Tutkijat ovat poranneet merenpohjaan 50-vuosia ja täällä, mitä he ovat löytäneet tähän mennessä

Tutkijat ovat poranneet merenpohjaan 50-vuosia ja täällä, mitä he ovat löytäneet tähän mennessä

Tieteellinen porausalus JOIDES Resoluutio saapuu Honoluluun onnistuneiden merikokeiden ja tieteellisten ja porauslaitteiden testauksen jälkeen. IODP, CC BY-ND

Se on upeaa, mutta totta me tiedämme enemmän kuun pinnasta kuin maan merenpohjasta. Suuri osa siitä, mitä tiedämme, on tullut tieteellisestä merenporauksesta - järjestelmällisestä perusnäytteiden keräämisestä syvänmeren pohjalta. Tämä vallankumouksellinen prosessi alkoi 50 vuotta sitten, kun porausalusta Glomar Challenger purjehti Meksikonlahdelle elokuussa 11, 1968, liittovaltion rahoittaman ensimmäisen matkan aikana. Syvänmeren poraushanke.

Kävin ensimmäisessä tieteellisessä valtamerenkorjausretkessäni 1980issa, ja sen jälkeen olen osallistunut kuuteen uuteen retkikuntaan paikkoihin, joihin kuuluu Pohjois-Atlantin ja Antaractican Weddell-meri. Laboratoriossani opiskelijat ja minä työskentelemme näiden näytteiden kanssa. Jokainen näistä ytimistä, jotka ovat sylintereitä 31-jalat pitkä ja 3-tuumaa leveä, on kuin kirja, jonka tiedot odottavat kääntämistä sanoiksi. Säilyttämällä äskettäin avattu ydin, joka on täynnä kiviä ja sedimenttiä maapallon merenpohjasta, on kuin avata harvinainen aarrearkku, joka tallentaa ajan kulun maan historiassa.

Puolen vuosisadan ajan tieteellinen valtameriporaus on osoittanut levytektoonian teorian, luonut paleokeanografian kentän ja määritellyt uudelleen, miten katsomme elämää maapallolla paljastamalla valtavan moninaisuuden ja elämän määrän syvänmeren biosfäärissä. Ja paljon on vielä opittavaa.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


Tutkijat ovat laajentaneet ihmisen tietämystä poraamalla ydinnäytteitä maailman valtameren altaista, mutta niiden työ on kaukana tehdystä.

Teknologiset innovaatiot

Kaksi keskeistä innovaatiota mahdollistivat tutkimusalusten päänäytteiden ottamisen tarkoista paikoista syvissä valtamerissä. Ensimmäinen, joka tunnetaan dynaamisena paikannuksena, mahdollistaa 471-jalka-aluksen pysymisen paikoillaan poraus- ja talteenottoketjussa, yksi seuraavaksi, usein yli 12,000-jalkojen vettä.

Ankkurointi ei ole mahdollista näillä syvyyksillä. Sen sijaan teknikot pudottavat torpedon muotoisen välineen, jota kutsutaan transponderiksi sivulle. Laite, jota kutsutaan anturiksi, asennetaan aluksen runkoon, lähettää akustisen signaalin transponderiin, joka vastaa. Aluksella olevat tietokoneet laskevat tämän viestinnän etäisyyden ja kulman. Aluksen rungossa olevat iskimet ohjaavat alusta pysyäkseen täsmälleen samassa paikassa, vastaten virtausten, tuulen ja aaltojen voimiin.

Toinen haaste syntyy, kun poranterät on vaihdettava puolivälissä. Meren kuori koostuu tynnyristä, joka kuluttaa bittejä kauan ennen kuin haluttu syvyys saavutetaan.

Kun näin tapahtuu, poran miehistö tuo koko poran putken pintaan, kiinnittää uuden poranterän ja palaa samaan reikään. Tämä edellyttää putken ohjaamista suppilonmuotoiseen uudelleensyöttökartioon, joka on alle 15-jalkaa leveä ja joka on sijoitettu meren pohjalle porausreiän suulle. Prosessi, joka oli ensin suoritettu 1970issa, se on kuin lyhyen spagettiradan laskeminen neljännes tuuman leveäksi suppiloksi olympialaisen uima-altaan syvässä päässä.

Levytekniikan vahvistaminen

Kun tieteellinen valtameriporaus alkoi 1968issa, levyn tektoniikka keskusteltiin aktiivisesti. Eräs keskeinen ajatus oli, että merenpohjan harjanteille syntyi uusi merikurkku, jossa valtamerilevyt siirtyivät pois toisistaan ​​ja magma maapallon sisätilojen välistä. Tämän teorian mukaan kuoren tulisi olla uusi materiaali valtamerien harjanteen päällä, ja sen ikä tulisi kasvaa etäisyydellä harjasta.

Ainoa tapa todistaa tämä oli sedimentin ja kivijalkojen analysointi. 1968-1969: n talvella Glomar Challenger porasi seitsemän paikkaa Atlantin eteläosassa itä- ja länsipuolella. Keski-Atlantin harja. Sekä valtameren lattialle että täyteen sopusoinnussa ennustusten kanssa vanhentuneiden sedimenttien kalliot, jotka vahvistavat, että valtameren kuori muodostui harjanteille ja levyn tektoniikka oli oikea.

Maan historian kunnostaminen

Maan historian valtamerirekisteri on jatkuvampi kuin maan geologiset kokoonpanot, joissa tuulen, veden ja jään eroosio ja uudelleensyntyminen voivat häiritä ennätystä. Useimmissa valtameren paikoissa sedimentti muodostuu hiukkasesta, mikrofossiilista mikrofossiililla, ja pysyy paikallaan ja lopulta painuu ja muuttuu kallioksi.

Sedimentissä säilytettävät mikrosuodatukset (planktonit) ovat kauniita ja informatiivisia, vaikka jotkut ovat pienempiä kuin hiusten leveys. Kuten suuremmat kasvien ja eläinten fossiilit, tiedemiehet voivat käyttää näitä herkkiä kalsium- ja piinrakenteita aikaisempien ympäristöjen palauttamiseksi.

Tieteellisen valtameriporauksen ansiosta tiedämme, että asteroidilukon jälkeen tappoi kaikki muut kuin lintu-dinosaurukset 66 miljoonaa vuotta sitten, uusi elämä siirtyi kraatterin reunaan vuosien kuluessa ja 30,000-vuosien kuluessa täydellinen ekosysteemi kukoisti. Muutama syvänmeren eliö meteoriittivaikutuksen kautta.

Ocean-poraus on myös osoittanut, että kymmenen miljoonaa vuotta myöhemmin hiilidioksidipäästöt ovat luultavasti laaja vulkaaninen aktiivisuus ja metaani vapautuvat metaanihydraattien sulaminen - aiheutti äkillisen, voimakkaan lämpenemisen tai hyperthermin, jota kutsutaan nimellä Paleoseeni-eoseeninen lämpömahdollisuus. Tämän jakson aikana jopa arktinen alue saavutti yli 73-asteiden Fahrenheitin.

Meren happamoituminen hiilen vapautumisesta ilmakehään ja valtamerelle aiheutti valtavan hajoamisen ja muutoksen syvänmeren ekosysteemissä.

Tämä jakso on vaikuttava esimerkki nopean ilmaston lämpenemisen vaikutuksista. PETM: n aikana vapautuneen hiilen kokonaismäärän arvioidaan olevan noin yhtä suuri kuin määrä, jonka ihmiset vapauttavat, jos poltamme kaikki maapallon fossiilisten polttoaineiden varastot. Tärkeä ero on kuitenkin se, että tulivuorien ja hydraattien vapautunut hiili oli paljon hitaammin kuin fossiilisia polttoaineita. Näin voimme odottaa vieläkin dramaattisempia ilmasto- ja ekosysteemimuutoksia, ellei lopeta hiilen päästämistä.

Elämän löytäminen valtameren sedimenteissä

Tieteellinen valtameriporaus on myös osoittanut, että karkeasti on niin monta solua meren sedimentissä kuin meressä tai maaperässä. Expeditions on löytänyt elämää sedimenteissä syvyydessä yli 8000-jalkojen; merenpohjan talletuksissa 86 miljoonaa vuotta vanha; ja at lämpötilat yli 140-asteen Fahrenheitin.

Nykyään 23-maiden tutkijat ehdottavat ja toteuttavat tutkimusta Kansainvälinen Ocean Discovery -ohjelma, joka käyttää tieteellistä merenporausmenetelmää tietojen keräämiseksi merenpohjan sedimenteistä ja kivistä sekä seuraten merenpohjan alla olevia ympäristöjä. Coring tuottaa uutta tietoa levyn tektonikasta, kuten valtameren kuoren muodostumisen monimutkaisuudesta ja syvän valtameren elämän monimuotoisuudesta.

Tämä tutkimus on kallista ja teknologisesti ja älyllisesti intensiivistä. Mutta vain tutkimalla syvänmeren voimme palauttaa sen hallussa olevat aarteet ja ymmärtää paremmin sen kauneuden ja monimutkaisuuden.Conversation

Author

Suzanne O'Connell, maa- ja ympäristötieteiden professori, Wesleyan University

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

{amazonWS: searchindex = Kirjat, avainsanat = merenpohjan poraus; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}