Quelles sont les fosses océaniques?

Le tranchées océaniques ce sont des abîmes dans le fond marin qui sont formés à la suite de l'activité des plaques tectoniques de la Terre, qui, lorsqu'elles convergent, sont poussées sous l'autre.

Ces longues et étroites dépressions en forme de V sont les parties les plus profondes de l'océan et se trouvent dans le monde entier à des profondeurs d'environ 10 kilomètres sous le niveau de la mer.

Dans l'océan Pacifique se trouvent les tranchées les plus profondes et font partie de ce qu'on appelle le "Ring of Fire" qui comprend également des volcans actifs et des zones sismiques.

La fosse océanique la plus profonde est la fosse des Mariannes située à proximité des ports de plaisance avec une longueur de plus de 1 580 milles ou 2 542 kilomètres, 5 fois plus longue que le Grand Canyon au Colorado, aux États-Unis et en moyenne seulement 43 milles ( 69 kilomètres) de large.

Là, se trouve l’abîme Challenger qui, à 10 911 mètres, est la partie la plus profonde de l’océan. De même, les tombes des Tonga, des Kouriles, de Kermadec et des Philippines ont plus de 10 000 mètres de profondeur.

En comparaison, le mont Everest a une hauteur de 8 848 mètres au-dessus du niveau de la mer, ce qui signifie que la fosse des Mariannes dans sa partie la plus profonde a plus de 2 000 mètres de profondeur.

Les fosses océaniques occupent la couche la plus profonde de l'océan. La pression intense, le manque de lumière solaire et les températures glaciales de cet endroit en font l’un des habitats les plus uniques au monde.

Comment se forment les tranchées océaniques?

Les fosses sont formées par subduction, un processus géophysique dans lequel deux plaques tectoniques ou plus de la Terre convergent et le plus ancien et le plus dense est poussé sous la plaque plus légère, causant le fond marin et la croûte extérieure (la lithosphère). il se courbe et forme une pente, une dépression en forme de V.

Zones de subduction

En d'autres termes, lorsque le bord d'une plaque tectonique dense rencontre le bord d'une plaque tectonique moins dense, la plaque plus dense se courbe vers le bas. Ce type de limite entre les couches de la lithosphère est appelé convergent. La zone où la plaque la plus dense est sous-dirigée est appelée la zone de subduction.

Le processus de subduction fait que les puits sont des éléments géologiques dynamiques, responsables d’une partie importante de l’activité sismique de la Terre et sont souvent l’épicentre de grands séismes, y compris certains des séismes les plus importants enregistrés.

Certaines tranchées océaniques sont formées par subduction entre une plaque portant une croûte continentale et une plaque portant une croûte océanique. La croûte continentale flotte toujours plus que la croûte océanique et celle-ci sera toujours soumise à la subduction.

Les fosses océaniques les plus connues sont le résultat de cette frontière entre les plaques convergentes. La tranchée Pérou-Chili de la côte ouest de l'Amérique du Sud est formée par la croûte océanique de la plaque de Nazca qui passe sous la croûte continentale de la plaque sud-américaine.

La tranchée Ryukyu, qui s'étend du sud du Japon, est formée de telle manière que la croûte océanique de la plaque philippine passe sous la croûte continentale de la plaque eurasienne.

On peut rarement former des fosses océaniques lorsque deux plaques portant la croûte continentale se rencontrent. La fosse des Mariannes, dans l’océan Pacifique sud, est formée lorsque l’imposante plaque du Pacifique est subduite sous l’assiette la plus petite et la moins dense des Philippines.

Dans une zone de subduction, une partie du matériau en fusion, qui était auparavant le fond marin, est généralement élevée par des volcans situés près de la fosse. Les volcans créent souvent des arches volcaniques, une île de chaîne montagneuse parallèle à la fosse.

La tranchée des Aléoutiennes se forme là où la plaque du Pacifique se divise sous la plaque nord-américaine de la région arctique entre l’État de l’Alaska aux États-Unis et la région russe de la Sibérie. Les îles Aléoutiennes forment un arc volcanique qui part de la péninsule d'Alaska et juste au nord de la tranchée des Aléoutiennes.

Toutes les tranchées océaniques ne se trouvent pas dans le Pacifique. La fosse de Porto Rico est une dépression tectonique complexe formée en partie par la zone de subduction des Petites Antilles. Sous la croûte océanique de la plus petite plaque des Caraïbes, la croûte océanique de l’immense plateau de l’Amérique du Nord se trouve ici.

Pourquoi les tranchées océaniques sont-elles importantes?

La connaissance des tranchées océaniques est limitée en raison de sa profondeur et de son éloignement, mais les scientifiques savent qu’ils jouent un rôle important dans notre vie sur terre.

Une grande partie de l'activité sismique dans le monde se déroule dans des zones de subduction, ce qui peut avoir un effet dévastateur sur les communautés côtières et encore plus sur l'économie mondiale.

Les séismes sur les fonds marins générés dans les zones de subduction ont été à l’origine du tsunami de l’océan Indien en 2004 et du tremblement de terre de Tohoku et du tsunami au Japon en 2011.

En étudiant les tranchées océaniques, les scientifiques peuvent comprendre le processus physique de la subduction et les causes de ces catastrophes naturelles dévastatrices.

L'étude des fosses permet également aux chercheurs de comprendre les nouvelles et diverses formes d'adaptation des organismes des profondeurs de la mer à leur environnement, qui peuvent constituer la clé des progrès biologiques et biomédicaux.

Étudier comment les organismes des grands fonds se sont adaptés à la vie dans leurs environnements difficiles peut aider à faire progresser la compréhension dans de nombreux domaines de recherche, allant des traitements du diabète à l'amélioration des détergents.

Les chercheurs ont déjà découvert des microbes qui habitent des sources hydrothermales dans les abysses marins et qui pourraient constituer de nouvelles formes d’antibiotiques et de médicaments contre le cancer.

De telles adaptations peuvent également être la clé pour comprendre l'origine de la vie dans l'océan, car les scientifiques examinent la génétique de ces organismes pour rassembler le puzzle de l'histoire de l'expansion de la vie entre des écosystèmes isolés et éventuellement les océans du monde.

Des recherches récentes ont également révélé des quantités de carbone inattendues et importantes accumulées dans les fosses, ce qui pourrait suggérer que ces régions jouent un rôle important dans le climat de la Terre.

Ce carbone est confisqué dans le manteau terrestre par subduction ou consommé par des bactéries dans la fosse.

Cette découverte offre des opportunités pour davantage de recherches sur le rôle des puits à la fois comme source (à travers les volcans et autres processus) et comme réservoir dans le cycle du carbone de la planète, pouvant influencer la compréhension et la prédiction des scientifiques. l'impact des gaz à effet de serre générés par l'homme et le changement climatique.

Le développement de nouvelles technologies depuis les profondeurs de la mer, des submersibles aux caméras, capteurs et échantillonneurs, offrira aux scientifiques de grandes opportunités d’étudier systématiquement les écosystèmes des puits pendant de longues périodes.

Cela nous permettra éventuellement de mieux comprendre les tremblements de terre et les processus géophysiques, d’examiner comment les scientifiques comprennent le cycle mondial du carbone, de fournir des avenues pour la recherche biomédicale et de contribuer à de nouvelles perspectives sur l’évolution de la vie sur Terre.

Ces progrès technologiques permettront aux scientifiques d’étudier l’océan dans son ensemble, des rives éloignées à l’océan Arctique couvert de glace.

La vie dans les tranchées océaniques

Les fosses océaniques sont parmi les habitats les plus hostiles au monde. La pression est supérieure à 1 000 fois par rapport à la surface et la température de l'eau est légèrement supérieure au point de congélation. Peut-être plus important encore, la lumière du soleil ne pénètre pas plus profondément dans les tranchées océaniques, rendant la photosynthèse impossible.

Les organismes qui vivent dans les tranchées océaniques ont évolué avec des adaptations inhabituelles pour se développer dans ces canyons froids et sombres.

Son comportement est un test de la soi-disant "hypothèse d'interaction visuelle" qui dit que plus la visibilité d'un organisme est grande, plus il faut dépenser d'énergie pour chasser ses proies ou repousser les prédateurs. En général, la vie dans les tranchées océaniques sombres est isolée et au ralenti.

Pression

La pression au fond des abysses de Challenger, l'endroit le plus profond de la planète, est de 703 kilogrammes par mètre carré (8 tonnes par pouce carré). Les grands animaux marins tels que les requins et les baleines ne peuvent pas vivre dans cette profondeur écrasante.

De nombreux organismes qui se développent dans ces environnements à haute pression n'ont pas d'organes qui se remplissent de gaz, tels que les poumons. Ces organismes, dont beaucoup sont liés aux étoiles de mer ou aux méduses, sont principalement constitués d’eau et de matériel gélatineux qui ne peuvent pas être écrasés aussi facilement que les poumons ou les os.

Beaucoup de ces créatures naviguent assez profondément dans les profondeurs pour effectuer une migration verticale de plus de 1 000 mètres du fond de la fosse chaque jour.

Même les poissons dans les fosses profondes sont gélatineux. De nombreuses espèces de poissons-escargots avec des têtes de bulbe, par exemple, vivent dans le fond de la fosse des Mariannes. Les corps de ces poissons ont été comparés à des mouchoirs jetables.

Sombre et profond

Les tranchées océaniques peu profondes ont moins de pression, mais peuvent toujours être en dehors de la zone du soleil, où la lumière pénètre dans l'eau.

De nombreux poissons se sont adaptés à la vie dans ces fosses océaniques sombres. Certains utilisent la bioluminescence, ce qui signifie qu'ils produisent leur propre lumière pour vivre afin d'attirer leurs proies, de trouver un partenaire ou de repousser le prédateur.

Réseaux alimentaires

Sans photosynthèse, les communautés marines dépendent principalement de deux sources inhabituelles de nutriments.

Le premier est "la neige de mer". La neige de mer est la chute continue de matière organique des hauteurs de la colonne d'eau. La neige des mers est principalement constituée de déchets, y compris les excréments et les restes d’organismes morts tels que les poissons ou les algues. Cette neige marine riche en nutriments nourrit des animaux tels que les concombres de mer ou les vampires de calmar.

Une autre source de nutriments pour les réseaux alimentaires des fosses océaniques ne provient pas de la photosynthèse mais de la chimiosynthèse. La chimiosynthèse est le processus par lequel les organismes présents dans la tranchée, tels que les bactéries, convertissent les composés chimiques en nutriments organiques.

Les composés chimiques utilisés dans le méthane de chimiosynthèse ou de carbone sont expulsés de sources hydrothermales qui expédient les gaz chauds et froide l'eau de mer et le dioxyde toxiques liquides. Le ver de tube géant est un animal commun qui dépend des bactéries de chimiosynthèse pour obtenir de la nourriture.

Explorer les tombes

Les fosses océaniques demeurent l’un des habitats marins les plus insaisissables et les moins connus. Jusqu'en 1950, de nombreux océanographes pensaient que ces fosses ne changeaient pas. Même aujourd'hui, une grande partie de la recherche dans les tranchées océaniques repose sur des échantillons de sols marins et des expéditions photographiques.

Cela change lentement à mesure que les explorateurs creusent profondément, littéralement. Le Challenger Deep, au fond de la fosse des Mariannes, se trouve au fond de l'océan Pacifique près de l'île de Guam.

Seulement trois personnes ont visité le Challenger Deep, la plus profonde fosse océanique dans le monde: une équipe franco-américaine ensemble (Jacques Piccard et Don Walsh) en 1960 pour atteindre une profondeur de 10.916 mètres et explorateur en résidence du National Geographic James Cameron en 2012 atteignant 10 984 mètres (deux autres expéditions sans pilote ont également exploré les abysses de Challenger).

L'ingénierie des submersibles pour explorer les tranchées océaniques présente un grand nombre de défis uniques.

Submersibles doivent être extrêmement forts et résistants à se battre avec de forts courants océaniques, une visibilité nulle et haute pression de la fosse des Mariannes.

Développer l'ingénierie pour transporter les personnes en toute sécurité, ainsi que les équipements délicats, reste un défi majeur. Le sous-marin a Walsh et à Piccard Challenger Deep l'extraordinaire Trieste, était un navire inhabituel connu sous le bathyscaphe (sous-marin pour explorer les profondeurs de l'océan).

Le submersible de Cameron, Deepsea Challenger, a réussi à résoudre les problèmes d'ingénierie de manière innovante. Pour lutter contre les courants marins profonds, le sous-marin a été conçu pour tourner lentement au fur et à mesure de sa descente.

Les lumières sur le sous-marin avait pas des ampoules fluorescentes ou à incandescence, mais minuscules réseaux de LED illuminant une superficie d'environ 30 mètres.

Plus étonnant encore, le Deepsea Challenger lui-même a été conçu pour se compresser. Cameron et son équipe ont créé une mousse synthétique à base de verre qui a permis au véhicule de se comprimer sous la pression de l'océan. Le Challenger Deepsea est revenu à la surface 7,6 centimètres plus petit que lorsqu'il est descendu.

Références

1. n.d.Trenches. Institution océanographique de Woods Hole. Récupéré le 9 janvier 2017.
2. (2015, juillet13). Tranchée océanique National Geographic Society. Récupéré le 9 janvier 2017.
3. n.d.Oceanic trench. ScienceDaily Récupéré le 9 janvier 2017.
4. (2016, juillet). TRANCHE OCÉANIQUE. Terre géologique Récupéré le 9 janvier 2017.
5. n.d.Deepest Partie de l'océan. Geology.com Récupéré le 9 janvier 2017.
6. Oskin, B. (2014, 8 octobre). Tranchée des Mariannes: les profondeurs les plus profondes. Science en direct Récupéré le 9 janvier 2017.
7. n.d.Ocean tranchées. Encyclopedia.com. Récupéré le 9 janvier 2017.