Havbunn - Seabed

Il fondale di Giove.jpg
Stingray (Myliobatoidei) i Cozumel, Mexico.jpg
Havbunn sand.jpg
Vailulu'u ventiler (Expl1546 9667420444) .jpg
Ulike havbunn i verdenshavene (fra toppen): grusbunn i Italia, hvit sandbunn i Mexico, sandbunn i Hellas og hydrotermiske ventiler.

Den havbunnen (også kjent som havbunnen , havbunnen , havbunnen , og havbunnen ) er bunnen av havet . Alle havets etasjer er kjent som 'havbunn'.

Strukturen på havbunnen i det globale havet styres av platetektonikk . Det meste av havet er veldig dypt, der havbunnen er kjent som Abyssal -sletten . Spredning av havbunn skaper midterhavsrygger langs senterlinjen til store havbasseng, der havbunnen er litt grunnere enn den omkringliggende avgrunnen. Fra abyssal -sletten skråner havbunnen oppover mot kontinentene og blir, for å være fra dyp til grunne, den kontinentale stigningen , skråningen og sokkelen . Dybden i sjøbunnen, for eksempel dybden ned gjennom en sedimentkjerne , er kjent som "dybden under havbunnen". Det økologiske miljøet på havbunnen og det dypeste vannet er samlet kjent som " habitat for skapninger" som " benthos ".

Det meste av havbunnen i verdenshavene er dekket av sedimentlag . Kategorisert etter hvor materialene kommer fra eller sammensetning, er disse sedimentene klassifisert som enten: fra land ( terrigen ), fra biologiske organismer (biogene), fra kjemiske reaksjoner (hydrogen) og fra verdensrommet (kosmogen). Disse sedimentene er kategorisert etter størrelse og spenner fra veldig små partikler som kalles leire og silter , kjent som gjørme, til større partikler fra sand til steinblokker .

Havbunnens egenskaper styres av sedimenttransportens fysikk og av biologien til skapningene som lever i havbunnen og i havvannet over. Fysisk kommer bunnsedimenter ofte fra erosjon av materiale på land og fra andre sjeldnere kilder, for eksempel vulkansk aske . Sjøstrømmer transporterer sedimenter, spesielt i grunt vann der tidevannsenergi og bølgeenergi forårsaker resuspensjon av havbunnssedimenter. Biologisk endrer mikroorganismer som lever i havbunnssedimentene havbunnens kjemi. Marine organismer lager sedimenter, både i havbunnen og i vannet over. For eksempel vokser fytoplankton med silikat- eller kalsiumkarbonatskall i overflod i det øvre havet, og når de dør, synker skjellene til havbunnen for å bli havbunnssedimenter.

Menneskelige påvirkninger på havbunnen er forskjellige. Eksempler på menneskelige effekter på havbunnen inkluderer leting, plastforurensning og utnyttelse ved gruvedrift og mudring . For å kartlegge havbunnen bruker skip akustisk teknologi for å kartlegge vanndyp over hele verden. Senkbare kjøretøyer hjelper forskere med å studere unike havbunnsøkosystemer som hydrotermiske ventiler . Plastforurensning er et globalt fenomen, og fordi havet er det endelige reisemålet for globale vannveier, havner mye av verdens plast i havet og noen synker til havbunnen. Utnyttelse av havbunnen innebærer utvinning av verdifulle mineraler fra sulfidforekomster via dypvanns gruvedrift, samt mudring av sand fra grunne miljøer for konstruksjon og strandnæring .

Struktur

Se også: Havbunnsspredning
Kart som viser undersjøisk topografi ( bathymetri ) av havbunnen. Som landterreng har havbunnen fjell inkludert vulkaner, åser, daler og sletter.
Tegning som viser inndelinger etter dybde og avstand fra land
De store oseaniske divisjonene

De fleste hav har en felles struktur, skapt av vanlige fysiske fenomener, hovedsakelig fra tektonisk bevegelse, og sediment fra forskjellige kilder. Havets struktur, som starter med kontinentene, begynner vanligvis med en kontinentalsokkel , fortsetter til den kontinentale skråningen - som er en bratt nedstigning i havet, til den når abyssalsletten - en topografisk slette , begynnelsen på havbunnen, og hovedområdet. Grensen mellom kontinentalskråningen og abyssalsletten har vanligvis en mer gradvis nedstigning, og kalles den kontinentale stigningen , som er forårsaket av at sedimentet kaster nedover kontinentalskråningen.

Den midthavsryggen , som navnet tilsier, er et fjell stige gjennom midten av alle hav, mellom kontinentene. Vanligvis går en rift langs kanten av denne ryggen. Langs tektoniske platekanter er det vanligvis oseaniske skyttergraver -dype daler, skapt av bevegelsen av mantelsirkulasjonen fra fjellryggen midt i havet til den oseaniske grøften.

Hotspot vulkanske øyrygger skapes av vulkansk aktivitet, som bryter ut med jevne mellomrom når de tektoniske platene passerer over et hotspot. I områder med vulkansk aktivitet og i de oseaniske skyttergravene er det hydrotermiske ventilasjonsåpninger - som slipper høyt trykk og ekstremt varmt vann og kjemikalier ut i det typisk frysende vannet rundt det.

Dypt havvann er delt inn i lag eller soner, hver med typiske trekk ved saltinnhold, trykk, temperatur og marint liv , i henhold til dybden. Langs toppen av Abyssal -sletten ligger abyssal -sonen , hvis nedre grense ligger på omtrent 6000 m (20.000 ft). Den hadal sone - som inkluderer oceanic grøfter, ligger mellom 6,000-11,000 meter (20,000-36,000 fot) og er den dypeste oceanic sonen.

Dybde under havbunnen

Dybde under havbunnen er en vertikal koordinat som brukes innen geologi, paleontologi , oseanografi og petrologi (se havboring ). Den Forkortelsen "mbsf" (som betyr "meter under havbunnen") er en felles betegnelse som benyttes for dybden under havbunnen.

Sedimenter

Hovedartikkel: Marine sedimenter
Total sedimenttykkelse av verdens hav og kontinentale marginer i meter.

Sedimenter i havbunnen varierer i opprinnelse, fra eroderte landmaterialer som føres inn i havet av elver eller vindstrøm, avfall og nedbrytninger av sjødyr og nedbør av kjemikalier i sjøvannet, inkludert noen fra verdensrommet. Det er fire grunnleggende typer sedimenter i havbunnen:

  1. Terrigenous (også litogen ) beskriver sedimentet fra kontinenter som erodert av regn, elver og isbreer, samt sediment som blåses i havet av vinden, for eksempel støv og vulkansk aske.
  2. Biogent materiale er sedimentet som består av de harde delene av sjødyr, hovedsakelig planteplankton , som samler seg på bunnen av havet.
  3. Hydrogen sediment er materiale som faller ut i havet når havforhold endres, eller materiale som dannes i hydrotermiske ventilasjonssystemer .
  4. Kosmogent sediment kommer fra utenomjordiske kilder.

Terrigen og biogen

Satellittbilde av vindblåst mineralstøv over Atlanterhavet. Støv kan bli terrigen sediment på havbunnen.
Planteplankton vokser skjell som senere synker til havbunnen for å bli biogene sedimenter. For eksempel lager kiselalger silikatskall som blir silisiumholdige.

Terrigen sediment er det vanligste sedimentet som finnes på havbunnen. Terrigenous sedimenter kommer fra kontinentene. Disse materialene eroderes fra kontinenter og transporteres med vind og vann til havet. Fluvielle sedimenter transporteres fra land med elver og isbreer, for eksempel leire, silt, gjørme og ismel. Eoliske sedimenter transporteres av vinden, for eksempel støv og vulkansk aske.

Biogent sediment er det nest mest forekommende materialet på havbunnen. Biogene sedimenter produseres biologisk av levende skapninger. Sedimenter som består av minst 30% biogent materiale kalles "oser". Det er to typer oser: Calcareous oser og Siliceous oser. Plankton vokser i havvann og skaper materialene som oser på havbunnen. Kalkholdige oser består hovedsakelig av kalsiumskall som finnes i planteplankton, for eksempel kokolitoforer og dyreplankton som foraminiferanene. Disse kalkholdige oser blir aldri funnet dypere enn omtrent 4000 til 5000 meter fordi kalsiumet oppløses i ytterligere dybder. På samme måte domineres kiselholdige oser av de silisiumholdige skjellene til planteplankton som kiselalger og dyreplankton, for eksempel radioer. Avhengig av produktiviteten til disse planktoniske organismer, kan skallmaterialet som samler seg når disse organismene dør, bygge seg opp med en hastighet fra 1 mm til 1 cm hvert 1000 år.

Hydrogen og kosmogen

Hydrotermiske ventilasjonsvæsker forårsaker kjemiske reaksjoner som feller ut mineraler som danner sedimenter på havbunnen rundt.

Hydrogenholdige sedimenter er uvanlige. De oppstår bare med endringer i havforhold som temperatur og trykk. Sjeldnere er fortsatt kosmogene sedimenter. Hydrogenholdige sedimenter dannes fra oppløste kjemikalier som faller ut fra havvannet, eller langs midterhavet, de kan dannes av metalliske elementer som binder seg til bergarter som har vann på mer enn 300 ° C som sirkulerer rundt seg. Når disse elementene blandes med det kalde sjøvannet, faller det ut fra kjølevannet. De er kjent som manganknuter , og består av lag av forskjellige metaller som mangan, jern, nikkel, kobolt og kobber, og de finnes alltid på overflaten av havbunnen.

Kosmogene sedimenter er rester av romrester som kometer og asteroider, som består av silikater og forskjellige metaller som har påvirket jorden.

Størrelsesklassifisering

Sedimenttyper fra Sørishavet som viser mange forskjellige kornstørrelser: A) grus og sand, B) grus, C) bioturbert gjørme og sand, og D) laminerte leirer og silter.

En annen måte sedimenter beskrives på er gjennom deres beskrivende klassifisering. Disse sedimentene varierer i størrelse, alt fra 1/4096 mm til større enn 256 mm. De forskjellige typene er: steinblokker, brostein, småstein, granulat, sand, silt og leire, hver type blir finere i korn. Kornstørrelsen indikerer typen sediment og miljøet det ble opprettet i. Større korn synker raskere og kan bare skyves av hurtigstrømmende vann (høyenergimiljø), mens små korn synker veldig sakte og kan henges opp ved liten vannbevegelse og akkumuleres under forhold der vann ikke beveger seg så raskt. Dette betyr at større sedimentkorn kan komme sammen under høyere energiforhold og mindre korn under lavere energiforhold.

Benthos

Denne delen er et utdrag fra Benthos . [ rediger ]
Tang og to chitons i et tidevannsbasseng

Benthos (fra eldgammel gresk βένθος (bénthos)  'the dyp (of the sea)'), også kjent som benthon, er samfunnet av organismer som lever på, i eller i nærheten av bunnen av et hav, elv , innsjø eller bekk , også kjent som den bentiske sonen . Dette fellesskapet lever i eller i nærheten av sedimentære miljøer i marine eller ferskvann , fra tidevannsbassenger langs forstranden , ut til kontinentalsokkelen og deretter ned til avgrunnsdybden .

Mange organismer tilpasset dypt vanntrykk kan ikke overleve i de øvre delene av vannsøylen . Trykkforskjellen kan være veldig signifikant (omtrent en atmosfære for hver 10 meter vanndybde).

Fordi lyset absorberes før det kan nå dypt havvann, er energikilden for dype bunnsøkosystemer ofte organisk materiale fra høyere opp i vannsøylen som driver ned til dypet. Denne døde og forfallne saken opprettholder den bentiske næringskjeden ; de fleste organismer i bunnsonen er åtsere eller detritivorer .

Begrepet benthos , laget av Haeckel i 1891, kommer fra det greske substantivet βένθος ' havets dybde'. Bunndyr brukes i ferskvann biologi for å referere til organismer på bunnen av ferskvann vannmasser , slik som innsjøer, elver og bekker. Det er også et overflødig synonym, benthon .

Funksjoner

Lag i den pelagiske sonen

Hvert område av havbunnen har typiske trekk som vanlig sedimentkomposisjon, typisk topografi, saltholdighet av vannlag over det, marint liv, magnetisk retning av bergarter og sedimentering . Noen trekk ved havbunnen inkluderer flate avgrunnssletter, rygger midt i havet, dype skyttergraver og hydrotermiske ventilasjonsåpninger.

Havbunns topografi er flat der lag med sedimenter dekker de tektoniske trekkene. For eksempel er de avgrunnede slette områdene i havet relativt flate og dekket av mange lag med sedimenter. Sedimenter i disse flate områdene kommer fra forskjellige kilder, inkludert, men ikke begrenset til: landerosjonssedimenter fra elver, kjemisk utfelte sedimenter fra hydrotermiske ventilasjonsåpninger, mikroorganismeaktivitet , havstrømmer som eroderer havbunnen og transporterer sedimenter til det dypere hav, og fytoplanktonmaterialer .

Der hvor havbunnen sprer seg aktivt og sedimenteringen er relativt lett, for eksempel i det nordlige og østlige Atlanterhavet , kan den opprinnelige tektoniske aktiviteten tydelig sees på som "sprekker" eller "ventiler" som er tusenvis av kilometer lange. Disse undersjøiske fjellkjedene er kjent som mid-ocean rygger .

Andre havbunnsmiljøer inkluderer hydrotermiske ventiler, kalde siver og grunne områder. Marint liv er rikelig i dyphavet rundt hydrotermiske ventiler . Det er oppdaget store havområder i det marine livet rundt svart -hvite røykere - ventilasjonsåpninger som avgir kjemikalier som er giftige for mennesker og de fleste virveldyr . Dette marine livet mottar sin energi både fra den ekstreme temperaturforskjellen (vanligvis et fall på 150 grader) og fra kjemosyntese av bakterier . Saltvannsbasseng er en annen havbunnsfunksjon, vanligvis koblet til kalde siver . I grunne områder kan havbunnen være vertskap for sedimenter skapt av marint liv , som koraller, fisk, alger, krabber, marine planter og andre organismer.

Menneskelig påvirkning

Utforskning

Hovedartikler: Utforsking av dyphav og oseanografi § Historie
En video som beskriver driften og bruken av en autonom lander i havforskning.

Havbunnen har blitt utforsket av nedsenkbare som Alvin og til en viss grad dykkere med spesialutstyr. Hydrotermiske ventiler ble oppdaget av en undervanns kameraplattform av forskere i 1977. I de senere årene viser satellittmålinger av havoverflatetopografi veldig klare kart over havbunnen , og disse satellittavledede kartene er mye brukt i studiet og utforskningen av havbunnen.

Plastforurensning

I 2020 opprettet forskere det som kan være det første vitenskapelige estimatet for hvor mye mikroplast som for tiden befinner seg i jordens havbunn , etter å ha undersøkt seks områder på ~ 3 km dybde ~ 300 km utenfor den australske kysten. De fant at de svært varierende mikroplasttallene var proporsjonale med plast på overflaten og vinkelen på havbunnsskråningen. Som gjennomsnittet av mikroplastmasse per cm 3 , de anslått at jordas havbunnen inneholder ~ 14 millioner tonn av mikroplast - ca dobbelt så mye de estimert basert på data fra tidligere studier - tross ringer både estimater "konservative" som kystområdene er kjent for å inneholde mye mer mikroplastforurensning . Disse estimatene er omtrent en til to ganger mengden plastisk tanke - ifølge Jambeck et al., 2015 - for tiden å gå inn i havene årlig.

Utnyttelse

Denne delen er et utdrag fra gruvedrift i dyp sjø . [ rediger ]
Dypvannsgruvedrift
Dypvannsgruvedrift

Dypvannsgruvedrift er et voksende underfelt for eksperimentell gruvedrift på havbunnen som innebærer henting av mineraler og forekomster fra havbunnen som finnes på 200 meters dyp eller mer. Fra 2021 er flertallet av marin gruvedrift begrenset til grunt kystfarvann, der sand, tinn og diamanter er lettere tilgjengelig. Det er tre typer av dyphavet gruvedrift som har generert stor interesse: polymetallic nodule gruvedrift, polymetallic sulfid gruvedrift og utvinning av kobolt rik ferromangan skorper. Flertallet av de foreslåtte gruvedriftsområdene for dyphav ligger i nærheten av polymetalliske knuter eller aktive og utdøde hydrotermiske ventiler på 1400 til 3700 meter (4600 til 12100 fot) under havets overflate. Ventilasjonene skaper kuleformede eller massive sulfidforekomster , som inneholder verdifulle metaller som sølv , gull , kobber , mangan , kobolt og sink . Avsetningene blir utvunnet ved hjelp av enten hydrauliske pumper eller bøttesystemer som tar malm til overflaten som skal behandles.

Marine mineraler inkluderer mineraler fra sjø og mudder. Sjøbaggede mineraler utvinnes vanligvis ved mudringsoperasjoner innenfor kystsoner, til maksimale havdybder på omtrent 200 m. Mineraler som vanligvis utvinnes fra disse dypene inkluderer sand, silt og gjørme for konstruksjonsformål , mineralrik sand som ilmenitt og diamanter.

Som med all gruvedrift reiser dypvannsgruvedrift spørsmål om dens potensielle miljøpåvirkning. Det er en voksende debatt om hvorvid gruvedrift i havet må tillates eller ikke. Miljøvernorganisasjoner som Greenpeace og Deep Sea Mining Campaign har argumentert med at gruvedrift på havbunnen ikke bør være tillatt i de fleste verdenshavene på grunn av potensialet for skade på dyphavsøkosystemer og forurensning av tungmetallbelagte fjær. Fremtredende miljøaktivister og statsledere har også etterlyst moratorier eller totalforbud på grunn av potensialet for ødeleggende miljøpåvirkninger. Noen hevder at det bør være et totalt forbud mot gruvedrift på havbunnen. Noen gruvekampanjer mot havbunnen har vunnet støtte fra stor industri, for eksempel noen av teknologigigantene og store bilselskaper. Imidlertid vil de samme selskapene bli mer og mer avhengige av metallene som havbunnsmineraler kan gi. Noen forskere hevder at gruvedrift på havbunnen ikke bør fortsette, ettersom vi kjenner en så liten mengde om biologisk mangfold i dyphavsmiljøet. Enkeltland med betydelige forekomster av havbunnsmineraler innenfor sine store EEZ -er tar sine egne beslutninger med hensyn til gruvedrift på havbunnen, undersøker måter å drive gruvedrift på havbunnen på uten å forårsake for mye skade på dyphavsmiljøet, eller bestemmer seg for ikke å utvikle havbunnsgruver.

For tiden (2021) er det ingen kommersiell gruvedrift av havbunnsmineraler. Den internasjonale havbunnsmyndigheten har gitt mange letelisenser for gruvedriftsselskap som for eksempel driver innenfor Clarion Clipperton Zone. Det er potensial for gruvedrift i en rekke skalaer i havene fra små til veldig store. Teknologier involvert i gruvedrift av havbunnsmineraler vil være svært teknologiske og omfatte en rekke robotgruvemaskiner, samt overflateskip og metallraffinerier på forskjellige steder rundt om i verden. Den post-fossile brenselverdenen vil stole på vindparker, solenergi, elektriske biler og forbedrede batteriteknologier: disse bruker et stort volum og et bredt spekter av metalliske varer, inkludert "grønne" eller "kritiske" metaller, hvorav mange er relativt korte forsyning . Sjøbunngruvedrift kan gi en langsiktig løsning på levering av mange av disse metallene.

I kunst og kultur

Noen barns lekesanger inneholder elementer som "Det er et hull på havets bunn", eller "En sjømann gikk til sjøs ... men alt han kunne se var bunnen av det dypblå havet".

På og under havbunnen er arkeologiske steder av historisk interesse, for eksempel skipsvrak og sunkne byer. Denne undervanns kulturarven er beskyttet av UNESCOs konvensjon om beskyttelse av undervanns kulturarv . Konvensjonen tar sikte på å forhindre plyndring og ødeleggelse eller tap av historisk og kulturell informasjon ved å gi internasjonale rettslige rammer.

Se også

Referanser

Videre lesning

Eksterne linker