La fosa de las Marianas es una fosa oceánica situada en el océano Pacífico occidental , a unos 200 kilómetros (124 mi) al este de las islas Marianas ; es la fosa oceánica más profunda de la Tierra. Tiene forma de medialuna y mide unos 2550 km (1580 mi) de largo y 69 km (43 mi) de ancho. La profundidad máxima conocida es de 10 984 ± 25 metros (36 037 ± 82 ft; 6006 ± 14 brazas; 6,825 ± 0,016 mi) en el extremo sur de un pequeño valle en forma de ranura en su fondo conocido como el abismo Challenger . [1] El punto más profundo de la fosa está más de 2 km (1,2 mi) más lejos del nivel del mar que el pico del monte Everest . [a]
En el fondo de la fosa, la columna de agua que se encuentra encima ejerce una presión de 1.086 bares (15.750 psi), más de 1.071 veces la presión atmosférica estándar a nivel del mar. A esta presión, la densidad del agua aumenta un 4,96 %. [ cita requerida ] La temperatura en el fondo es de 1 a 4 °C (34 a 39 °F). [4]
En 2009, la Fosa de las Marianas fue declarada Monumento Nacional de Estados Unidos , Monumento Nacional Marino de la Fosa de las Marianas . [5]
Investigadores del Instituto Scripps de Oceanografía han descubierto organismos unicelulares llamados monothalamea en la fosa a una profundidad récord de 10,6 km (35 000 pies; 6,6 millas) por debajo de la superficie del mar . [6] Los datos también han sugerido que las formas de vida microbiana prosperan dentro de la fosa. [7] [8]
La fosa de las Marianas recibe su nombre de las cercanas islas Marianas , que reciben ese nombre en honor a la reina española Mariana de Austria . Las islas forman parte del arco de islas que se forma sobre una placa superpuesta, llamada placa de las Marianas (también llamada así por las islas), en el lado occidental de la fosa.
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 , se subduce (es decir, se empuja) debajo de la placa de las Marianas, más pequeña , que se encuentra al oeste. El material de la corteza 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 densa; de ahí su gran diferencia de altura en relación con la placa de las Marianas, que se encuentra más alta (y es más joven). El área más profunda en el límite de las placas 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 del manto superior debido a la liberación de agua atrapada en los minerales de la porción subducida de la placa del Pacífico .
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La fosa fue sondeada por primera vez durante la expedición Challenger en 1875 utilizando una cuerda lastrada, que registró una profundidad de 4.475 brazas (8.184 metros; 26.850 pies). [9] [10] En 1877, se publicó un mapa llamado Tiefenkarte des Grossen Ozeans ("Mapa de profundidad del Gran Océano") por Petermann, que mostraba un Challenger Tief ("profundidad del Challenger") en la ubicación de ese sondeo. En 1899, el USS Nero , un carbonero 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 inspeccionó la fosa utilizando ecosonda , una forma mucho más precisa y sencilla de medir la profundidad que el equipo de sondeo y las líneas de arrastre utilizadas en la expedición original. Durante este estudio, la parte más profunda de la fosa se registró cuando el Challenger II midió una profundidad de 5960 brazas (10 900 metros; 35 760 pies) en 11°19′N 142°15′E / 11.317, -142.250 , [12] conocida como el Abismo Challenger . [13]
En 1957, el buque 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 buque 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 multihaz estrecha; informó una profundidad máxima de 10.924 metros (35.840 pies), también informada como 10.920 ± 10 m (35.827 ± 33 pies; 5.971,1 ± 5,5 brazas). [15] El vehículo operado a distancia KAIKO llegó al 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 punto 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 los científicos del Instituto de Geofísica y Planetología de Hawái estaban completando un estudio alrededor de Guam ; utilizaron un sistema de mapeo por sonar remolcado detrás del barco de investigación para realizar el estudio. Este nuevo punto fue llamado el Abismo HMRG (Hawaii Mapping Research Group) 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 punto con una profundidad de 10.971 m (35.994 pies; 5.999 brazas). El mapeo sonar del Abismo Challenger fue posible gracias a su sistema de batimetría multihaz sonar Simrad EM120 para aguas profundas. El sistema sonar utiliza detección de fondo por fase y amplitud, con una precisión de más del 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 Americana que un buque hidrográfico de la Armada de los EE. UU. equipado con una ecosonda multihaz realizó un estudio que cartografió toda la fosa con una resolución de 100 m (330 pies; 55 brazas). [2] El mapeo reveló la existencia de cuatro afloramientos rocosos que se cree que eran 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 con el fin de investigar el ciclo del agua subterránea . Utilizando tanto sismómetros de fondo oceánico como hidrófonos , los científicos pueden cartografiar 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 tripulados y siete descensos sin tripulación. El primero fue el descenso tripulado del batiscafo Trieste , de diseño suizo y construcción italiana, propiedad de la Armada de los Estados Unidos , que tocó fondo a las 13:06 horas del 23 de enero de 1960, con Don Walsh y Jacques Piccard a bordo. [13] [23] Se utilizaron perdigones de hierro como lastre y gasolina como flotabilidad . [13] Los sistemas de a bordo indicaron una profundidad de 37.800 pies (11.521 m; 6.300 brazas), [24] pero posteriormente se revisó 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 lecho marino. [23]
A esta 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] La cuarta fue realizada 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 , buceando 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 uno antes 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 se llenó en los primeros 23 días. Después de meses de analizar los sonidos, los expertos se sorprendieron al captar sonidos naturales como terremotos , tifones , ballenas barbadas y sonidos creados por máquinas, como barcos. [32] Debido al éxito de la misión, los investigadores anunciaron planes para desplegar un segundo hidrófono en 2017 durante un período prolongado.
El 28 de abril de 2019, Víctor Vescovo logró un nuevo récord de descenso a 10 928 m (35 853 pies; 5976 brazas) 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 astilleros 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 de la Fosa de las Marianas 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 la inmersión y la salida a la superficie, fue de más de 3 horas. [36] [37]
El 10 de noviembre de 2020, el sumergible chino Fendouzhe llegó al 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 (12 pulgadas) de largo, [24] y camarones . [40] Según Piccard, "El fondo parecía ligero y claro, un desperdicio de lodo de diatomeas firme". [24] Muchos biólogos marinos ahora son escépticos sobre el supuesto avistamiento del pez plano, y se sugiere que la criatura puede haber sido un pepino de mar . [41] [42] Durante la segunda expedición, el vehículo no tripulado Kaikō recogió muestras de lodo del fondo marino . [43] Se encontró que pequeños organismos vivían en esas muestras.
En julio de 2011, una expedición de investigación desplegó módulos de aterrizaje no atados, 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 gigantescos foraminíferos unicelulares con un tamaño de más de 10 cm (4 pulgadas), pertenecientes a la clase de los monotálamos . [44] Los monotálamos 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 del pez vivo más profundo visto en video. [45]
Durante la expedición de 2014 se filmaron varias especies nuevas, incluidos unos enormes anfípodos conocidos como supergigantes. El gigantismo de aguas profundas es el proceso por el cual las especies crecen más que sus parientes de aguas poco profundas. [45]
En mayo de 2017, se filmó un tipo no identificado de pez caracol 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 7841 a 10 250 m (25 725 a 33 629 pies; 4288 a 5605 brazas) dentro de la fosa. 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 en todas las profundidades dentro del sedimento de la fosa. [47] Investigaciones posteriores han encontrado que los anfípodos también ingieren microplásticos , y el 100 % de los anfípodos tienen al menos una pieza de material sintético en sus estómagos. [48] [49]
En 2019, Victor Vescovo informó haber encontrado una bolsa de plástico y envoltorios de caramelos 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 zanja. [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 profundamente en el manto de la Tierra , la segunda capa de la Tierra. En 1979, Japón planeó verter desechos nucleares de bajo nivel cerca de Maug, en las Marianas del Norte. [54] Sin embargo, el vertido de desechos nucleares al océano está prohibido por el derecho internacional. [52] [53] [55] Además, las zonas de subducción de placas están asociadas con megaterremotos muy grandes , 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, -142.200