Когда мы говорим о самых длинных горных цепях
на Земле, в первую очередь вспоминаются Анды или Гималаи. Однако настоящий
рекордсмен скрыт в глубинах океана. Срединно-океанический хребет или СОХ — это
огромная система подводных гор, протянувшаяся на целых 65 000 километров.
Это более чем в семь раз длиннее континентальных Анд, которые простираются на 9000 километров. Этот гигантский хребет опоясывает нашу планету, соединяя все океаны, и своими
очертаниями напоминает «швы на старом футбольном или бейсбольном мяче».
Несмотря на свою грандиозность, он остаётся невидимым для большинства людей, но
его влияние на геологию, климат и биосферу Земли просто огромно. Давайте попробуем разобраться, что же это за мегаструктура на нашей планете.
Глубинные масштабы
Общая длина системы с ответвлениями составляет 80 000 километров.
Хребты возвышаются над абиссальными равнинами (глубоководная равнина
океанических котловин и морей примыкающих к континентам) на 2-3 километра, но их
вершины все равно находятся на глубине около 2 600 метров под
уровнем моря.
Лишь отдельные участки, такие как Исландия или
острова Тристан-да-Кунья, возвышаются над водой, открывая взгляду эту подводную
вселенную. Ширина системы варьируется от 200 до 2 000 километров,
создавая сложный ландшафт рифтовых долин (линейно образованные низменности между несколькими
возвышенностями или горными хребтами),
трансформных разломов и вулканических конусов.
История открытия и исследования СОХ
В конце XIX
века появились первые идеи о существовании глобальной системы подводных
хребтов. Океанографические экспедиции начали систематическое изучение рельефа
дна. Настоящий прорыв случился в середине XX века благодаря развитию эхолокации
и сейсмических методов. Эти технологии позволили создать детальные карты
океанического дна. В
1950-1960-х годах экспедиции, включая рейс судна «Вима» и исследования Мориса
Юинга, обнаружили огромную систему хребтов, пересекающую все океаны.
Выяснилось, что эти структуры не только тектонически активны, но и связаны с
рифтовыми долинами, где формируется новая океаническая кора. Ключевым же доказательством теории
спрединга (расширения дна) стала асимметричная картина магнитных аномалий по
обе стороны от хребтов.
Дальнейшие исследования, включая глубоководное
бурение и погружения аппаратов типа «Алвин», позволили глубже понять динамику
СОХ. Современные технологии, такие как спутниковая альтиметрия и автономные
роботы, помогли уточнить структуру СОХ. Например, были выявлены различия между
«медленными» участками, такими как Срединно-Атлантический хребет, и «быстрыми»,
например, Восточно-Тихоокеанским поднятием, где скорость спрединга достигает 200 мм в год. Эти
исследования не только раскрыли механизм обновления океанической литосферы, но
и установили связь СОХ с глобальным круговоротом вещества и энергии. В
частности, они показали, как СОХ влияет на климат через крупномасштабную
систему течений в океане.
Рождение океанского дна
Формирование СОХ тесно связано с тектоническими
процессами. Хребты отмечают границы расхождения литосферных плит, где земная
кора разрывается. Когда плиты расходятся, мантийное вещество поднимается из
глубин, плавится от давления и изливается на дно в виде базальтовой лавы. Этот
процесс, называемый спредингом, он непрерывно создаёт новую океаническую кору.
Скорость спрединга может сильно различаться: от очень медленных хребтов (менее 20 мм в год, как хребет
Гаккеля в Арктике) до очень быстрых (до 200 мм в год на Восточно-Тихоокеанском
поднятии).
Геология рифтовых зон насыщена активностью.
Вдоль оси хребтов простирается рифтовая долина шириной до 20 километров. Это
зона интенсивного вулканизма и землетрясений. Здесь магма создаёт новые участки
коры, а гидротермальные источники, известные как «чёрные курильщики»,
выбрасывают перегретую воду температурой до 400 градусов Цельсия. Вода богата
минералами, такими как сульфиды железа, меди и цинка. Тепловой поток в этих
местах в десять раз выше среднего значения для океана. Возраст океанической
коры растёт по мере удаления от хребта. У оси находятся «новорождённые» породы,
тогда как на флангах им может быть уже десятки миллионов лет.
Жизнь в кромешной тьме
Гидротермальные
экосистемы — удивительное явление срединно-океанических хребтов. Здесь, где нет
солнечного света, основу пищевых цепей составляют хемосинтезирующие бактерии.
Они перерабатывают сероводород из горячих источников, создавая органическое
вещество. Эти бактерии образуют колонии, называемые бактериальными матами, или
живут в симбиозе с морскими обитателями. Трубчатые черви длиной до двух метров, слепые креветки,
теплолюбивые крабы и уникальные моллюски — все они зависят от химической
энергии подземных источников. Эти существа адаптировались к экстремальным
условиям, где жизнь кажется невозможной.
Уязвимые
глубоководные экосистемы процветают не только в зонах гидротермальных
источников. На склонах подводных гор, например, в Тихом океане, особенно у
Императорского хребта, появляются «коралловые сады». Их создают восьмилучевые
кораллы (Octocorallia) и стеклянные губки (Hexactinellida). Эти организмы
образуют сложные трёхмерные структуры, которые служат убежищем для рыб,
ракообразных и иглокожих. Развитие
таких сообществ происходит очень медленно. Отдельные кораллы могут жить веками.
Если их повредить донными тралами или горными работами, восстановление может
занять тысячи лет.
Глобальный регулятор климата на планете
Климатическое влияние СОХ часто недооценивают.
Во-первых, хребты — гигантский источник тепла. Они нагревают океанические воды,
влияя на термохалинную циркуляцию — «конвейер» течений, распределяющих тепло по
планете. Во-вторых, минеральные частицы из гидротермальных источников (особенно
оксиды железа) служат микроудобрением для фитопланктона.
Тектоническая роль системы невероятно велика.
Срединно-океанические хребты — это зоны, где постоянно обновляется океаническая
литосфера. За 200 миллионов лет — относительно короткий срок по геологическим
меркам — благодаря спредингу и субдукции обновляется почти вся океаническая
кора. Хребты также влияют на очертания континентов: именно со
Срединно-Атлантического хребта началось раскрытие Атлантического океана,
который продолжает «раздвигать» Европу и Америку со скоростью 25 миллиметров в год.
Заключение
Срединно-океанический хребет — это не просто
красивое украшение на дне океана, а живая система, формирующая облик нашей
планеты. Его рифтовые долины — некие «раны Земли», откуда рождается
новая кора. Гидротермальные источники подтверждают, что жизнь возможна без
солнечного света, благодаря энергии недр. Этот хребет, простирающийся на 65 000 километров,
демонстрирует мощь тектонических сил, способных создавать гигантские структуры.
Исследование СОХ продолжает удивлять учёных. Открытие экосистем «чёрных
курильщиков» в 1977 году изменило наше понимание границ жизни. Изучение
ультрамедленных хребтов, таких как хребет Гаккеля, показало, что даже при
низком уровне вулканизма там происходит процесс гидротермального
изменения горных пород, выделяя водород — потенциальный источник энергии для
примитивных организмов. Спутниковые данные подтвердили связь между
гравитационными аномалиями над хребтами и глубинными потоками магмы. Эта
сложная система напоминает гигантский механизм, в котором химические,
геологические и биологические процессы переплетаются. Срединно-океанические
хребты — это не просто самый длинный горный массив на Земле. Это место, где
рождается новая кора, развивается экзотическая жизнь и скрываются ключи к
пониманию эволюции нашей планеты.
Изображение в превью:
Источник: en.wikipedia.org