Nors daugiau nei 40 % pasaulio gyventojų gyvena vos 100 km atstumu nuo pakrantės, mūsų žinios apie Žemės vandenynus visai menkos. Lengviau išskristi į kosmosą, nei panerti į gimtosios planetos vandenų gelmes. Nepaisant daugiamečių tyrinėjimų, jos vis dar slepia galybę paslapčių.

 

Iš kur Žemėje atsirado vanduo?Waves,In,The,Ocean

 

Apie 71 % mūsų planetos paviršiaus dengia vanduo – daugiausia vandenynai, kurių bendras plotas siekia apie 361 mln. kvadratinių kilometrų. Vidutinis gylis – apie 3,7 km, o giliausia vieta viršija 11 km. Vandenynai sudaro didžiausią gyvenamąją aplinką planetoje ir atlieka esminį vaidmenį reguliuojant klimatą, kaupiant anglį bei palaikant gyvybę. Vis dėlto, nors Žemė susiformavo maždaug prieš 4,5 mlrd. metų, mokslininkai iki šiol diskutuoja, iš kur atsirado visas jos vanduo.

 

Šiuo metu vyrauja dvi pagrindinės hipotezės, kurios viena kitai nebūtinai prieštarauja – tikėtina, kad tiesa slypi jų derinyje. Pagal pirmąją hipotezę, vanduo jau glūdėjo medžiagoje, iš kurios formavosi Žemė. Jaunoje Saulės sistemoje egzistavo tam tikra riba – atstumas nuo Saulės, už kurio temperatūra buvo ganėtinai žema, kad galėtų susidaryti ledas. Manoma, kad Žemė formavosi netoli šios ribos arba iš medžiagos, kuri turėjo vandens junginių. Be to, net jei ankstyvoji Žemė buvo labai karšta ir paviršiuje vyravo išlydytos uolienos, vanduo galėjo būti įkalintas mineraluose planetos gilumoje. Vėliau, vykstant intensyviai vulkaninei veiklai, vandens garai greičiausiai išsiskyrė į atmosferą, atvėso ir kondensavosi, sudarydami pirmuosius vandenynus. Geologiniai duomenys rodo, kad skysto vandens Žemėje galėjo būti jau prieš 4,3–4,4 mlrd. metų. Antroji hipotezė teigia, kad ankstyvoji Žemė buvo per karšta, jog išlaikytų vandenį, todėl jis susidarė vėliau – po intensyvaus meteoritų ir kitų kosminių kūnų sprogimo prieš 4,1–3,8 mlrd. metų. Ypač svarbūs angliniai chondritai – primityvūs meteoritai, kuriuose gali būti iki 10 % vandens.

 

Šie meteoritai laikomi panašiais į ankstyvosios Saulės sistemos statybinę medžiagą. Jei tokio tipo kūnai dažnai susidurdavo su Žeme, jie galėjo atgabenti reikšmingą kiekį vandens. Anksčiau manyta, kad svarbų vaidmenį galėjo atlikti ir kometos – ledo gausūs kūnai iš išorinių Saulės sistemos sričių. Tačiau tyrimai parodė, kad daugumos kometų vandens sudėtis skiriasi nuo Žemės vandens, todėl jos greičiausiai nebuvo pagrindinis šaltinis. Šiuolaikiniai tyrėjų modeliai rodo, kad mūsų planetoje vanduo greičiausiai atsirado iš kelių šaltinių: dalis susidarė formuojantis planetai, o kita dalis atgabenta asteroidų ir galbūt kometų. Taip pat manoma, kad nemažai vandens gali slypėti giliai Žemės mantijoje, mineralų struktūroje.

 

Kur dingo visas plastikas?

 

Kasmet į pasaulio vandenynus iš sausumos patenka apie 8 mln. tonų plastiko atliekų. Šis skaičius dažnai cituojamas remiantis 2015 m. žurnale „Science“ paskelbtu tyrimu, pagal kurį į jūras iš pakrančių valstybių kasmet patenka nuo 4,8 iki 12,7 mln. tonų plastiko. Naujesni vertinimai rodo, kad bendras plastiko atliekų kiekis, įskaitant upes ir ežerus, gali būti dar didesnis, tačiau tiksli dalis, pasiekianti atvirus vandenynus, išlieka diskusijų objektu. Vis dėlto, kai mokslininkai bandė suskaičiuoti, kiek plastiko plūduriuoja vandenynų paviršiuje, paaiškėjo paradoksas. 2014–2015 m. publikuoti tyrimai parodė, kad aptinkama tik apie 250 tūkst. tonų plastiko – vos nedidelė dalis to, kas, tikėtina, patenka į jūras kasmet. Tai reiškia, kad didžioji plastiko dalis tarsi dingsta nuo paviršiaus, tačiau neišnyksta. Mokslininkų manymu, plastikas pasiskirsto keliose vietose. Veikiamas saulės spindulių, bangavimo ir mechaninio poveikio jis skyla į vis mažesnes daleles – mikroplastiką, mažesnį nei 5 mm, ir dar smulkesnes nanodaleles. Šios dalelės tampa beveik nematomos, tačiau išlieka aplinkoje dešimtmečius. Maža to, plastiko dalelės gali apaugti dumbliais ar mikroorganizmais ir tapti sunkesnės, todėl nugrimzta. Tyrimai rodo, kad reikšminga plastiko dalis kaupiasi jūros dugno nuosėdose – tiek pakrančių zonose, tiek giliavandenėse įdubose. Mikroplastiko aptinkama daugelio jūrų gyvių organizmuose: nuo planktono iki žuvų, vėžiagyvių, paukščių ir žinduolių. 2019 m. žurnale „Royal Society Open Science“ paskelbtame tyrime britų mokslininkai iš šešių giliausių Ramiojo vandenyno įdubų surinko amfipodų (smulkių vėžiagyvių) mėginius ir nustatė, kad 65 iš 90 tirtų gyvių žarnyne buvo mikroplastiko dalelių. Tai rodo, kad plastikas pasiekė net atokiausias ir giliausias planetos vietas. Naujausi tyrimai rodo, kad bangų mūša gali iškelti mikroplastiko daleles į orą – jos tampa aerozoliais, kuriuos perneša vėjas. Mikroplastiko aptikta net atokiose vietovėse, pavyzdžiui, Arkties sniege ar kalnų regionuose. 2023 m. paskelbti tyrimai taip pat nustatė mikroplastiko dalelių delfinų iškvepiamame ore, kai jie išnyra į paviršių.

 

Marianų įduba – giliausia planetos vieta

 

Marianų įduba, esanti Ramiajame vandenyne, yra giliausia vieta mūsų planetoje. Šis milžiniškas Žemės plutos plyšys siekia daugiau nei 11 km gylį, todėl pranoksta aukščiausius kalnus. Norint įsivaizduoti mastelį, pakanka prisiminti, kad jei Everesto kalnas, aukščiausias Žemėje, būtų nuleistas į Marianų įdubą, jo viršūnė vis tiek liktų po vandeniu. Šis anomalinis gylis Marianų įdubą paverčia ne tik geografiniu, bet ir moksliniu stebuklu, slepiančiu begalę neatrastų paslapčių. Nepaisant ekstremalių sąlygų, tokių kaip itin žema temperatūra ir didžiulis slėgis, gyvybė vis dar egzistuoja šiose gelmėse, nepasiekiamose daugumai būtybių. Specifinės ekosistemos prisitaikė prie šių sudėtingų sąlygų, o mokslininkai ir toliau atranda naujų rūšių, kurios ne tik išgyvena slėgį, bet ir naudoja bioliuminescenciją bendravimui ar medžioklei. Giliavandeniai organizmai išmoko išgyventi naudodami chemines reakcijas vietoj saulės šviesos. Šie atradimai verčia permąstyti idėjas apie gyvybę ir jos galimas formas dar neištirtuose Visatos kampeliuose.

 

Neįprasti gelmių padarai

 

Vandenynų gelmės – viena paslaptingiausių ir mažiausiai ištirtų Žemės vietų. Manoma, kad daugiau nei 80 % pasaulio vandenyno dugno vis dar nėra detaliai ištirta. Gyvybė čia egzistuoja sąlygomis, kurios smarkiai skiriasi nuo įprastų: visiška tamsa, mat saulės šviesa prasiskverbia tik iki maždaug 200 metrų gylio, žema temperatūra, kuri dažniausiai siekia 2–4 °C, ir milžiniškas slėgis. Kiekviename 10 m gylyje slėgis padidėja maždaug viena atmosfera, todėl, pavyzdžiui, 4000 m gylyje jis viršija 400 atmosferų. Nepaisant šių ekstremalių sąlygų, gelmėse klesti įvairios gyvybės formos – nuo bakterijų ir bestuburių iki žuvų bei ryklių. Daugelis jų pasižymi išskirtine adaptacija, leidžiančia išgyventi ten, kur, atrodytų, gyvybė neįmanoma. Viena įspūdingiausių giliavandenių organizmų savybių yra bioliuminescencija – gebėjimas gaminti šviesą cheminės reakcijos metu. Vandenynų gelmėse švytėti geba dauguma organizmų, ypač gyvenančių 200–1000 m gylyje, mezopelaginėje zonoje. Didžiulis slėgis – viena didžiausių gelmių paslapčių. Vis dėlto teiginys, kad jis sulankstytų bet kokį metalą, nėra tikslus: dauguma metalų tokį slėgį atlaikytų, tačiau žmogaus organizmui būtų pražūtingas. Giliavandeniai gyvūnai neturi oro pripildytų ertmių, o jų kūnai minkšti, elastingi ir prisitaikę prie aplinkinio slėgio. Be to, jų ląstelėse yra specialių molekulių, kurios padeda stabilizuoti baltymus ir užtikrina normalų biologinių procesų veikimą esant dideliam slėgiui. Kai kurios rūšys, pavyzdžiui, sraigžuvės (snailfish), gyvena net daugiau nei 8000 m gylyje – tai vieni giliausiai aptiktų stuburinių gyvūnų.

 

Autorė Monika Budnikienė