Ang scientific drilling ship JOIDES Resolution ay dumating sa Honolulu pagkatapos ng matagumpay na mga pagsubok sa dagat at pagsubok ng mga kagamitan pang-agham at pagbabarena. IODP, CC BY-ND

Napakaganda ngunit totoo iyan alam namin ang higit pa tungkol sa ibabaw ng buwan kaysa tungkol sa sahig ng karagatan ng Daigdig. Karamihan sa kung ano ang alam namin ay nagmula sa pang-agham na pagbabarena sa karagatan - ang sistematikong koleksyon ng mga pangunahing sample mula sa malalim na seabed. Ang rebolusyonaryong prosesong ito ay nagsimula noong 50 taon na ang nakalilipas, nang ang drilling vessel na Glomar Challenger ay naglayag sa Gulpo ng Mexico noong Agosto 11, 1968 sa unang ekspedisyon ng pederal na pinondohan Proyekto ng Deep Sea Drilling.

Nagpunta ako sa aking unang pang-agham na ekspedisyon sa pagbagsak sa karagatan sa 1980, at mula noon ay nakilahok sa anim na higit pang mga ekspedisyon sa mga lokasyon kabilang ang malayo sa North Atlantic at Antaractica ng Weddell Sea. Sa aking lab, ang aking mga estudyante at ako ay nagtatrabaho sa mga pangunahing sample mula sa mga ekspedisyong ito. Ang bawat isa sa mga core, na mga cylinders 31 talampakan ang haba at 3 na pulgada ang lapad, ay tulad ng isang libro na ang impormasyon ay naghihintay na maisalin sa mga salita. Ang pagpindot sa isang bagong binuksan na core, na puno ng mga bato at sediment mula sa sahig ng karagatan ng Daigdig, ay tulad ng pagbubukas ng isang bihirang dibdib ng kayamanan na nagtatala sa pagpasa ng panahon sa kasaysayan ng Daigdig.

Sa paglipas ng kalahating siglo, ang pagbuo ng pang-agham na karagatan ay nagpapatunay sa teorya ng mga tectonics ng plate, na lumikha ng larangan ng paleoceanography at muling tinukoy kung paano natin tinitingnan ang buhay sa Lupa sa pamamagitan ng pagbubunyag ng napakalawak na pagkakaiba-iba at dami ng buhay sa malalim na biosphere ng dagat. At higit pa ay nananatiling natututunan.

Pinalawak ng mga siyentipiko ang kaalaman ng tao sa pamamagitan ng pagbabarena ng mga sampol ng core mula sa mga baseng karagatan ng mundo, ngunit ang kanilang gawain ay malayo na tapos na.

{youtube}0nydKlpZdIU{/youtube}

Mga makabagong teknolohikal

Dalawang pangunahing mga pagbabago ang naging posible para sa mga barko ng pananaliksik na kumuha ng mga sampol na core mula sa mga tumpak na lokasyon sa malalalim na karagatan. Ang una, na kilala bilang dynamic na pagpoposisyon, ay nagbibigay-daan sa isang barko ng 471 na nagpapatuloy sa pag-aayos habang ang pagbabarena at pagbawi ng mga core, isa sa ibabaw ng susunod, madalas sa paglipas ng 12,000 na mga paa ng tubig.

Ang angkla ay hindi magagawa sa mga kalaliman. Sa halip, ang mga technician ay nag-drop ng instrumento sa hugis ng torpedo na tinatawag na isang transponder sa gilid. Ang isang aparato na tinatawag na isang transduser, naka-mount sa barko ng barko, nagpapadala ng isang tunog signal sa transponder, na sumagot. Kinakalkula ng mga computer ang layo at anggulo ng komunikasyon na ito. Ang mga thrusters sa barko ay nagpapatakbo ng barko upang manatili sa eksaktong kaparehong lokasyon, pag-aalis ng mga pwersa ng mga alon, hangin at alon.

Ang isa pang hamon ay lumitaw kapag ang drill bits ay kailangang palitan ng mid-operasyon. Ang crust ng karagatan ay binubuo ng igneous rock na nagsuot ng mga piraso ng mahaba bago paabot ang nais na lalim.

Kapag nangyari ito, pinagsasama ng drill crew ang buong drill pipe sa ibabaw, nagtatayo ng isang bagong drill bit at nagbalik sa parehong butas. Ito ay nangangailangan ng paggabay sa pipe sa isang funnel hugis re-entry kono, mas mababa sa 15 paa malawak, inilagay sa ilalim ng karagatan sa bibig ng hole pagbabarena. Ang proseso, na kung saan ay unang natapos sa 1970, ay tulad ng pagbaba ng isang mahabang piraso ng spaghetti sa isang quarter-inch-wide funnel sa malalim na dulo ng isang Olympic swimming pool.

Kinukumpirma ang mga tectonics ng plate

Kapag nagsimula ang pang-agham na pagbabarena sa karagatan sa 1968, ang teorya ng plate tectonics ay isang paksa ng aktibong debate. Ang isang pangunahing ideya ay ang bagong crust ng karagatan ay nilikha sa mga ridges sa seafloor, kung saan ang mga karagatan ng mga plato ay lumipat sa isa't isa at ang magma mula sa panloob na kalatagan ng lupa ay nasa pagitan nila. Ayon sa teorya na ito, ang crust ay dapat na bagong materyal sa tuktok ng mga ridges ng karagatan, at ang edad nito ay dapat na madagdagan sa distansya mula sa tuktok.

Ang tanging paraan upang patunayan ito ay sa pamamagitan ng pagtatasa ng sediment at rock cores. Sa taglamig ng 1968-1969, ang Glomar Challenger ay nagbigay ng pitong mga site sa South Atlantic Ocean sa silangan at kanluran ng Mid-Atlantic ridge. Parehong mga igneous rock ng sahig ng karagatan at overlying sediments na may edad na perpektong kasunduan sa mga hula, na nagkukumpirma na karagatan crust ay bumubuo sa ridges at plate tectonics ay tama.

Pagre-build ng kasaysayan ng daigdig

Ang talaan ng karagatan ng kasaysayan ng Daigdig ay mas tuluy-tuloy kaysa sa mga porma ng geologic sa lupa, kung saan ang pagguho at pag-redo sa pamamagitan ng hangin, tubig at yelo ay maaaring makagambala sa rekord. Sa karamihan ng mga lugar ng karagatan, ang sediment ay inilatag ng maliit na butil sa pamamagitan ng maliit na butil, microfossil sa pamamagitan ng microfossil, at nananatili sa lugar, sa kalaunan ay nanunulak sa presyon at nagiging bato.

Ang mga microfossil (plankton) na pinapanatili sa latak ay maganda at nagbibigay-kaalaman, kahit na ang ilan ay mas maliit kaysa sa lapad ng isang buhok ng tao. Tulad ng mas malaking planta at mga fossil ng hayop, maaaring gamitin ng mga siyentipiko ang mga masalimuot na istruktura ng kaltsyum at silikon upang muling buuin ang mga nakaraang kapaligiran.

Salamat sa pang-agham na pagbabarena sa karagatan, alam namin na pagkatapos ng isang asteroid strike pinatay ang lahat ng di-unggoy na mga dinosaur 66 milyong taon na ang nakalilipas, ang bagong buhay ay colonized ang bunganga rim sa loob ng taon, at sa loob ng 30,000 taon ang buong ekosistema ay lumalaki. Ilang malalim na organismo ng karagatan nabuhay nang tama sa pamamagitan ng epekto ng meteorite.

Ipinapakita rin ng pagbabarena ng dagat na sampung milyong taon na ang lumipas, isang napakalaking paglabas ng carbon - marahil mula sa malawak na aktibidad ng bulkan at ang mitein ay inalis mula pagtunaw ng methane hydrates - sanhi ng biglang, matinding warming event, o hyperthermal, na tinatawag na Maximum Thermal Paleocene-Eocene. Sa episode na ito, kahit na naabot ang Arctic higit sa 73 degrees Fahrenheit.

Ang nagresultang pag-asam sa karagatan mula sa pagpapalabas ng carbon sa atmospera at karagatan ay nagdulot ng napakalaking paglusaw at pagbabago sa malalim na ecosystem ng karagatan.

Ang episode na ito ay isang kahanga-hangang halimbawa ng epekto ng mabilis na klima warming. Ang kabuuang halaga ng carbon na inilabas sa panahon ng PETM ay tinatayang na katumbas ng halaga na ipapalabas ng mga tao kung sunugin natin ang lahat ng mga reserbang gasolina ng Fossil ng Daigdig. Gayunpaman, isang mahalagang pagkakaiba ay ang carbon na inilabas ng mga bulkan at hydrates ay sa isang mas mabagal na rate kaysa sa kasalukuyan naming ilalabas ang fossil fuel. Kaya maaari naming asahan kahit na mas madula klima at ecosystem pagbabago maliban na lamang kung ihinto namin ang nagpapalabas ng carbon.

Paghahanap ng buhay sa sediments ng karagatan

Ang pang-agham na pagbabarena sa karagatan ay nagpakita rin na mayroong halos tulad ng maraming mga selula sa marine sediment tulad ng sa karagatan o sa lupa. Natagpuan ng mga ekspedisyon ang buhay sa mga sediments sa kalaliman higit sa 8000 paa; sa mga deposito ng seabed na 86 milyong taong gulang; at sa temperatura sa itaas ng 140 degrees Fahrenheit.

Ngayon ang mga siyentipiko mula sa mga bansa ng 23 ay nagmungkahi at nagsasagawa ng pananaliksik sa pamamagitan ng International Ocean Discovery Program, na gumagamit ng pang-agham na pagbabarena sa karagatan upang mabawi ang data mula sa mga sediments at bato sa dagat at upang subaybayan ang mga kapaligiran sa ilalim ng sahig ng karagatan. Ang Coring ay gumagawa ng bagong impormasyon tungkol sa mga tectonics ng plate, tulad ng mga pagkakumplikado ng pagbuo ng karagatan ng karagatan, at ang pagkakaiba-iba ng buhay sa malalalim na karagatan.

Ang pananaliksik na ito ay mahal, at sa teknolohikal at intellectually matinding. Ngunit sa pamamagitan lamang ng paggalugad sa malalim na dagat ay maaari nating makuha ang mga kayamanang humahawak nito at mas maunawaan ang kagandahan at pagiging kumplikado nito.

Tungkol sa Ang May-akda

Suzanne O'Connell, Propesor ng Earth & Environmental Science, Wesleyan University

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon