Tranchée des Mariannes Caractéristiques, Sondes et Descentes

Le Fosse des Mariannes C'est la zone la plus profonde des océans du monde. On le trouve dans l'océan Pacifique à l'ouest et à l'est des îles Mariannes.

Ces îles font partie des fosses qui coïncident avec une zone de subduction, un point où deux plaques tectoniques adjacentes entrent en collision.

La fosse a une longueur d’environ 2 550 kilomètres et une largeur moyenne de 69 kilomètres. Son point de profondeur maximum est connu sous le nom de gouffre Challenger, estimé à 10 994 mètres.

La fosse des Mariannes, située dans les territoires des dépendances américaines des îles Mariannes du Nord et de Guam, a été désignée monument national des États-Unis en 2009.

La fosse n'est pas la partie du fond marin la plus proche du centre de la Terre. C’est parce que la Terre n’est pas une sphère parfaite; son rayon est d'environ 25 kilomètres de moins aux pôles qu'à l'équateur. En conséquence, certaines parties du fond de l'océan Arctique sont au moins 13 kilomètres plus proches du centre de la Terre que le gouffre de Challenger.

Vous pouvez également être intéressé de savoir ce que sont les tranchées océaniques? Cela vous permettra de mieux comprendre ce phénomène géologique.

Caractéristiques de la tranchée des Mariannes

La fosse des Mariannes est dans une obscurité perpétuelle, en raison de sa profondeur extrême, comptant également avec des températures qui sont à quelques degrés au-dessus du point de congélation.

Les eaux de surface relativement chaudes des océans, comme l'océan Pacifique, s'étendent à des profondeurs comprises entre 500 et 1 000 pieds. En dessous des eaux de surface, la température chute rapidement, formant une couche appelée thermocline.

L'épaisseur de la thermocline varie d'environ 1 000 pieds à 3 000 pieds. En dessous de ce point, l’eau se refroidit plus lentement. Dans des zones telles que la fosse des Mariannes, la température de l’eau varie entre 1 et 4 degrés Celsius.

La pression de l'eau au fond de la tranchée est un écrasement de huit tonnes par pouce carré, soit environ mille fois la pression atmosphérique normale au niveau de la mer. La pression augmente avec la profondeur.

Sondes

La tranchée Mariana et ses profondeurs ont été étudiées pour la première fois en 1875 par le navire britannique H.M.S. Challenger, faisant partie de la première campagne océanographique mondiale.

Les scientifiques ont enregistré une profondeur de 4 475 brasses (environ cinq milles ou huit kilomètres) en utilisant une corde de résonance lourde.

En novembre 1899, l'USS Nero, un collier de marine converti, sonda à 5269 brasses (9636 m). C'était la profondeur la plus profonde observée à cette époque et un record a été conservé pendant plusieurs années jusqu'à ce que le navire de recherche allemand Planeta ait sondé la tombe philippine.

Le bateau à vapeur Albatros de la US Fish Commission a également sondé la fosse des Mariannes et a trouvé 8802 m en février 1900, au sud-est de Guam. Le téléphérique Colonia a sondé une route qui traversait l’extrémité nord de la tranchée en 1902.

Près de trente ans après que la première enquête ait révélé des profondeurs extraordinaires dans le voisinage des îles Mariannes, la tranchée a finalement été définie. Le géographe allemand Otto Krummel a publié ce qui pourrait être la première carte autonome de la tranchée dans l’édition de 1907 de Handbuch der Ozeanographie.

Il faudra encore quarante ans avant que l'on reconnaisse que la fosse des Mariannes avait les profondeurs les plus profondes de l'océan mondial.

En 1951, H.M.S. Challenger II a inspecté la tranchée à l’aide d’un sondage par écho, qui est un moyen beaucoup plus précis et beaucoup plus facile de mesurer la profondeur que l’équipe d’enquête et les lignes de chalut utilisées lors de l’expédition originale.

Au cours de cette étude, la partie la plus profonde de la tranchée a été enregistrée lorsque le Challenger II mesurait une profondeur de 5 960 brasses (10 900 mètres) à 11 ° 19'N 142 ° 15'E, connue sous le nom d’abîme Challenger.

L'expédition Challenger a donné un premier aperçu des bassins océaniques profonds et des autres caractéristiques du plancher océanique.

En plus d’explorer la fosse des Mariannes, le Challenger a également recueilli des données importantes sur les caractéristiques et les espèces des océans Pacifique, Atlantique et Indien, qui couvrent près de 130 000 kilomètres, soit environ 71 000 milles marins.

Environ 5 000 nouvelles espèces de créatures marines ont été découvertes au cours de l'expédition de quatre ans.

En mars 1995, le sous-marin japonais sans pilote Kaiko a été utilisé pour mener des enquêtes plus approfondies sur la fosse des Mariannes.

Le Kaiko est un navire sophistiqué doté d'un système de positionnement très précis, qui permet aux scientifiques de rassembler des données importantes sans avoir à mettre en danger un plongeur humain.

Marianas Trench est un site choisi par les chercheurs de l'Université de Washington et de la Woods Hole Oceanographic Institution en 2012 pour une étude sismique du cycle des eaux souterraines.

À l'aide de sismomètres et d'hydrophones à fond d'océan, les scientifiques peuvent cartographier des structures aussi profondes que 97 kilomètres (60 milles) sous la surface.

Gouttes

La première fois que les humains sont descendus dans le gouffre de Challenger, c'était il y a plus de 50 ans.Le 23 janvier 1960, le scientifique suisse Jacques Piccard et le lieutenant Don Walsh de l’US Navy ont atteint cet objectif.

C'était dans un submersible de la marine américaine, un bathyscaphe appelé Trieste, qui établissait un record de plongée à 10 900 mètres de profondeur.

Le scientifique a eu l'idée d'utiliser 70 tonnes d'essence pour remplir des flotteurs sous-marin de 50 pieds de long, sachant que l'essence était plus léger que l'eau, ce qui a été utilisé pour les réservoirs d'inondation air submersible, ce qui permet sa descente.

Comme plus de profondeur, l'essence est comprimé, ce qui réduit la flottabilité du sous-marin et un progrès accéléré jusqu'à environ 5 heures après la Trieste avait atteint le fond de l'océan, en soutenant plus de 16.000 livres de pression par pouce carré .

Trieste bathyscaphe Après deux années de modifications et plongées tests à proximité de San Diego et de Guam, était prêt pour une grande plongée au fond de la fosse des Mariannes.

Le 20 janvier 1960, un navire de commandement, un remorqueur et le bathyscaphe ont quitté Guam. La première tâche du navire de commandement consistait à trouver la partie la plus profonde du gouffre de Challenger pour assurer des droits de vanterie appropriés aux éclaireurs.

Mais comme la sonde de profondeur du navire ne pouvait pas mesurer de telles profondeurs, l’équipage a utilisé une méthode brute. Ils ont tiré les fusibles dans des blocs de TNT et les ont jetés par le côté pour exploser sous l'eau.

Ils ont ensuite utilisé des chronomètres pour compter les secondes jusqu'à ce que les ondes sonores de l'explosion aient rebondi sur le fond marin éloigné et aient reculé sur l'hydrophone du navire. Ils ont rapidement identifié une zone cible de 1,6 km de largeur et de 11 km de longueur.

Après une descente de cinq heures, le couple n'a passé que 20 minutes environ au fond de la salle et n'a pu prendre de photos à cause des nuages ​​de limon provoqués par leur passage.

À la fin des années 1960, la marine des États-Unis avait abandonné l'exploration habitée des gouffres les plus profonds du monde.

L’équipe de Trieste s’attendait à faire de nombreuses plongées profondes avec leur véhicule, mais la Navy, invoquant des problèmes de sécurité, a décidé de limiter l’engin à des profondeurs supérieures à 6 000 mètres.

Les sous-marins de recherche de nouvelle génération construits par les institutions océanographiques du monde entier sont également restés à des profondeurs moins importantes. En construisant des navires pouvant atteindre 6 000 mètres, ils ont pu explorer 98% de l'océan, ont-ils soutenu, sauf les mystérieuses tranchées.

Les océanographes ont appris à utiliser des véhicules robotisés pour enquêter sur les endroits où les humains ne pouvaient pas aller.

Le 26 Mars 2012, le réalisateur James Cameron a réussi à toucher le fond des tombes Mariannes du submersible Deepsea Challenger, après une baisse de 2 heures et 36 minutes.

Cameron a passé plusieurs heures à explorer le fond de l'océan, collectant des informations et des données scientifiques, ainsi que des spécimens d'informations, avant de commencer son ascension de 70 minutes.

En Juillet 2015, les membres de l'Administration océanique et atmosphérique nationale, l'Oregon State University et la Garde côtière trempa une hydrophone dans la partie la plus profonde de la fosse des Mariannes, le Challenger Profond.

N'ayant jamais déployé l'appareil au-delà d'un kilomètre, l'hydrophone à coque en titane a été conçu pour résister à l'immense pression de 7 milles au-dessous. Bien que les chercheurs n'aient pas pu récupérer l'hydrophone avant novembre, la capacité des données était complète au cours des 23 premiers jours.

Après des mois d'analyse sonore, les experts ont été surpris de capter des sons naturels et artificiels tels que des bateaux, des tremblements de terre, un typhon et des sons de baleines. Grâce au succès de la mission, les chercheurs ont annoncé leur intention de déployer un deuxième hydrophone en 2017 pour une période prolongée.

Écologie

Jusqu'à l'immersion historique de Piccard et Walsh, les scientifiques avaient débattu pour savoir si la vie pouvait exister sous une pression aussi extrême. Mais au fond, le réflecteur de Trieste alluma une créature qui Piccard a pensé qu'il était un poisson ordinaire, un instant plus tard décrire avec enthousiasme dans un Piccard livre sur son voyage.

L'expédition faite par Walsh Piccard et a affirmé avoir vu (avec une grande surprise à cause de la haute pression) de grandes créatures qui vivent sur le fond, comme un poisson plat d'environ 30 cm de long, et les crevettes. Selon Piccard, le fonds semblait clair et clair.

De nombreux biologistes marins sont maintenant sceptiques quant à l'observation présumée de poissons plats, et suggère que la créature aurait pu être un concombre de mer.

Lors de la deuxième expédition, le véhicule sans pilote Kaikō a prélevé des échantillons de boue sur le fond marin. Il a été constaté que de minuscules organismes vivaient dans ces échantillons.

Des scientifiques de l’Institution océanographique de Scripps ont trouvé des amibes géantes à 10,6 kilomètres sous la surface de l’océan, dans la fosse des Mariannes, pour être exact.

Pour mettre cela en perspective: ces amibes, également connu sous le nom xenofóforos, ils vivent dans une tranchée d'environ 1,6 plus profond que la hauteur de kilomètres du mont Everest. Le record de profondeur précédent pour les xénophores était d'environ 7,5 kilomètres.

Kevin Hardy, ingénieur de l'océan à Scripps, qui a organisé la croisière, a déclaré la fosse des Mariannes, à l'est des îles Mariannes, a été en grande partie inexploré jusqu'à récemment parce que la technologie ne le permettait pas.

La pression au fond de la tranchée est d'environ 16 500 livres par pouce carré. La pression au niveau de la mer est de 14,7 psi.

La pression à 35 000 pieds au-dessous du niveau de la mer est si intense, a déclaré Hardy, que les os humains seraient complètement écrasés.

Pour protéger les caméras et les lumières contre les écrasements, Hardy et son équipe ont construit une sphère de 17 pouces de diamètre, faite de verre de 1 pouce d'épaisseur. Hardy a déclaré que l'épaisseur et la résistance du verre permettent à la sphère de résister aux pressions des grands fonds.

En dehors de cela, la plus profonde fosse océanique de la Terre abrite une communauté de bactéries étonnamment actifs, ce qui suggère que d'autres tranchées peuvent être des points de rencontre de la vie microbienne, les chercheurs disent.

Les chercheurs ont analysé les niveaux de consommation d'oxygène dans les sédiments, révélant l'activité des microbes des grands fonds.

Ils ont trouvé de façon inattendue des taux élevés de plancher océanique de la consommation d'oxygène, ce qui indique une fois plus actif qu'un site voisin de 6 000 m (6.900 m) à environ 35 kilomètres (60 kilomètres) au sud de la communauté microbienne.

Les sédiments de Challenger Abyss présentaient également des niveaux de microbes et de composés organiques significativement plus élevés que ceux situés près du site plus élevé.

Les chercheurs suggèrent que la tranchée Mariana agit comme un piège naturel pour les sédiments d'en haut. Des effets similaires sont observés dans d'autres canyons sous-marins.

Un autre groupe de chercheurs a récemment aperçu l’existence de communautés de microbes qui se développent dans la croûte océanique.

Cette découverte a porté sur des roches mesurant environ 1 150 à 1 900 pieds (350 à 580 m) sous le fond marin. Au-dessous d'environ 8 500 pieds (2 600 m) d'eau de la côte nord-ouest des États-Unis.

Ces microbes vivent apparemment de l'énergie des réactions chimiques entre l'eau et la roche au lieu des nutriments qui s'envolent.

Références

1. Les rédacteurs de l'Encyclopædia Britannica. (2017). Tranchée des Mariannes 2017, extrait de l'Encyclopedia Britannica. Extrait de: britannica.com.
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