La Fosa de las Marianas es una fosa oceánica ubicada en el océano Pacífico occidental , a unos 200 kilómetros (124 millas) al este de las Islas Marianas ; es la fosa oceánica más profunda de la Tierra. Tiene forma de media luna y mide unos 2.550 km (1.580 millas) de largo y 69 km (43 millas) de ancho. La profundidad máxima conocida es 10,984 ± 25 metros (36,037 ± 82 pies; 6,006 ± 14 brazas; 6,825 ± 0,016 millas) en el extremo sur de un pequeño valle en forma de ranura en su fondo conocido como Challenger Deep . [1] El punto más profundo de la trinchera está a más de 2 km (1,2 millas) más lejos del nivel del mar que la cima del Monte Everest . [a]
En el fondo de la trinchera, la columna de agua de arriba ejerce una presión de 1.086 bar (15.750 psi), más de 1.071 veces la presión atmosférica estándar al nivel del mar. A esta presión, la densidad del agua aumenta en un 4,96%. La temperatura en el fondo es de 1 a 4 °C (34 a 39 °F). [4]
En 2009, la Fosa de las Marianas fue establecida como Monumento Nacional de Estados Unidos . [5]
Investigadores del Instituto Scripps de Oceanografía han encontrado organismos unicelulares llamados monothalamea en la fosa a una profundidad récord de 10,6 km (35.000 pies; 6,6 millas) debajo de la superficie del mar . [6] Los datos también han sugerido que las formas de vida microbiana prosperan dentro de la trinchera. [7] [8]
La Fosa de las Marianas lleva el nombre de las cercanas Islas Marianas , que reciben el nombre de Las Marianas en honor a la reina española Mariana de Austria . Las islas son parte del arco insular que se forma sobre una placa superior, llamada Placa Mariana (también llamada así por las islas), en el lado occidental de la trinchera.
The Mariana Trench is part of the Izu–Bonin–Mariana subduction system that forms the boundary between two tectonic plates. In this system, the western edge of one plate, the Pacific Plate, is subducted (i.e., thrust) beneath the smaller Mariana Plate that lies to the west. Crustal material at the western edge of the Pacific Plate is some of the oldest oceanic crust on Earth (up to 170 million years old), and is, therefore, cooler and denser; hence its great height difference relative to the higher-riding (and younger) Mariana Plate. The deepest area at the plate boundary is the Mariana Trench proper.
The movement of the Pacific and Mariana plates is also indirectly responsible for the formation of the Mariana Islands. These volcanic islands are caused by flux melting of the upper mantle due to the release of water that is trapped in minerals of the subducted portion of the Pacific Plate.
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The trench was first sounded during the Challenger expedition in 1875 using a weighted rope, which recorded a depth of 4,475 fathoms (8,184 metres; 26,850 feet).[9][10] In 1877, a map was published called Tiefenkarte des Grossen Ozeans ("Depth map of the Great Ocean") by Petermann, which showed a Challenger Tief ("Challenger deep") at the location of that sounding. In 1899, USS Nero, a converted collier, recorded a depth of 5,269 fathoms (9,636 metres; 31,614 feet).[11]
In 1951, under Chief Scientist Thomas Gaskell, Challenger II surveyed the trench using echo sounding, a much more precise and vastly easier way to measure depth than the sounding equipment and drag lines used in the original expedition. During this survey, the deepest part of the trench was recorded when the Challenger II measured a depth of 5,960 fathoms (10,900 metres; 35,760 feet) at 11°19′N 142°15′E / 11.317°N 142.250°E / 11.317; 142.250,[12] known as the Challenger Deep.[13]
In 1957, the Soviet vessel Vityaz reported a depth of 11,034 m (36,201 ft; 6,033 fathoms) at a location dubbed the Mariana Hollow.[14][better source needed]
En 1962, el barco de superficie MV Spencer F. Baird registró una profundidad máxima de 10.915 m (35.810 pies; 5.968 brazas) utilizando medidores de profundidad de precisión .
En 1984, el buque de investigación japonés Takuyō (拓洋) recopiló datos de la Fosa de las Marianas utilizando una ecosonda estrecha de haces múltiples; informó una profundidad máxima de 10.924 metros (35.840 pies), también reportada como 10.920 ± 10 m (35.827 ± 33 pies; 5.971,1 ± 5,5 brazas). [15] El vehículo operado remotamente KAIKO alcanzó el área más profunda de la Fosa de las Marianas y logró el récord de inmersión más profunda de 10.911 m (35.797 pies; 5.966 brazas) el 24 de marzo de 1995. [16]
Durante los estudios realizados entre 1997 y 2001, se encontró un lugar a lo largo de la Fosa de las Marianas que tenía una profundidad similar a la del Abismo Challenger, posiblemente incluso más profunda. Fue descubierto mientras científicos del Instituto de Geofísica y Planetología de Hawaii completaban un estudio alrededor de Guam ; Utilizaron un sistema de mapeo de sonar remolcado detrás del barco de investigación para realizar el estudio. Este nuevo lugar recibió el nombre de HMRG (Hawaii Mapping Research Group) Deep , en honor al grupo de científicos que lo descubrió. [17]
El 1 de junio de 2009, el mapeo a bordo del RV Kilo Moana (nave nodriza del vehículo Nereus) indicó un lugar con una profundidad de 10.971 m (35.994 pies; 5.999 brazas). El mapeo sonar del Challenger Deep fue posible gracias a su sistema de batimetría multihaz de sonar Simrad EM120 para aguas profundas. El sistema de sonar utiliza detección del fondo de fase y amplitud, con una precisión superior al 0,2% de la profundidad del agua en toda la franja (lo que implica que la cifra de profundidad tiene una precisión de ± 22 metros (72 pies; 12 brazas)). [18] [19]
En 2011, se anunció en la reunión de otoño de la Unión Geofísica Estadounidense que un barco hidrográfico de la Armada de los EE. UU. equipado con una ecosonda multihaz realizó un estudio que mapeó toda la trinchera con una resolución de 100 m (330 pies; 55 brazas). [2] El mapeo reveló la existencia de cuatro afloramientos rocosos que se cree que fueron antiguos montes submarinos . [20]
La Fosa de las Marianas es un sitio elegido por investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis y la Institución Oceanográfica Woods Hole en 2012 para un estudio sísmico destinado a investigar el ciclo del agua subsuperficial . Utilizando sismómetros e hidrófonos del fondo del océano , los científicos pueden mapear estructuras a una profundidad de hasta 97 kilómetros (318.000 pies; 53.000 brazas; 60 millas) debajo de la superficie. [21]
Hasta 2022 se han logrado 22 descensos con tripulación y siete descensos sin tripulación. El primero fue el descenso tripulado por el batiscafo Trieste , de diseño suizo y construcción italiana, propiedad de la Armada de los Estados Unidos , que alcanzó el fondo a la 1:06 pm del 23 de enero de 1960, con Don Walsh y Jacques Piccard a bordo. [13] [23] Se utilizó perdigones de hierro como lastre y gasolina para flotabilidad . [13] Los sistemas a bordo indicaban una profundidad de 37.800 pies (11.521 m; 6.300 brazas), [24] pero esto fue revisado posteriormente a 35.814 pies (10.916 m; 5.969 brazas). [25] La profundidad se estimó a partir de una conversión de la presión medida y cálculos basados en la densidad del agua desde la superficie del mar hasta el fondo del mar. [23]
A esto le siguieron los ROV no tripulados Kaikō en 1996 y Nereus en 2009. Las tres primeras expediciones midieron directamente profundidades muy similares de 10.902 a 10.916 m (35.768 a 35.814 pies; 5.961 a 5.969 brazas). [26] [27] El cuarto fue realizado por el director de cine canadiense James Cameron el 26 de marzo de 2012. Llegó al fondo de la Fosa de las Marianas en el sumergible Deepsea Challenger , sumergiéndose a una profundidad de 10.908 m (35.787 pies; 5.965 brazas). . [28] [29] [30]
En julio de 2015, miembros de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, la Universidad Estatal de Oregón y la Guardia Costera sumergieron un hidrófono en la parte más profunda de la Fosa de las Marianas, el abismo Challenger, sin haber desplegado nunca uno más allá de una milla. El hidrófono con carcasa de titanio fue diseñado para soportar la inmensa presión a 7 millas (37.000 pies; 6.200 brazas; 11.000 m) bajo tierra. [31] Aunque los investigadores no pudieron recuperar el hidrófono hasta noviembre, la capacidad de datos estuvo llena dentro de los primeros 23 días. Después de meses de analizar los sonidos, los expertos se sorprendieron al detectar sonidos naturales como terremotos , tifones , ballenas barbadas y sonidos creados por máquinas, como los de barcos. [32] Debido al éxito de la misión, los investigadores anunciaron planes para implementar un segundo hidrófono en 2017 durante un período prolongado.
Victor Vescovo logró un nuevo récord de descenso a 10.928 m (35.853 pies; 5.976 brazas) el 28 de abril de 2019 utilizando el DSV Limiting Factor , un modelo Triton 36000/2 fabricado por Triton Submarines , con sede en Florida . Se sumergió cuatro veces entre el 28 de abril y el 5 de mayo de 2019, convirtiéndose en la primera persona en sumergirse en Challenger Deep más de una vez. [33] [34] [35]
El 8 de mayo de 2020, un proyecto conjunto entre los constructores navales rusos, los equipos científicos de la Academia de Ciencias de Rusia con el apoyo de la Fundación Rusa para Proyectos de Investigación Avanzada y la Flota del Pacífico sumergió el vehículo submarino autónomo Vityaz-D en el fondo del Mariana. Zanja a una profundidad de 10.028 m (32.900 pies; 5.483 brazas). Vityaz-D es el primer vehículo submarino que opera de forma autónoma en las profundidades extremas de la Fosa de las Marianas. La duración de la misión, excluyendo el buceo y la salida a la superficie, fue de más de 3 horas. [36] [37]
El 10 de noviembre de 2020, el sumergible chino Fendouzhe alcanzó el fondo de la Fosa de las Marianas a una profundidad de 10.909 m (35.791 pies; 5.965 brazas). [38] [39]
La expedición realizada en 1960 afirmó haber observado, con gran sorpresa debido a la alta presión, grandes criaturas que vivían en el fondo, como un pez plano de unos 30 cm de largo [24] y camarones . [40] Según Piccard, "el fondo parecía ligero y claro, un desperdicio de exudado de diatomeas firme ". [24] Muchos biólogos marinos ahora se muestran escépticos ante el supuesto avistamiento del pez plano, y se sugiere que la criatura pudo haber sido un pepino de mar . [41] [42] Durante la segunda expedición, el vehículo no tripulado Kaikō recogió muestras de barro del fondo marino . [43] Se descubrió que pequeños organismos vivían en esas muestras.
En julio de 2011, una expedición de investigación desplegó módulos de aterrizaje sin ataduras, llamados drop cams, equipados con cámaras de vídeo digitales y luces para explorar esta región de las profundidades marinas. Entre muchos otros organismos vivos, se observaron algunos foraminíferos unicelulares gigantes con un tamaño de más de 10 cm (4 in), pertenecientes a la clase de los monothalamea . [44] Monothalamea son notables por su tamaño, su extrema abundancia en el fondo marino y su papel como anfitriones de una variedad de organismos.
En diciembre de 2014, se descubrió una nueva especie de pez caracol a una profundidad de 8.145 m (26.722 pies; 4.454 brazas), rompiendo el récord anterior de pez vivo a mayor profundidad visto en video. [45]
Durante la expedición de 2014, se filmaron varias especies nuevas, incluidos enormes anfípodos conocidos como supergigantes. El gigantismo de aguas profundas es el proceso en el que las especies crecen más que sus parientes de aguas poco profundas. [45]
En mayo de 2017, se filmó un tipo de pez caracol no identificado a una profundidad de 8.178 metros (26.800 pies). [46]
En 2016, una expedición de investigación examinó la composición química de los crustáceos carroñeros recolectados en un rango de 7.841 a 10.250 m (25.725 a 33.629 pies; 4.288 a 5.605 brazas) dentro de la trinchera. Dentro de estos organismos, los investigadores encontraron concentraciones extremadamente elevadas de PCB , una toxina química prohibida en la década de 1970 por su daño ambiental, concentrada a todas las profundidades dentro del sedimento de la fosa. [47] Investigaciones adicionales han encontrado que los anfípodos también ingieren microplásticos , y el 100% de los anfípodos tienen al menos una pieza de material sintético en el estómago. [48] [49]
En 2019, Victor Vescovo informó haber encontrado una bolsa de plástico y envoltorios de dulces en el fondo de la zanja. [50] Ese año, Scientific American también informó que se había encontrado carbono-14 procedente de pruebas de bombas nucleares en los cuerpos de animales acuáticos encontrados en la trinchera. [51]
Al igual que otras fosas oceánicas, la Fosa de las Marianas ha sido propuesta como un sitio para la eliminación de desechos nucleares [52] [53] con la esperanza de que la subducción de las placas tectónicas que ocurre en el sitio pueda eventualmente empujar los desechos nucleares hacia las profundidades del manto de la Tierra , la segunda capa. de la tierra. Sin embargo, el derecho internacional prohíbe el vertido de residuos nucleares al océano. [52] [53] [54] Además, las zonas de subducción de placas están asociadas con megaterremotos de gran tamaño , cuyos efectos son impredecibles para la seguridad de la eliminación a largo plazo de desechos nucleares dentro del ecosistema hadopelágico . [53]
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11°21′N 142°12′E / 11.350°N 142.200°E / 11.350; 142.200