oppitunnin tavoitteet

• kuvaavat merenpohjan tutkimisen esteitä ja menetelmiä.
• kuvaile merenpohjan piirteitä.

antiikin myytin mukaan Atlantis oli voimakas merenalainen kaupunki, jonka soturit valloittivat monia osia Euroopasta. Ei ole juurikaan todisteita siitä, että tällainen kaupunki olisi ollut olemassa, mutta ihmisten kiinnostus merten alla olevaan maailmaan on varmasti ollut olemassa vuosisatojen ajan. Meren afoottisesta vyöhykkeestä ei tiedetty paljoakaan ennen kuin tutkijat kehittivät järjestelmän, joka oli mallinnettu lepakoiden ja delfiinien tapaan käyttää kaikuluotausta suunnistaessaan pimeässä (Kuva 14.19). Toisen maailmansodan aikaisten sukellusveneiden etsimisen vuoksi tiedemiehet oppivat pomppimaan ääniaaltoja meren läpi havaitakseen vedenalaisia kohteita. Ääniaallot kimpoavat takaisin kuin kaiku meressä olevasta esineestä. Kohteen etäisyys voidaan laskea ääniaaltojen palautumiseen kuluvan ajan perusteella. Lopulta tutkijat onnistuivat kartoittamaan merenpohjan.

kolme suurinta estettä ovat estäneet tutkimasta meren syvyyksiä: valon puuttuminen, hyvin kylmä lämpötila ja korkeapaine. Kuten tiedätte, valo tunkeutuu vain 200 metrin syvyyteen; meren syvyyksissä voi olla jopa 11 000 metriä syvää. Useimmat paikat meressä ovat täysin pimeitä, minkä vuoksi ihmisten on mahdotonta tutkia tuomatta mukanaan valonlähdettä. Toiseksi, meri on hyvin kylmä; kylmempi kuin 0°C (32°F) monin paikoin. Tällaiset kylmät lämpötilat aiheuttavat merkittäviä esteitä ihmisten valtamerien tutkimiselle. Lopulta paine meressä kasvaa valtavasti, kun mennään syvemmälle. Sukeltajat pääsevät harvoin paineesta johtuen yli 40 metriä syvemmälle. Sukeltajan paine 40 metrissä olisi 4 kilogrammaa / neliösenttimetri (60 lbs / sq in). Vaikka emme ajattele sitä, ilmakehämme ilmalla on painoarvoa. Se painaa meitä noin 1 kilogramman voimalla neliösenttimetriä kohti (14.7 lbs/ sq in). Meressä jokaista 10 metrin syvyyttä kohti paine kasvaa lähes 1 ilmakehällä! Kuvittele paine 10000 metrissä; se olisi 1000 kilogrammaa neliösenttimetriä kohti (14700 lbs/sq in). Nykysukellusveneet sukeltavat yleensä vain noin 500 metriin; tätä syvemmälle päästäkseen ne on suunniteltava erityisesti suurempaa syvyyttä varten (kuva 14.20).

1800-luvulla tutkimusmatkailijat kartoittivat merenpohjia pudottamalla vaivalloisesti viivan laivan kyljen yli mittaamaan meren syvyyksiä, yksi pieni kohta kerrallaan. Kaikuluotain, joka tarkoittaa äänen navigointia ja vaihtelua, on auttanut nykyajan tutkijoita kartoittamaan merenpohjaa paljon nopeammin ja helpommin. Tutkijat lähettävät äänipulssin merenpohjaan ja laskevat syvyyden sen perusteella, kuinka kauan äänen palautuminen kestää. Tietenkin jotkin tieteelliset tutkimukset vaativat todella matkaa merenpohjaan keräämään näytteitä tai suoraan tarkkailemaan merenpohjaa, mutta tämä on kalliimpaa ja voi olla vaarallista.

1950-luvun lopulla bathyscaphe (syvävene) Trieste oli ensimmäinen miehitetty kulkuneuvo, joka uskaltautui meren syvimpiin osiin, Mariaanien kaivannon alueelle nimeltä Challenger Deep. Se rakennettiin kestämään 1.2 tonnia neliösenttimetriä kohti ja syöksyi 10 900 metrin syvyyteen. Yksikään ajoneuvo ei ole kuljettanut ihmisiä enää tuohon syvyyteen, vaikka robottisukellusveneet ovat palanneet keräämään sedimenttinäytteitä Challengerin syvyyksistä. Alvin on Yhdysvaltain lukuisiin tutkimuksiin käyttämä sukellusvene; se voi sukeltaa jopa 4 500 metriä meren pinnan alle (Kuva 14.21).

jotta vältettäisiin kustannukset, vaarat ja rajoitukset, jotka aiheutuvat ihmisen suorittamista tehtävistä meren alla, kauko-ohjattavista ajoneuvoista tai Rovseista, tutkijat voivat tutkia meren syvyyksiä lähettämällä ajoneuvoja, joissa on kameroita ja erityisiä mittalaitteita. Tutkijat ohjaavat niitä elektronisesti kehittyneillä käyttöjärjestelmillä (Kuva 14.22).

merenpohjan piirteet

ennen kuin tutkijat keksivät kaikuluotauksen, monet uskoivat merenpohjan olevan täysin tasainen pinta. Nyt tiedämme, että merenpohja on kaikkea muuta kuin tasainen. Itse asiassa korkeimmat vuoret ja syvimmät kanjonit löytyvät merenpohjasta; paljon korkeampia ja syvempiä kuin mantereilta löydetyt pinnanmuodot. Samat tektoniset voimat, jotka luovat maantieteellisiä piirteitä, kuten tulivuoret ja vuoret maalla, luovat samanlaisia piirteitä valtamerten pohjassa.

katso kuva 14.23. Jos seuraat merenpohjaa rannalta vasemmalla ylhäällä, merenpohja laskeutuu loivasti mannerjalustaa pitkin. Merenpohja putoaa sitten jyrkästi pitkin mannerrinnettä, mantereen todellista reunaa. Sileät, tasaiset alueet, jotka muodostavat 40% merenpohjasta, ovat syvätasankoa. Kaikkien maailman valtamerien läpi kulkee jatkuva vuorijono, jota kutsutaan valtamerten keskiselänteeksi (Kuvassa 14.23). Valtamerten keskiselänne muodostuu, kun mannerlaatat etääntyvät toisistaan, jolloin magmaa pääsee tihkumaan ulos tilaan, jossa laatat erkanivat toisistaan. Valtamerten keskiselänteen kokonaispituus on 80 000 kilometriä ja se on enimmäkseen veden alla muutamaa paikkaa kuten Islantia lukuun ottamatta. Muita vedenalaisia vuoria ovat merenalaiset tulivuoret (niin sanotut seamountit), jotka saattavat kohota yli 1 000 metrin korkeuteen merenpohjasta. Ne, jotka saavuttavat pinnan, muuttuvat tuliperäisiksi saariksi, kuten Havaijin saaret. Syvänmeren syvänteet syntyvät, kun mannerlaatta sukeltaa toisen laatan (subduktien) alle.

oppitunnin Yhteenveto

• ennen kaikuluotaimen kehittämistä tiesimme merenpohjasta hyvin vähän.
• syvä valtameri on tumma, hyvin kylmä ja sen yllä oleva vesi aiheuttaa valtavan paineen.
• Laitesukeltajat voivat tutkia vain noin 40 metriin, kun taas useimmat sukellusveneet sukeltavat vain noin 500 metriin. Tieteelliset tutkimusalukset ovat tutkineet meren syvimpiä syvänteitä, mutta useimmat niistä on suunniteltu ulottumaan vain merenpohjaan.
• nykyään suuri osa valtamerien tutkimisesta tapahtuu kaikuluotaimilla ja kauko-ohjattavilla ajoneuvoilla.
• meren piirteitä ovat mannerjalusta, rinne ja nousu. Merenpohjaa kutsutaan abyssaalitasangoksi. Merenpohjan alapuolella on muutamia pieniä syvempiä alueita, joita kutsutaan valtamerihaudoiksi. Merenpohjasta kohoavia piirteitä ovat muun muassa merenalaiset vuoret, tuliperäiset saaret sekä valtamerten keskiosien harjut ja kohoumat.

Kertauskysymyksiä

1. mitkä ovat kolme estettä merenpohjan tutkimiselle?
2. ilmanpaine on merenpinnan tasolla noin 1 kilogramma neliötuumaa kohden (14,7 paunaa neliötuumaa kohden tai 1 ilmakehä). Mikä on paine, jos olet 100 metriä syvällä meressä?
3. mikä keksintö antoi ihmisille kyvyn kartoittaa merenpohjaa?
4. missä osissa merenpohjaa odottaisit elävän eniten?
5. kuinka paljon syvemmälle Trieste upposi kuin Alvin?
6. vertaa ja vertaa mannerjalustaa ja abyssaalitasankoa.
7. miksi merenpohjan kartoitus on mielestänne tärkeää merivoimille? Selittää.
8. Jos valtameren keskiselänne syntyy mannerlaattojen erottuessa, miksi sinne muodostuu vuorijono?

Sanasto

merenpohjan tasainen pohja; syvänmeren pohja. mannerjalusta mantereen reunaa ympäröivä matala, vähitellen viisto merenpohja. Yleensä alle 200 metrin syvyydessä. Mannerjalustaa voidaan pitää mantereen vedenalaisena reunana. mannerrinne meren kalteva pohja, joka ulottuu mannerjalustalta meren syvään pohjaan. mid ocean ridge vuorijono merenpohjassa, jossa magma upwells ja uusi merenpohja muodostuu. seamount merenpohjasta nouseva vuori, joka ei yllä vedenpinnan yläpuolelle. Se on yleensä muodostunut tulivuorista. kaivannon syvimmät alueet meressä; löytyy missä subduktio tapahtuu.