קידוח האוקיינוס: מה מדענים גילו 50 שנה מאוחר יותר

זה מדהים אבל נכון שאנחנו יודעים יותר על פני הירח מאשר על הרצפה של כדור הארץ. הרבה ממה שאנחנו יודעים יודע לבוא מהקידוח המדעי של האוקיינוס ​​- אוסף שיטתי של דגימות הליבה של קרקעית הים העמוקה. תהליך מהפכני זה החל לפני 50 שנה, כאשר ספינת הקידוח Glomar Challenger הפליגה למפרץ מקסיקו ב -11 באוגוסט 1968, במשלחת הראשונה של פרויקט קידוחי הים העמוק במימון פדרלי.

הלכתי על מסע הקידוח הראשון שלי מדע האוקיינוס ​​בשנת 1980, ומאז השתתפו בשש מסעות נוספים למיקומים כולל צפון האוקיינוס ​​האטלנטי הרחוק וים של ונטל אנטארקטיקה. במעבדה שלי, התלמידים שלי ואני עובדים עם דגימות הליבה של משלחות אלה. כל אחת מהליבות האלה, שהן צילינדרים שאורכן 31 רגל ואורכה 3 אינץ ', היא כמו ספר שהמידע שלו ממתין לתרגום למילים. החזקת ליבה שנפתחה לאחרונה, מלאה בסלעים ובשקעים מעל קרקעית האוקיאנוס של כדור הארץ, דומה לפתיחת תיבת אוצר נדירה המתעדת את חלוף הזמן בהיסטוריה של כדור הארץ.

ראה גם: מסע אל "היבשת האבודה" זלזיה "הצלחה"

במהלך חצי מאה, קידוח האוקיינוס ​​המדעי הוכיח את התיאוריה של טקטוניית צלחת, יצר את שדה הפליאוגנוגרפיה והגדיר מחדש את האופן בו אנו רואים את החיים על פני כדור הארץ על ידי חשיפת מגוון עצום של נפח החיים בביוספרה הימית העמוקה. ויש עוד הרבה מה ללמוד.

חידושים טכנולוגיים

שני חידושים מרכזיים אפשרו לאוניות מחקר לקחת דגימות ליבה ממיקומים מדויקים באוקיינוסים העמוקים. הראשון, המכונה מיקום דינמי, מאפשר ספינה 471 מטר להישאר קבוע במקום בעת קידוח ליבות מחלים, אחד על גבי הבא, לעתים קרובות מעל 12,000 מטרים של מים.

עיגון אינו ריאלי בעומקים אלה. במקום זאת, הטכנאים משליכים מכשיר בצורת טורפדו ששמו טרנספונדר מעל הצד. מכשיר המכונה מתמר, המונח על גוף הספינה, שולח איתות אקוסטי אל המשדר, אשר עונה. מחשבים על הלוח לחשב את המרחק ואת הזווית של תקשורת זו. דחפים על גוף הספינה לתמרן את כלי השיט כדי להישאר בדיוק באותו מיקום, נגד כוחות של זרמים, רוח, וגלים.

אתגר נוסף מתעורר כאשר ביטים תרגיל צריך להיות מוחלף באמצע המבצע. הקרום של האוקיינוס ​​מורכב סלע מתפתל אשר לובש סיביות למטה הרבה לפני העומק הרצוי הוא הגיע.

כאשר זה קורה, צוות התרגיל מביא את צינור המקדחה כולו אל פני השטח, הרכבה חדשה של מקדחה וחוזרת לאותו חור. זה דורש מנחה את הצינור לתוך משפך בצורת קונוס כניסה, פחות מ 15 מטר רחב, להציב בתחתית האוקיינוס ​​בפתח חור הקידוח. התהליך, אשר הושלם לראשונה בשנת 1970, הוא כמו הורדת קווצה ארוכה של ספגטי למשפך רחב באורך של שבעה אינץ' בקצה העמוק של בריכת שחייה אולימפית.

אישור טקטוניקת לוח

כאשר קידוח מדעי האוקיינוס ​​החל בשנת 1968, התיאוריה של טקטוניית צלחת היה נושא לדיון פעיל. רעיון מפתח אחד היה שקרום האוקיינוס ​​החדש נוצר על רכסים בקרקעית הים, שם צלחות אוקיאניות התרחקו זו מזו, ומגמה מן פני האדמה התגבהה ביניהם. על פי תיאוריה זו, קרום צריך להיות חומר חדש על הפסגה של רכסים האוקיינוס, ואת הגיל שלה צריך להגדיל עם המרחק מן הפסגה.

הדרך היחידה להוכיח זאת היתה על ידי ניתוח משקעים וסלעים. בחורף 1968-1969 קדח גלומר צ'לנגר שבעה אתרים בדרום האוקיינוס ​​האטלנטי ממזרח וממערב לרכס התיכון-אטלנטי. שני הסלעים הבולטים של קרקעית האוקיינוס ​​והשקעים הסובבים אותם, שהיו תואמים לחלוטין את התחזיות, המאשרים כי קרום האוקיינוס ​​נוצר על הרכסים ועל טקטוניית הצלחת היה נכון.

שחזור ההיסטוריה של כדור הארץ

ההיסטוריה האוקיינוסית של ההיסטוריה של כדור הארץ היא רציפה יותר מאשר תצורות גיאולוגיות ביבשה, שבהן השחיקה וההשבה על ידי הרוח, המים והקרח יכולים להפריע לשיא. במרבית האוקיינוסים מיקומים האוקיינוס ​​הוא הניח את החלקיקים על ידי החלקיקים, microfossil ידי microfossil, ונשאר במקום, בסופו של דבר נכנע ללחץ ולהפוך סלע.

Microfossils (פלנקטון) השתמר משקעים יפה ואינפורמטיבי, למרות שחלקם קטנים יותר מאשר רוחב של שיער אדם. כמו מאובנים גדולים יותר של צמחים ובעלי חיים, מדענים יכולים להשתמש במבנים עדינים אלה של סידן וסיליקון כדי לשחזר את סביבות העבר.

הודות לקידוחים מדעיים באוקיינוס, אנו יודעים כי לאחר שביתת אסטרואידים הרגה את כל הדינוזאורים הלא-עוברים לפני 66 מיליון שנה, חיים חדשים התיישבו בתוך המכתש בתוך שנים, ובתוך 30,000 שנים היתה מערכת אקולוגית מלאה משגשגת. כמה אורגניזמים של האוקיינוס ​​העמוק חיו ממש דרך השפעת המטאוריטים.

קידוחי האוקיינוס ​​הראו גם כי 10 מיליון שנים לאחר מכן, פריקה מסיבית של פחמן - כנראה מפעילות וולקנית נרחבת ומתאן ששוחרר מתמיסות מתאן מתמוססות - גרמה לאירוע התחממות פתאומי, או להיפר-תרמי, הנקרא "פליאוקן-אאוקן תרמי מקסימום". במהלך פרק זה, אפילו הארקטי הגיע מעל 73 מעלות פרנהייט.

החמצה כתוצאה של האוקיינוס ​​משחרור של פחמן לתוך האטמוספירה והאוקיינוס ​​גרם מסיבית התפרקות ושינוי במעמקים האקולוגית האוקיינוס.

פרק זה הוא דוגמה מרשימה של ההשפעה של התחממות האקלים המהיר. הסכום הכולל של פחמן שפורסם במהלך PETM מוערך להיות בערך שווה לכמות כי בני האדם ישחרר אם נשרוף את כל עתודות הדלק המאובן של כדור הארץ. עם זאת, הבדל חשוב הוא כי הפחמן ששוחרר על ידי הרי געש ו hydrates היה בקצב הרבה יותר איטי ממה שאנחנו כרגע משחררים דלק מאובנים. כך אנו יכולים לצפות אקלים דרמטי עוד יותר ושינויים אקולוגיים, אלא אם כן אנו מפסיקים לפלוט פחמן.

מציאת חיים ב משקעים האוקיינוס

קידוח מדעי האוקיינוס ​​הראו כי יש בערך כמו תאים רבים במשקעים ימיים כמו באוקיינוס ​​או בקרקע. משלחות מצאו חיים בסדימנטים במעמקים מעל 8000 רגל; בפיקדונות בקרקעית הים, שהם 86 מיליון שנה; ובטמפרטורות מעל 140 מעלות צלזיוס.

כיום מדענים מ -23 מדינות מציעים ומבצעים מחקר באמצעות התוכנית הבינלאומית לאוקיינוס ​​דיסקברי, המשתמשת בקידוח מדעי של האוקיינוס ​​כדי לשחזר נתונים משכבות וסלעים של קרקעית הים ולנטר סביבות מתחת לקרקעית האוקיינוס. Coring הוא לייצר מידע חדש על טקטוני צלחת, כגון המורכבות של היווצרות קרום האוקיינוס, ואת מגוון החיים באוקיינוסים העמוקים.

מחקר זה הוא יקר, טכנולוגית אינטלקטואלית אינטנסיבית. אבל רק על ידי חקר הים העמוק נוכל לשחזר את האוצרות שהיא מחזיקה ולהבין טוב יותר את יופייה ומורכבותה.

מאמר זה פורסם במקור על השיחה על ידי סוזן או'קונל. קרא את המאמר המקורי כאן.