Гиперсоленые озера под водой. Как такое может быть?
В 2014 году исследователи с помощью беспилотного подводного аппарата обнаружили на дне Мексиканского залива странное образование. Оно напоминало озеро с береговой линией.
После исследования и сопоставления более 200 фотографий выяснилось, что это воронка. Но более загадочным оказалось то, что внутри этого подводного кратера находится сверхсоленая вода, которая имеет содержание солей в 4-5 раз выше, чем морская вода.
Гиперсоленая вода не смешивается со слоями воды выше, т.к. имеет большую плотность – это известно из курса физики. Но существует эффект растворения, диффузии жидкостей. Любая разница в солености будет стремиться к усредненному показателю. Почему здесь же сильно соленая вода не растворяется в менее соленой?
Оказалось, что это не просто подводный провал с более соленой водой. Выяснилось, что это источник сверхсоленой воды. Аналог на суше – воклюз. Точно такие же источники, но с соленой водой действуют и на морском дне не только Мексиканского залива. Их обнаружили даже на дне Арктики.
То, что соленая вода вытекает из подводного озера, можно убедиться на последней минуте короткого ролика исследователей, который они сняли подводным аппаратом. Посмотрите для более детального представления, что это:
Brine Pool: Hot Tub of Despair | Nautilus Live
https://www.youtube.com/watch?v=nGLtMWx28hs
Кроме аномальной солености воды, источник имеет и повышенную температуру +18 гр. Тогда как окружающая вода с температурой +4 гр. Получается, что это еще и геотермальный источник, как и «черные курильщики» рядом с подводными разломами. Но теплая вода не поднимается наверх, не позволяет ее плотность. По краям теплого источника поселились различные донные организмы.
Но внутрь подводного соленого озера они не лезут – это смертельно для них.
Исследователи найденное им озеро на дне Мексиканского залива назвали «Джакузи отчаяния». Курьезное название. Может быть по причине того, что крабы, пытаясь погреться в этом водоеме, попадали в обманчивую ловушку соленой воды. Отчаянная попытка погреться приводит к фатальным последствиям. В самой сверхсоленой воде обитают лишь бактерии.
Исследования подводного озера проводились подводным беспилотником Hercules ROV с корабля E/V Nautilus.
Ранее на такие озера натыкались нефтяники при бурении на шельфе в поисках нефти. Выяснилось, что таких озер на дне множество и они имеют диаметр от 1 метра до 20 км.
Воронки на дне морей известны геологам давно. Они их называют покмарки. Например, вот данные со дна Черного моря.
Это газовые трубки, которые разрушили породу дна. На суше это карстовые провалы. И не всегда из-за промывания водой. Есть теория, которая говорит о разрушении известняков водородом, выходящим из недр. Как видно, покмарки бывают и водяные, с выходом соленой воды. На эту тему была статья:
Откуда столько соли в этих источниках? Считается, что ниже дна находятся слои соли, образованные во времена существования мелководных древних морей. Эту соль растворяет вода, выходящая по разломам или по тем же покмаркам, трубкам дегазации.
Марианская впадина, вернее Марианский желоб – это самое глубокое подводное место на Земле. Находится в западной части Тихого океана у Марианских островов.
В разные годы исследовательскими судами были установлены разные максимальные глубины Марианской впадины. По различным данным, её максимальная глубина составляет от 10028 м до 11034 м. Самое глубокое место в желобе – это «Бездна Челленджера» (данное по названию корабля, который в 1875 году впервые замерил здесь глубины). Впадина имеет длину около 2540 км, среднюю ширину 69 км и глубины до 11 км.
Как образовалась Марианская впадина? По главенствующей в науке теории литосферных плит – это зона субдукции. Место, где океаническая кора подныривает под континентальную. При этом плиты прогибаются с образованием впадины.
Но почему это произошло по дуге (как и образование Гималаев) – теория не уточняет. Это ее слабое место. Это первая загадка Марианской впадины. Но оставим этот неоднозначный вопрос.
На дне Марианской впадины за десятки лет побывало не мало батискафов и исследователей. Первое погружение было осуществлено в январе 1960 года в батискафе «Триест» Жаком Пикаром – сыном знаменитого Огюста Пикара, кто впервые поднялся в стратосферу. Позже, десятки лет интереса к подводной бездне у ученых не было, проводили лишь замеры глубины с кораблей, каждый раз получая свои цифры.
Дело в том, что эхолоты дают погрешность ±50 м. А скорость распространения звука в воде зависит от ее плотности и температуры. Плотность воды на дне Марианской впадины на 5% выше, чем при нормальных условиях.
Позже погружения на дно впадины совершали беспилотные спускаемые аппараты. Японский зонд Кайко в 1995 году. Аппарат Нерей в 2009 году. Стоит отметить спуск и съемку фильма режиссером Дж.Кемером на одноместном аппарате «Дипси челленджер» в 2012 году.
Через 7 лет проводились погружения пилотируемых батискафов в апреле 2019 году.
Насыщенным на погружения выдался 2020 год. Сначала в мае опустился российский автоматический беспилотный подводный аппарат Витязь-Д. Затем 7-го, 12-го, 20-го и 25-го июня на дно Марианской впадины опускались даже женщины. В ноябре 2020 года во впадине побывал китайский аппарат с тремя исследователями, доведя до 16 число людей, побывавших в этом самом глубоководном месте Земли.
Что необычного обнаружили батискафы и исследователи внутри них на дне Марианской впадины? Были установлены физические параметры: температура воды 1-4 гр. Давление 1086 бар (~110 МПа) – в 1071 раз больше атмосферного давления воздуха. На дней впадины эхолоты обнаружили горы высотой до 2,5 км, что говорит о сложной геологии дна.
Но самое интересное – это живые организмы, которые приспособились к огромному давлению и обитанию на дне без света.
Еще во время погружения Триеста в 1960 году исследователи видели плоских рыб. Есть упоминание про странный случай с этим аппаратом.
После погружения раздались звуки, казалось, что кто-то пилит металл батискафа. Камера фиксировала необычные тени, скопившиеся вокруг батискафа. Восемь часов «Триест» поднимался на поверхность, а после при обследовании обшивки оказалось, что 3 из 4 камер разбиты, а подъемные тросы перепилены наполовину.
Может быть байка, а может и нет. Так же ходят истории, что кто-то выводил из строя оборудование на дне. Хотя, упоминаний о размещении видеоаппаратуры на дне нет.
Каких реальных обитателей дна встретили исследователи в батискафах?
Ксенофиофоры. Это одноклеточные организмы, достигающие размера до 10 см. Ранее считалось, что ниже глубины 7500 метров они не живут. Но их обнаружили и на дне Марианской впадины. Питаются илом. Можно провести аналогию с плесенью на суше – тоже одноклеточная жизнь и питается органикой. Удивительно, но их тела содержат много свинца, урана и ртути - тяжёлых металлов, ядовитых для обычных живых клеток. Зачем они этому организму?
В интернете много информации, где сказано, что в Марианской впадине обнаружили странных рыб-удильщиков, медуз, донных червей и даже акул. Все это обитатели глубин до 1000-4500 метров.
Странно то, что в свободном доступе нет фотографий, сделанных исследователями и камерами аппаратов. Никто не популяризировал эти данные. Поэтому, про обитателей Марианской впадины много баек или пишут про обитателей не таких огромных глубин.
Еще на дне Марианской впадины были обнаружены рачки – Амфиподы (отряд бокоплавов). Это тип членистоногих обитателей глубин. Их средний размер 10 мм.
Вообще, дно Марианской впадины пустынно, как пески. Поверхность представляет собой равномерный слой ила, как выпавший снег. В образцах ила нашли десятки микроорганизмов. Как они могут существовать под таким давлением? Ведь внутри их клеток тоже должно быть уравновешивающее давление 110 МПа.
При таком огромном давлении совсем иначе проходят химические реакции внутри клеток. Организм живых существ должен как-то это понять, приспособиться. И, как видно, желающих жить в таких условиях не много. Нет экосистем для питания, не смотря на свободные территории.