nature.com . Архивировано 12 ноября 2019 года . Проверено 6 апреля 2018 .
  29. ^ "Машина для исследования глубокого погружения - Шинкай 6500" . ЯМСТЕК . Архивировано 18 мая 2019 года . Проверено 6 апреля 2018 .
  30. ^ "Дистанционно управляемый автомобиль - Кайко" . ЯМСТЕК . Архивировано 2 сентября 2019 года . Проверено 6 апреля 2018 .
  31. ^ " " ABISMO, "Мобильный автоматический донный осмотр и отбор проб, успешно провел первый в мире многократный вертикальный отбор проб со средней части океана, морского дна и морского дна на глубине 10 000 м в Марианской впадине" (пресс-релиз). ЯМСТЕК . 2008-06-16. Архивировано 16 ноября 2018 года . Проверено 6 апреля 2018 .
  32. ^ "Китайские беспилотные подводные аппараты устанавливают новый национальный рекорд" . НДТВ . Press Trust of India . 2016-08-23. Архивировано 9 декабря 2019 года . Проверено 9 декабря 2019 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Forscher filmen lebende Fische в Rekordtiefe (на немецком языке) от Spiegel 10.09.2008 об экспедиции, снимающей рыбу на глубине более 7000 м.
  • Хадаль подчеркивает . Институт океана Шмидта . 11 января 2015 г. - через YouTube.