Co kryje się na dnie oceanów? Niewidoczna mapa Ziemi

Tymczasem pod kilkoma kilometrami wody rozciąga się krajobraz bardziej zróżnicowany niż powierzchnia kontynentów.

Na dnie oceanów znajdują się równiny, góry, kaniony i wulkany, o których większość z nas nigdy nie słyszała. Te ukryte formy terenu wpływają na klimat, życie morskie, a nawet na naszą historię. Warto więc spojrzeć na mapę Ziemi tak, jak widziałby ją ktoś, kto „ściągnąłby” z niej całą wodę.

Nieznana twarz planety: 71 procent pod wodą

Prawie trzy czwarte powierzchni Ziemi pokrywa woda, a aż 97 procent tej wody znajduje się w oceanach. Z tego wynika prosty, ale mało intuicyjny wniosek: większość gór, dolin i równin leży pod poziomem morza. To tam kryje się prawdziwy „lądowy” szkielet naszej planety, o którym wiemy zaskakująco mało, bo dostęp do niego jest trudny i kosztowny.

Dno oceaniczne jest największą, najsłabiej poznaną „krainą” Ziemi – skrywa ponad połowę całej powierzchni naszej planety.

Naukowcy korzystają z sonaru, pomiarów satelitarnych i specjalistycznych batyskafów, żeby odtworzyć tę ukrytą mapę. Na niej pojawiają się charakterystyczne strefy: szelf kontynentalny, stoki kontynentalne, rozległe równiny głębinowe, wzgórza i góry podmorskie, głębokie rowy oraz wyspy wulkaniczne.

Przeczytaj również: Brazylijskie mokradła ukryte za Amazonią: cichy gigant magazynuje węgiel

Szelf kontynentalny – podwodne przedłużenie lądów

Szelf kontynentalny to stosunkowo płytka część dna morskiego otaczająca kontynenty. W porównaniu z resztą oceanu jest to „płycizna” – zwykle do kilkuset metrów głębokości. Choć stanowi tylko niewielką część całego dna, ma ogromne znaczenie dla ludzi i przyrody.

Najbogatsza strefa życia w oceanie

Na szelfach koncentruje się zdecydowana większość rybołówstwa. Szacuje się, że nawet 90 procent wszystkich ryb morskich żyje właśnie w tej strefie. Dociera tu sporo światła, są składniki odżywcze, a prądy wodne regularnie mieszają warstwy wody.

Przeczytaj również: Fizycy z CERN namierzyli niezwykłą cząstkę cztery razy cięższą od protonu

• płytka głębokość – więcej światła i fotosyntezy
• żyzne osady spływające z lądów – „nawóz” dla planktonu
• bogate łowiska – podstawa gospodarki wielu państw
• złoża ropy, gazu i minerałów – intensywna eksploatacja przez człowieka

Wielkość szelfu potrafi się dramatycznie różnić. U wybrzeży Syberii ciągnie się on nawet przez 1500 kilometrów w głąb oceanu. U części wybrzeży Afryki ma zaledwie około 10 kilometrów szerokości. Gdzie indziej praktycznie zanika już kilka kilometrów od brzegu.

Most, po którym przeszli ludzie

Dobrym przykładem znaczenia szelfu w historii jest obszar dzisiejszej Cieśniny Beringa. Gdy poziom mórz był niższy, ten fragment szelfu tworzył lądowy most między Azją a Ameryką Północną. Naukowcy sądzą, że właśnie tędy tysiące lat temu przeszli pierwsi ludzie na nowy kontynent. Dziś całość leży pod wodą, ale najgłębsze miejsca tej cieśniny wciąż mają tylko kilkadziesiąt metrów.

Przeczytaj również: Naukowcy „wskrzeszają” płytę CD: tysiąc razy więcej danych na krążku

Stok kontynentalny – miejsce gwałtownego „urwania się” dna

Stok kontynentalny zaczyna się tam, gdzie kończy się szelf. To strefa, w której dno szybko opada w głąb oceanu. Średnio nachylenie wynosi około 4 stopni – wygląda to łagodnie na przekroju, ale na dystansie dziesiątek kilometrów głębokość potrafi wzrosnąć o kilka kilometrów.

W niektórych rejonach stok przypomina prawdziwą ścianę. Na południe od Afryki, w okolicach Przylądka Dobrej Nadziei, dno opada miejscami o kilka kilometrów na stosunkowo krótkim dystansie. To obszary podatne na osuwiska podmorskie, które mogą wywołać fale tsunami.

Równina abisalna – gigantyczna, ciemna „pustynia”

Głębiej zaczyna się to, co geolodzy nazywają równiną abisalną. To najbardziej rozpowszechniona forma terenu na Ziemi – pokrywa prawie połowę całego dna oceanicznego. Jej głębokość zwykle waha się między 3 a 6 kilometrów.

Ta nazwa nie jest przesadzona: równina jest naprawdę niemal idealnie równa. Podczas gdy stok kontynentalny opada kilkadziesiąt metrów na każdym kilometrze, równina abisalna zmienia wysokość zaledwie o ułamek metra na kilometr. Wszystko przez grubą warstwę osadów, które przez miliony lat przykrywały wszelkie nierówności.

Na równinach abisalnych panuje całkowita ciemność, ogromne ciśnienie i niska temperatura, a mimo to jest to największe „mieszkanie” dla organizmów na Ziemi.

Światło słoneczne dociera maksymalnie na głębokość około 1000 metrów. Równiny leżą znacznie niżej, więc panuje tam absolutna noc. Mimo to żyją tam bakterie, skorupiaki, ryby i dziwaczne bezkręgowce. Wiele gatunków znamy jedynie z kilku nagrań lub pojedynczych okazów wydobytych przy okazji ekspedycji badawczych.

Wzgórza abisalne – pofałdowana mozaika dna

Na równinie abisalnej wcale nie jest całkiem płasko. Co pewien czas wyrastają z niej niewielkie wzniesienia – wzgórza abisalne. To stosunkowo niskie struktury, zwykle kilkusetmetrowej wysokości. Pokrywają ogromne obszary, szacunkowo nawet około 30 procent dna oceanicznego.

Część z nich to fragmenty dawnej, pofałdowanej skorupy oceanicznej, inne są skutkiem dawnej aktywności wulkanicznej lub ruchów tektonicznych. Dla wielu organizmów to ważne „punkty orientacyjne” w jednolitej przestrzeni głębin, zmieniają lokalne prądy i pomagają rozprowadzać składniki odżywcze.

Seamount – podwodne góry bez szczytu nad wodą

Jeszcze bardziej spektakularne są seamounts, czyli podmorskie góry, które nie przebijają powierzchni. Powstają najczęściej tam, gdzie magma wypływa z wnętrza Ziemi na dnie oceanu i zastyga warstwa po warstwie, tworząc stożek wulkaniczny.

Te góry mogą mieć kilka kilometrów wysokości od podstawy do szczytu, choć ich wierzchołek pozostaje ukryty pod powierzchnią wody. Tworzą coś w rodzaju „oaz życia” w głębinach – na ich zboczach gromadzą się ryby, koralowce głębinowe i całe łańcuchy pokarmowe. Dla rybołówstwa to często miejsca intensywnych połowów.

Podmorska góra to jak samotne pasmo Tatr ustawione gdzieś na środku Atlantyku, tyle że całkowicie przykryte wodą.

Rowy oceaniczne – najgłębsze rany skorupy ziemskiej

Jeszcze niżej znajdują się rowy oceaniczne – wąskie, bardzo głębokie zagłębienia dna. To jedne z najbardziej ekstremalnych miejsc na planecie. Ciśnienie wody jest tam kilkaset razy większe niż przy powierzchni, a temperatura tuż nad dnem jest tylko nieco wyższa od zera.

Najbardziej znany przykład to Rów Mariański na zachodnim Pacyfiku. Jego najgłębszy punkt znajduje się ponad 11 kilometrów poniżej poziomu morza. Dla porównania, najwyższy szczyt lądowy, Mount Everest, ma niecałe 9 kilometrów wysokości. Gdyby „wstawić” go w taki rów, jego wierzchołek wciąż byłby pod wodą.

Dlaczego rowy są tak głębokie

Rowy oceaniczne powstają tam, gdzie jedna płyta tektoniczna wsuwa się pod drugą. Skorupa oceaniczna zagłębia się w płaszcz Ziemi, a dno oceanu ulega dramatycznemu obniżeniu. Tego typu strefy są też źródłem silnych trzęsień ziemi i tsunami, a z czasem wpływają na kształt całych kontynentów.

Wyspy wulkaniczne – gdy góra podwodna „przebija” lustro wody

Jeśli aktywność wulkaniczna trwa odpowiednio długo, seamount może urosnąć tak bardzo, że jego szczyt znajdzie się nad poziomem morza. Wtedy mówimy już po prostu o wyspie. Całe archipelagi, takie jak Hawaje, powstały właśnie w ten sposób.

Na Hawajach można obserwować proces tworzenia nowej ziemi niemal na żywo: gorąca lawa spływa do oceanu, styka się z wodą, gwałtownie stygnie i buduje nowe skały. Z perspektywy geologicznej część wysp rośnie, inne znikają pod wodą wraz ze zmianami poziomu morza i erozją.

Naukowcy szacują, że liczba wysp oceanicznych sięga tysięcy, a może dziesiątek tysięcy. Dokładna liczba wciąż pozostaje niepewna, między innymi dlatego, że niewielkie, odległe wysepki potrafią wynurzyć się i zniknąć w skali tysięcy lat.

Dlaczego kształt dna oceanicznego ma dla nas znaczenie

Te wszystkie formy – od szelfu po rowy – nie są tylko ciekawostką dla geologów. Decydują o tym, jak rozkładają się prądy morskie, gdzie gromadzą się ryby, gdzie biegną podmorskie kable internetowe i rurociągi. Ukształtowanie dna wpływa także na przebieg tras statków i bezpieczeństwo żeglugi.

Przykładowo, różnice w głębokości mogą wzmacniać lub osłabiać fale tsunami. Rowy oceaniczne i stoki kontynentalne to miejsca, gdzie najczęściej powstają osuwiska podwodne, zdolne wywołać potężne fale na odległych wybrzeżach. Z kolei płytkie szelfy są szczególnie narażone na skutki wzrostu poziomu morza, bo to tam rozwija się wiele dużych miast portowych.

Jak wyobrazić sobie dno, którego nigdy nie zobaczymy

Dla większości z nas dno oceanu pozostanie czymś abstrakcyjnym. Można je sobie jednak przybliżyć, porównując do znanych krajobrazów: szelf to szeroka, płaska równina przybrzeżna, stok kontynentalny – nagłe urwisko, równina abisalna – monotonna, ciemna pustynia, z której sporadycznie wyrastają wzgórza i góry. Rowy przypominają gigantyczne jary, głębsze niż wszystko, co widzimy na lądzie.

Zrozumienie tej „ukrytej mapy” pomaga inaczej spojrzeć na planetę. Pod linią brzegową nie ma ostrej granicy między lądem a morzem – kontynenty płynnie przechodzą w rozległe półki szelfowe, strome stoki i obszary głębin. To tło, na którym rozgrywa się zarówno geologiczna historia Ziemi, jak i codzienne życie milionów ludzi uzależnionych od zasobów oceanu.