Tajemniczy kontynent pod wodą: Najbardziej fascynujące krajobrazy dna oceanicznego

Pod powierzchnią oceanów kryje się dosłownie „druga Ziemia" — z wybrzeżami, równinami, kanionami i pasmami górskimi, o których wiemy zaledwie ułamek tego, co warto poznać.

Kiedy myślimy o Ziemi, przed oczami stają nam Alpy, rozległe doliny rzeczne albo pustynie. Tymczasem naprawdę imponujące krajobrazy naszej planety leżą pod wodą. Aż 71 procent powierzchni Ziemi pokrywają oceany, a właśnie tam znajduje się większość dolin, równin i gór. Najwyższy czas przyjrzeć się temu ukrytemu kontynentowi — od płytkiego przybrzeża aż po najgłębsze rowy oceaniczne.

Od brzegu w głębiny: co kształtuje dno oceanu

Dno oceaniczne to nie monotonne błoto. Jego rzeźba jest równie urozmaicona jak powierzchnia lądów — z tą różnicą, że ukryta pod wodą. Specjaliści wyróżniają tu liczne formy topograficzne: szelf, stok kontynentalny, równiny abysalne, pagórki, grzbiety śródoceaniczne, rowy i wyspy.

Większość wszystkich form terenu na Ziemi jest na stałe zanurzona pod wodą — i pozostaje niewidoczna dla ludzkiego oka.

Dzięki pomiarom sonarowym, wierceniom głębokomorskim i nielicznym wyprawom z załogą oceanografowie zdołali stworzyć dość wyraźny obraz dna. Mimo to równiny abysalne i rowy oceaniczne wciąż należą do najsłabiej zbadanych regionów naszej planety.

Szelf kontynentalny: płytkie podwodne przedłużenie lądów

Bezpośrednio przy naszych wybrzeżach zaczyna się tak zwany szelf kontynentalny. Można go sobie wyobrazić jako podmorskie przedłużenie stałego lądu, łagodnie wchodzące w głąb morza.

• typowa głębokość wody: zazwyczaj kilkaset metrów lub mniej
• udział w powierzchni oceanów: około 8 procent
• ogromne różnice szerokości: od kilku kilometrów do ponad 1000 kilometrów

U wybrzeży Syberii szelf rozciąga się na ponad 1500 kilometrów w głąb Arktyki. Przy części wybrzeży afrykańskich kończy się już po około 10 kilometrach. Ten obszar ma kluczowe znaczenie dla ekologii morskiej — szacuje się, że żyje tu około 90 procent światowych zasobów ryb. Niemal wszystkie rośliny morskie i wiele gatunków glonów zasiedla właśnie te dobrze oświetlone, bogate w składniki odżywcze płycizny.

Szelf jako pomost w historii ludzkości

Szczególnie sławny jest obszar dzisiejszej Cieśniny Beringa między Syberią a Alaską. W czasie ostatniej epoki lodowej ogromne masy wody były skute lodem na kontynentach, przez co poziom morza był znacznie niższy, a części szelfu wystawały ponad powierzchnię. Szeroki pas lądu łączył Azję z Ameryką Północną — i według obecnego stanu wiedzy to właśnie tędy pierwsi ludzie dotarli na kontynent amerykański. Dziś ten obszar jest wprawdzie zalany, ale płytko: najgłębsze miejsca mają mniej niż 55 metrów.

Stok kontynentalny: stroma krawędź na skraju kontynentów

Tam, gdzie szelf kontynentalny gwałtownie się kończy, dno oceaniczne opada znacznie bardziej stromo. Ta strefa nosi nazwę stoku kontynentalnego i stanowi około 9 procent powierzchni dna oceanicznego.

Średnie nachylenie wynosi tu około 4 stopnie. Brzmi niepozornie, ale ma ogromne znaczenie: na odcinku 100 kilometrów głębokość może wzrosnąć o kilka tysięcy metrów. W skrajnych przypadkach stok kontynentalny staje się wręcz podwodną ścianą skalną — na południe od Afryki, w pobliżu Przylądka Dobrej Nadziei, dno opada miejscami o około 6000 metrów na zaledwie 16 kilometrach, co odpowiada nachyleniu rzędu 70 stopni.

Takie stoki odgrywają kluczową rolę w powstawaniu podwodnych osuwisk, tsunamis oraz w transporcie osadów w głębiny.

Równiny abysalne: gigantyczne przestrzenie głębokiego oceanu

Po minięciu stoku kontynentalnego, na głębokości od około 3000 do 6000 metrów, rozciągają się rozległe równiny abysalne. To najczęstsza forma terenu na Ziemi — zajmują mniej więcej połowę całkowitej powierzchni dna oceanicznego.

Międzynarodowa Organizacja Hydrograficzna definiuje je jako „rozległe, płaskie lub niemal płaskie obszary o bardzo łagodnym nachyleniu, leżące na głębokościach abysalnych". I rzeczywiście: w porównaniu ze stromymi stokamii kontynentalnymi głębiny morskie wyglądają zadziwiająco równo. Przeciętna zmiana wysokości wynosi tu mniej niż jeden metr na kilometr.

Równiny abysalne tworzą największe ciągłe siedlisko na Ziemi — a mimo to należą do najsłabiej poznanych.

Na tych głębokościach panuje wieczna noc. Światło słoneczne przenika wodę najwyżej do około 1000 metrów, tymczasem równiny abysalne zaczynają się dopiero przy 3000 metrach. Fotosynteza jest tu niemożliwa, a życie opiera się na opadających cząstkach organicznych, procesach chemicznych zachodzących w dnie lub szczególnych formach symbiozy. Tylko ułamek zamieszkujących te obszary gatunków został dotychczas opisany.

Pagórki abysalne: niewielkie wzniesienia, ogromna powierzchnia

Choć głębiny morskie wydają się płaskie, nie są całkowicie gładkie. Około 30 procent dna oceanicznego pokrywają tak zwane pagórki abysalne — stosunkowo niewielkie wzniesienia wyrastające z równin, zazwyczaj liczące kilkaset metrów wysokości i mniej niż 100 kilometrów średnicy.

Wiele z tych pagórków powstaje w wyniku powolnego wypływu lawy wzdłuż grzbietów śródoceanicznych. Razem tworzą swoiste „brukowanie" głębin. Dla prądów morskich i migracji zwierząt pełnią funkcję punktów nawigacyjnych, a miejscowo tworzą lokalne siedliska — między innymi dla osiadłych korali i gąbek.

Góry podmorskie: wulkany, których szczyty nie przebijają się przez powierzchnię

Tam, gdzie wulkanizm działa intensywniej, z dna oceanicznego wyrastają całe góry podmorskie, zwane seamountami. Są to wulkany, których wierzchołki nie wynurzają się ponad powierzchnię wody.

Wiele seamountów tworzy się podobnie jak zwykłe wulkany — nad gorącymi plamami w płaszczu ziemskim lub wzdłuż granic płyt tektonicznych. Kierują prądami morskimi, wymuszają wypływ bogatych w składniki odżywcze wód głębinowych ku powierzchni i uchodzą za ostoje bioróżnorodności. Skupiają liczne gatunki ryb, co sprawia, że odgrywają istotną rolę w rybołówstwie dalekomorskim — wraz ze wszystkimi ryzykami związanymi z nadmierną eksploatacją.

Rowy oceaniczne: najbardziej ekstremalne głębiny Ziemi

Jeszcze bardziej spektakularne są rowy oceaniczne — głęboko wcięte bruzdy w dnie morskim. To właśnie tu jedna płyta tektoniczna wsuwa się pod drugą, dno opada, a w efekcie powstają najgłębsze punkty na powierzchni Ziemi.

Najbardziej znany jest Rów Mariański w zachodniej części Pacyfiku, sięgający około 11 000 metrów poniżej poziomu morza. Dla porównania: najwyższa góra świata, Mount Everest, wznosi się na 8848 metrów. Gdyby postawić go na dnie Rowu Mariańskiego, jego szczyt znalazłby się jeszcze ponad kilometr pod powierzchnią oceanu.

Mierząc od poziomu morza, skorupa ziemska w niektórych rowach opada głębiej, niż góry sięgają ku niebu.

W tych ekstremalnych głębinach panuje ciśnienie przekraczające 1000 barów, temperatura niewiele powyżej zera i absolutna ciemność. Mimo to ekspedycje z użyciem bezzałogowych i nielicznych załogowych pojazdów podwodnych odkryły zaskakująco bujne życie: krewetkowate stworzenia, ryby, mikroorganizmy — doskonale przystosowane do ogromnych ciśnień i czerpiące energię z reakcji chemicznych.

Wyspy wulkaniczne: kiedy góry podmorskie stają się państwami

Gdy seamount urośnie na tyle, że jego szczyt przebija się ponad powierzchnię wody, mówimy po prostu o wyspie — a dokładniej: o wyspie wulkanicznej. Najbardziej znany przykład to Hawaje. Lawa wypływa tu z gorącej plamy na dnie oceanu, przez długi czas buduje potężne stożki wulkaniczne, a ich wierzchołki tworzą w końcu wyspy.

W Parku Narodowym Hawai'i Volcanoes można na własne oczy obserwować, jak nieustannie powstają nowe obszary lądowe, gdy lawa wpływa do morza i zastyga. Takie wyspy stanowią znikomy ułamek powierzchni Ziemi, jest ich jednak zaskakująco dużo — szacunki mówią o od około 5000 do ponad 100 000 wysp oceanicznych na całym świecie. Ich liczba stale się zmienia, bo wyspy erodują, zanurzają się w morzu lub ponownie wynurzają przy obniżającym się poziomie wód.

Dlaczego dno oceanu wpływa na nasze codzienne życie

Ukształtowanie dna oceanicznego oddziałuje na nasze życie znacznie bardziej, niż mogłoby się wydawać — nawet jeśli go nie widzimy:

• Klimat: Prądy morskie są silnie uzależnione od podwodnych pasm górskich i rowów oceanicznych. To one sterują transportem ciepła i składników odżywczych wokół globu.
• Rybołówstwo: Obszary szelfowe i seamounty słyną z wyjątkowego bogactwa ryb. To właśnie tam rozstrzyga się, czy zasoby rybne pozostaną stabilne, czy ulegną załamaniu.
• Energia i surowce: Na szelfach kontynentalnych zalegają złoża ropy, gazu i pierwiastków ziem rzadkich. W głębinach uwagę przykuwają polimetaliczne konkrecje — choć ich eksploatacja budzi poważne kontrowersje środowiskowe.
• Zagrożenia: Osuwiska na stokach kontynentalnych, erupcje wulkaniczne lub trzęsienia ziemi wzdłuż rowów mogą wywoływać tsunamis.

Pojęcia, które warto znać, mówiąc o głębinach morskich

Kto zagłębia się w temat struktur dna oceanicznego, szybko napotyka na określoną terminologię fachową:

Znajomość tych podstawowych pojęć pozwala znacznie lepiej czytać mapy dna oceanicznego — i zrozumieć, dlaczego określone gatunki zwierząt, prądy morskie czy trasy sztormów zachowują się tak, a nie inaczej.

Jak nauka sprawia, że niewidzialny kontynent staje się widoczny

Nawet przy użyciu najnowocześniejszej technologii głębiny morskie pozostają trudno dostępne. Statki badawcze skanują dno sonarami, autonomiczne pojazdy podwodne zbierają dane, kamery rejestrują obrazy, a próbniki pobierają materiał. Dostępne mapy przypominają wciąż raczej grube szkice — zwłaszcza w odległych rejonach południowego Pacyfiku czy Oceanu Indyjskiego.

W nadchodzących latach nowe pomiary satelitarne i precyzyjniejsze mapy sonarowe wypełnią wiele z tych białych plam. Dzięki temu w centrum uwagi znajdą się nie tylko spektakularne rowy i góry podmorskie. Przede wszystkim od tego, jak dobrze poznamy ten „drugi kontynent" pod falami, zależy odpowiedź na kluczowe pytania dotyczące obszarów chronionych, eksploatacji surowców i globalnych procesów klimatycznych.