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%. [ cita necesaria ] 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.
La Fosa de las Marianas es parte del sistema de subducción Izu-Bonin-Mariana que forma el límite entre dos placas tectónicas . En este sistema, el borde occidental de una placa, la Placa del Pacífico , está subducido (es decir, empujado) debajo de la Placa Mariana más pequeña que se encuentra al oeste. El material de la corteza terrestre en el borde occidental de la Placa del Pacífico es una de las cortezas oceánicas más antiguas de la Tierra (hasta 170 millones de años) y, por lo tanto, es más fría y más densa; de ahí su gran diferencia de altura en relación con la Placa Mariana, más alta (y más joven). El área más profunda en el límite de la placa es la Fosa de las Marianas propiamente dicha.
El movimiento de las placas del Pacífico y de las Marianas también es indirectamente responsable de la formación de las Islas Marianas . Estas islas volcánicas son causadas por el derretimiento por flujo del manto superior debido a la liberación de agua que queda atrapada en minerales de la porción subducida de la Placa del Pacífico .
La trinchera se sondeó por primera vez durante la expedición Challenger en 1875 utilizando una cuerda con peso, que registró una profundidad de 4.475 brazas (8.184 metros; 26.850 pies). [9] [10] En 1877, Petermann publicó un mapa llamado Tiefenkarte des Grossen Ozeans ("Mapa de profundidad del Gran Océano"), que mostraba un Challenger Tief ("Challenger deep") en la ubicación de ese sondeo. En 1899, el USS Nero , un minero reconvertido , registró una profundidad de 5.269 brazas (9.636 metros; 31.614 pies). [11]
En 1951, bajo la dirección del científico jefe Thomas Gaskell , el Challenger II examinó la trinchera utilizando sondeos , una forma mucho más precisa y mucho más sencilla de medir la profundidad que el equipo de sondeo y las líneas de arrastre utilizados en la expedición original. Durante este estudio, la parte más profunda de la trinchera se registró cuando el Challenger II midió una profundidad de 5.960 brazas (10.900 metros; 35.760 pies) en 11°19'N 142°15'E / 11.317°N 142.250°E / 11.317; 142.250 , [12] conocido como Challenger Deep . [13]
En 1957, el barco soviético Vityaz informó una profundidad de 11.034 m (36.201 pies; 6.033 brazas) en un lugar denominado Mariana Hollow . [14] [ se necesita una mejor fuente ]
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 e hizo 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 descenso récord 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. En 1979, Japón planeó arrojar desechos nucleares de baja actividad cerca de Maug, en las Marianas del Norte. [54] Sin embargo, el vertido de residuos nucleares al océano está prohibido por el derecho internacional. [52] [53] [55] 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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