Lektionsmål

• beskriv hindren för att studera havsbotten och metoder för att göra det.
• beskriv funktionerna i havsbotten.

forntida myt säger att Atlantis var en kraftfull undervattensstad vars krigare erövrade många delar av Europa. Det finns lite bevis på att en sådan stad existerade, men mänsklig fascination med världen under oceanerna har verkligen funnits i århundraden. Inte mycket var känt om havets aphotiska zon förrän forskare utvecklade ett system modellerat efter det sätt som fladdermöss och delfiner använder ekolokalisering för att navigera i mörkret (figur 14.19). Föranledd av behovet av att hitta ubåtar under andra världskriget lärde forskare att studsa ljudvågor genom havet för att upptäcka undervattensobjekt. Ljudvågorna studsar tillbaka som ett eko av vilket föremål som helst i havet. Objektets avstånd kan beräknas baserat på den tid det tar för ljudvågorna att återvända. Slutligen kunde forskare kartlägga havsbotten.

tre huvudhinder har hållit oss från att studera havets djup: frånvaro av ljus, mycket kalla temperaturer och högt tryck. Som du vet tränger ljuset bara in i de 200 meter höga havet; havets djup kan vara så mycket som 11 000 meter djupt. De flesta platser i havet är helt mörka, vilket gör det omöjligt för människor att utforska utan att ta med sig en ljuskälla. För det andra är havet mycket kallt; kallare än 0 kg C (32 kg F) på många ställen. Sådana kalla temperaturer utgör betydande hinder för mänsklig utforskning av haven. Slutligen ökar trycket i havet enormt när du går djupare. Dykare kan sällan gå djupare än 40 meter på grund av trycket. Trycket på en dykare på 40 meter skulle vara 4 kg/kvadratcentimeter (60 kg/kvm). Även om vi inte tänker på det, har luften i vår atmosfär vikt. Den pressar ner på oss med en kraft på cirka 1 kilo per kvadratcentimeter (14,7 kg/ kvm). I havet, för varje 10 meter djup, ökar trycket med nästan 1 atmosfär! Föreställ dig trycket på 10 000 meter; det skulle vara 1 000 kg per kvadratcentimeter (14 700 kg/kvm). Dagens ubåtar dyker vanligtvis bara till cirka 500 meter; för att gå djupare än detta måste de vara speciellt utformade för större djup (figur 14.20).

på 19-talet kartlade upptäcktsresande havsgolv genom att noggrant släppa en linje över sidan av ett fartyg för att mäta havsdjup, en liten plats i taget. SONAR, som står för Sound Navigation And Ranging, har gjort det möjligt för moderna forskare att kartlägga havsbotten mycket snabbare och lättare. Forskare skickar en puls av ljud ner till havsbotten och beräknar djupet baserat på hur lång tid det tar ljudet att återvända. Naturligtvis kräver viss vetenskaplig forskning faktiskt att resa till havets botten för att samla prover eller direkt observera havsbotten, men det är dyrare och kan vara farligt.

i slutet av 1950-talet var bathyscaphe (deep boat) Trieste det första bemannade fordonet som vågade sig till de djupaste delarna av havet, en region i Marianas Trench som heter Challenger Deep. Den byggdes för att klara 1.2 ton per kvadratcentimeter och kastade sig till ett djup av 10 900 meter. Inget fordon har transporterat människor igen till det djupet, även om robot ubåtar har återvänt för att samla sedimentprover från Challenger Deep. Alvin är en nedsänkbar som används av USA för ett stort antal studier; det kan dyka upp till 4500 meter under havsytan (figur 14.21).

för att undvika kostnader, faror och begränsningar av mänskliga uppdrag under havet, fjärrstyrda fordon eller rov, tillåter forskare att studera havets djup genom att skicka fordon som bär kameror och speciella mätinstrument. Forskare kontrollerar dem elektroniskt med sofistikerade operativsystem (figur 14.22).

funktioner av havsbotten

innan forskare uppfann sonar trodde många att havsbotten var en helt plan yta. Nu vet vi att havsbotten är långt ifrån platt. Faktum är att de högsta bergen och djupaste kanjonerna finns på havsbotten; långt högre och djupare än landformer som finns på kontinenterna. Samma tektoniska krafter som skapar geografiska särdrag som vulkaner och berg på land skapar liknande egenskaper längst ner i haven.

titta på Figur 14.23. Om du följer havsbotten ut från stranden längst upp till vänster, sluttar havsbotten försiktigt längs kontinentalsockeln. Havsbotten sjunker sedan brant längs den kontinentala sluttningen, den sanna kanten av kontinenten. De släta, platta regionerna som utgör 40% av havsbotten är avgrundslätten. Att springa genom alla världens hav är en kontinuerlig bergskedja, kallad mid-ocean ridge (”submarine ridge” i Figur 14.23). Mid-ocean ridge bildas där tektoniska plattor rör sig från varandra, vilket gör att magma kan sippra ut i utrymmet där plattorna dras isär. Mid-ocean ridge-systemet är 80 000 kilometer i total längd och mestadels under vattnet förutom några platser som Island. Andra undervattensberg inkluderar undervattensvulkaner (kallade seamounts), som kan stiga mer än 1000 meter över havsbotten. De som når ytan blir vulkaniska öar, som Hawaiiöarna. Djupa oceaniska diken skapas där en tektonisk platta dyker under (subdukter) en annan platta.

Lektionssammanfattning

• fram till utvecklingen av sonar visste vi väldigt lite om havsbotten.
• djuphavet är mörkt, väldigt kallt och har enormt tryck från det överliggande vattnet.
• dykare kan bara utforska till cirka 40 meter, medan de flesta ubåtar dyker bara till cirka 500 meter. Vetenskaplig forskning nedsänkbara har utforskat havets djupaste diken, men de flesta är utformade för att nå endast havsbotten.
• idag sker mycket av vår utforskning av haven med hjälp av ekolod och fjärrstyrda fordon.
• funktioner i havet inkluderar kontinentalsockeln, sluttningen och uppgången. Havsbotten kallas abyssal plain. Under havsbotten finns det några små djupare områden som kallas havsgravar. Funktioner stiger upp från havsbotten inkluderar seamounts, vulkaniska öar och mid-oceaniska åsar och stiger.

granska frågor

1. vilka är tre hinder för att studera havsbotten?
2. atmosfärstrycket är cirka 1 kilo per centimeter kvadrat (14,7 pund per kvadrattum eller 1 atmosfär) vid havsnivå. Om vad är trycket om du är 100 meter djup i havet?
3. vilken uppfinning gav människor möjlighet att kartlägga havsbotten?
4. vilka delar av havsbotten skulle du förvänta dig att det finns den största mängden levande organismer?
5. hur mycket djupare sänkte Trieste än Alvin?
6. Jämför och kontrastera kontinentalsockeln och abyssal plain.
7. Varför tycker du att kartläggning av havsbotten är viktigt för marinen? Förklara.
8. Om mid-ocean ridge skapas där de tektoniska plattorna skiljer sig, varför bildas en bergskedja där?

ordförråd

abyssal plain den platta botten av havsbotten; den djupa havsbotten. kontinentalsockel den grunda, gradvis sluttande havsbotten runt kanten av en kontinent. Vanligtvis mindre än 200 meter djup. Kontinentalsockeln kan betraktas som den nedsänkta kanten av en kontinent. continental slope den sluttande botten av havet som sträcker sig från kontinentalsockeln ner till den djupa havsbotten. mid ocean ridge bergskedja på havsbotten där magma upwells och nya havsbotten bildas. seamount ett berg som stiger upp från havsbotten som inte når över vattenytan. Vanligtvis bildad av vulkaner. trench djupaste områden i havet; finns där subduktion sker.