РИС. 53Прогулки

Какова глубина океана? Спуск до Марианской впадины

Уже на глубине 20 m почти весь красный цвет из солнечного света исчезает, а до бездны Челленджера отсюда ещё 10 900 m.

Какова глубина океана? Спуск до Марианской впадины
Модель загружается

На этом устройстве не получается показать 3D-модель. Шаги экскурсии ниже можно прочитать текстом.

1 / 9 Десять метров под водойВы начинаете на глубине 10 m в открытом Тихом океане, сверху сквозь поверхность проходит солнечный свет. Плывите клавишами WASD или стрелками, поднимайтесь клавишей R или пробелом, опускайтесь F или C. На телефоне используйте джойстик и стрелки справа внизу.

Тяните для поворота. Колесо или щипок меняют масштаб.

Обновлено Источники проверены
Реклама

Что меняется по пути вниз

Если вы когда-нибудь ныряли на дно глубокого бассейна, то знаете, что две вещи происходят быстро: начинают болеть уши, и всё становится немного синим. Продолжайте спуск в открытом океане, и оба эффекта нарастают, пока где-то ниже 1000 m не исчезнет весь солнечный свет, а вода не будет давить на вас весом сотни атмосфер.

Эта экспозиция представляет собой столб океана от поверхности западной части Тихого океана до дна бездны Челленджера в Марианской впадине, по данным NOAA около 10 935 m ниже уровня моря. По нему можно опуститься, как на лифте, или остановиться на любой глубине и поплавать вокруг. Табло в левом верхнем углу в каждом кадре рассчитывается по глубине ваших глаз: глубина в метрах, название слоя, температура воды, давление в атмосферах и сколько осталось от солнечного света поверхности в красном, зелёном и синем. Шкала справа ставит вашу глубину рядом с погружениями китов и подводных аппаратов.

По пути вам встретятся 113 животных в натуральную величину, от португальского кораблика на поверхности до амфипод на дне бездны Челленджера. Есть ещё цветные карточки на верёвке, гидротермальные источники на хребте, скелет кита на склоне хребта и два аппарата, которые доставили людей на дно. Определитель перечисляет всех животных с диапазоном глубин, максимальным размером и источником этих чисел, а нажатие на название переносит вас к животному.

Почему красный исчезает первым

Солнечный свет состоит из разных цветов, и вода обходится с ними неодинаково. Длинные волны (красные и оранжевые) она поглощает гораздо быстрее, чем короткие (синие). В памятке NOAA Ocean Exploration о свете и цвете это сказано просто: красный, оранжевый и жёлтый отфильтровываются быстро, а синий свет проходит дальше всего.

Это видно на цветных карточках. Они висят на верёвке на глубинах 5, 20, 50, 100 и 200 m, на каждой шесть квадратов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий и белый. На 5 m карточка выглядит почти обычно. На 20 m красный квадрат уже потемнел. На 100 m красный и оранжевый чёрные, жёлтый похож на тусклый зелёный, а белый квадрат бледно-голубой. Фонарь в экспозиции включается только глубже примерно 140 m, так что верхние карточки освещены одним солнцем.

Поэтому же так много глубоководных животных красные. Красное животное отражает красный свет, а глубже нескольких десятков метров отражать уже нечего, и оно кажется чёрным. NOAA описывает морскую жабу, замеченную глубже 3000 m: в лучах робота она ярко-красная, а в окружающей тьме чёрная. Гигантский кальмар и султанчики рифтий в этой экспозиции показывают свой цвет только в луче вашего фонаря.

Проверим цифры освещённости

Модель считает, что свет ослабевает с глубиной экспоненциально, для каждой цветовой полосы со своей скоростью:

I(d) = I₀ × e^(−K·d)

K это коэффициент диффузного ослабления. Для прозрачной воды открытого океана модель берёт K = 0,35 на метр для красного (около 650 nm), 0,065 для зелёного (около 550 nm) и 0,022 для синего (около 475 nm). Это оценки для самой прозрачной океанской воды. Прибрежная вода, полная планктона и взвеси, теряет свет гораздо быстрее.

По этим трём числам короткий расчёт даёт глубину, на которой каждая полоса падает до 1% от значения на поверхности, d = ln(100) / K:

Полоса K (на m) Остаётся 1% на Остаётся 0,1% на
Красная 0,35 13 m 20 m
Зелёная 0,065 71 m 106 m
Синяя 0,022 209 m 314 m

То, что синий падает до 1% около 200 m, согласуется с описанием океана у NOAA: верхние 200 m это освещённая (эвфотическая) зона, между 200 и 1000 m проходит очень мало света, а глубже примерно 1000 m свет сверху исчезает полностью. В модели на 1000 m остаётся около 3 × 10⁻¹⁰ синего света поверхности, слишком мало для любого растения. Некоторые глубоководные глаза настолько чувствительны, что замечают его, поэтому NOAA пишет, что свет можно уловить вплоть до 1000 m.

Полоски на табло идут в логарифмической шкале, поэтому падение со 100% до 10% и падение с 0,1% до 0,01% выглядят одинаковым шагом. Картинка устроена так же, потому что наши глаза привыкают к темноте. Вот почему на 300 m вода в модели всё ещё синяя, хотя синего света осталось меньше 0,2%.

Давление растёт примерно на атмосферу каждые 10 метров

На уровне моря воздух давит на вас с силой в одну атмосферу, около 14,7 фунта на каждый квадратный дюйм. Вода примерно в 800 раз плотнее воздуха, поэтому короткий столб воды весит столько же, сколько вся атмосфера над вами. Правило NOAA: плюс одна атмосфера на каждые 33 фута (10,06 m) глубины.

Модель использует гидростатическую формулу с постоянной плотностью:

p = 1 atm + ρ·g·d

где ρ = 1025 kg/m³ для морской воды, g = 9,81 m/s² и 1 atm = 101 325 Pa. Тогда одна атмосфера соответствует 101 325 / (1025 × 9,81) = 10,08 m воды, что близко к 10,06 m у NOAA. Вот значения на остановках экспозиции в том виде, как их показывает табло:

Глубина Давление в модели
10 m 2,0 atm
100 m 10,9 atm
600 m 60,5 atm
1500 m 149,9 atm
2600 m 259,0 atm
2891 m 287,9 atm
4500 m 447,6 atm
10 935 m 1086 atm

Эмпирическое правило NOAA даёт на дне 1 + 10 935 / 10,06 = 1088 atm, так что два значения расходятся меньше чем на 0,2%. Настоящая морская вода на глубине немного сжимается и становится чуть плотнее, поэтому истинное давление на дне впадины немного выше обоих чисел. Оба намного больше часто цитируемого «в 1000 с лишним раз больше, чем на поверхности».

Животные без воздушных полостей почти ничего не замечают. NOAA Ocean Exploration указывает, что большинство глубоководных животных в основном состоит из воды, а она почти не сжимается, поэтому некоторые виды каждый день мигрируют вверх и вниз на 1000 m, проходя разницу в 100 атмосфер. Киты справляются потому, что их рёбра и лёгкие под давлением складываются. Подводным аппаратам нужны толстые стальные или титановые сферы для экипажа.

Холодная вода, которая никогда не замерзает

У поверхности тропической части Тихого океана вода около 28 °C, её греют и перемешивают солнце и ветер. Под этим перемешанным слоем лежит термоклин, где температура быстро падает с глубиной. NOAA пишет, что глубже примерно 200 m океан в среднем имеет лишь около 4 °C, что примерно между 1000 и 4000 m температура мало меняется, а более глубокая вода держится от почти точки замерзания до чуть выше неё.

Температура на табло взята из типичного профиля западной тропической части Тихого океана, точки соединены прямыми: 28 °C на поверхности, 18 °C на 200 m, около 4 °C на 1000 m и около 1,5 °C между 4000 и 6000 m. Во впадине она слегка поднимается, до примерно 2,4 °C на дне, потому что вода при сжатии немного нагревается. Профиль оценочный для этого района. В других океанах и в другие сезоны он иной, особенно в верхних нескольких сотнях метров.

Пять слоёв океана

NOAA делит толщу воды по тому, сколько солнечного света до неё доходит, и названия в экспозиции следуют её границам:

  1. Освещённая зона (эпипелагиаль), от 0 до 200 m. Света хватает фитопланктону; здесь создаётся бо́льшая часть пищи океана.
  2. Сумеречная зона (мезопелагиаль), от 200 до 1000 m. Слишком темно для фотосинтеза. Многие здешние животные сами производят свет.
  3. Полуночная зона (батипелагиаль), от 1000 до 4000 m. Солнечного света нет совсем. Свет дают только животные.
  4. Абиссальная зона (абиссопелагиаль), от 4000 до 6000 m. Почти ледяная вода над обширными илистыми равнинами.
  5. Хадальная зона (впадины), от 6000 m и глубже. Сюда доходят только глубокие впадины. Название происходит от Аида (Hades).

Средняя глубина всего океана около 3682 m, так что бо́льшая часть морского дна лежит в полуночной или абиссальной зоне.

Кнопки зон внизу экрана переносят вас в каждый слой, а при пересечении границы появляется плашка с его значениями. Вот числа модели на верхней и нижней границе каждой зоны, рассчитанные по формулам выше:

Зона Глубина Вода Давление Синего света осталось
Освещённая от 0 до 200 m от 28 до 18 °C от 1 до 21 atm от 100% до 1,2%
Сумеречная от 200 до 1000 m от 18 до 4,2 °C от 21 до 100 atm от 1,2% до 3 × 10⁻⁸ %
Полуночная от 1000 до 4000 m от 4,2 до 1,6 °C от 100 до 398 atm нет
Абиссаль от 4000 до 6000 m от 1,6 до 1,5 °C от 398 до 596 atm нет
Хадаль от 6000 до 10 935 m от 1,5 до 2,4 °C от 596 до 1086 atm нет

113 животных от поверхности до дна впадины

В определителе 113 вида: 18 в освещённой зоне, 36 в сумеречной, 39 в полуночной (вместе с обитателями источников и скелета кита), 13 в абиссальной и 7 в хадальной. Каждый помещён на глубину внутри диапазона, который даёт его источник, и каждый сделан близко к максимальному известному размеру, так что маленькие действительно маленькие. Чтобы вообще увидеть удильщика или чешуеногих улиток, придётся подплыть вплотную, а гигантская сифонофора растягивается в сумеречной зоне на 30 m.

Животные собраны из нескольких схем тела (рыба, акула, угорь, кальмар, осьминог, медуза, креветка, краб и так далее), и каждая подстраивается числами высоты, ширины, плавников и зубов. Саблезуб и топорик используют одну схему с разными числами. Модели ручной работы из первой версии экспозиции на месте:

  • Светящиеся анчоусы (600 m). Пятнистый миктофум вырастает до 11 cm. У него ряды светящихся органов на брюхе, и свет у них синий, этот цвет проходит в воде дальше всего. NOAA отмечает, что именно поэтому бо́льшая часть морской биолюминесценции синяя.
  • Кашалот и гигантский кальмар (около 650 m). Самец кашалота длиной 16 m, а NOAA Fisheries даёт для взрослых самцов до 52 футов. По данным NOAA Fisheries, кашалоты обычно охотятся на глубине около 2000 футов (610 m), а National Ocean Service упоминает погружения на 7000 футов (2134 m) и глубже в поисках гигантских кальмаров. Модель кальмара длиной 12 m от кончиков плавников до концов двух длинных ловчих щупалец.
  • Меланоцет Джонсона (1500 m). FishBase даёт 18 cm для самок и около 3 cm для самцов. Её приманка (эска) содержит светящихся бактерий, которые сияют и подманивают добычу к пасти. NOAA насчитывает 167 видов глубоководных удильщиков.
  • Гидротермальные источники (2600 m). Морская вода просачивается в кору, нагревается магмой и выходит обратно горячее 400 °C. Давление не даёт ей закипеть. Встречаясь с холодной водой, минералы выпадают в осадок и строят трубы, и NOAA сообщает о действующих курильщиках высотой около 9 m в Марианской дуге. Гигантские рифтии вырастают до 2 m и живут за счёт бактерий, превращающих химические вещества источника в пищу. SeaLifeBase отмечает их на глубинах от 2564 до 2673 m, поэтому поле источников в модели находится на 2600 m.
  • Плавающая голотурия (4500 m). Enypniastes по прозвищу «безголовый куриный монстр» умеет отрываться от дна взмахами выростов и проплывать большие расстояния.
  • Марианский липарис (8000 m). FishBase даёт от 6198 до 8178 m и до 22,6 cm. По словам NOAA Ocean Exploration, самой глубокой рыбой, когда-либо снятой на камеру, был липарис на 8336 m, и, вероятно, глубже примерно 8400 m рыбы не живут.

Как животные справляются с глубиной

Откройте определитель и отфильтруйте по приспособлению: одни и те же ответы встречаются снова и снова.

  • Производят свет (18 видов). У светящихся анчоусов, топориков, хаулиодов и светящегося присоскового осьминога есть светящиеся органы. Топорик направляет свои огни вниз, чтобы скрыть силуэт от охотников снизу (контриллюминация). Исключение составляет чёрный малакост: он испускает красный свет, которого почти не видят глубоководные животные.
  • Красное или чёрное тело (19 видов). Глубже примерно 20 m красного света не остаётся, и красное животное выглядит таким же тёмным, как чёрное. Перифилла, адский вампир и глубоководная креветка красные.
  • Прозрачные или зеркальные (15 видов). Медузы, гигантская аппендикулярия и липарис почти прозрачны. У топорика серебристые бока, отражающие окружающий синий свет.
  • Большая пасть и растяжимый желудок (10 видов). Пищи мало, поэтому многие хищники способны заглотить всё, что встретят. Чёрный живоглот может проглотить рыбу длиннее себя, а мешкорот раскрывает пасть, как сеть.
  • Гигантский размер (12 видов). Некоторые глубоководные животные гораздо крупнее своих мелководных родственников. Большинство амфипод длиной несколько миллиметров, а алицелла достигает 34 cm.
  • Живут химией, а не солнцем (4 вида). У источников рифтии, гидротермальные мидии, крабы-йети и чешуеногие улитки живут за счёт бактерий, делающих пищу из сероводорода.
  • Едят то, что тонет (5 видов). Долгохвосты, гренландская акула, черви-костоеды и хадальные амфиподы ждут, когда пища упадёт сверху.

Скелет кита на 2891 m

К западу от источников хребет опускается до 2891 m, и на иле лежит скелет кита длиной 14 m. National Ocean Service NOAA описывает, что происходит, когда кит умирает и тонет: падальщики за несколько месяцев съедают мягкие ткани, остатки больше года удобряют окружающий ил, а скелет может годами и десятилетиями кормить целые сообщества, пока бактерии разлагают жиры внутри костей.

Глубина взята по червю-костоеду Osedax rubiplumus. SeaLifeBase даёт для него одну глубину, 2891 m, где его нашли на скелете кита в 2002 году. Красные султанчики на костях в модели это и есть эти черви, каждый около 4 cm длиной. Сверху кружит гренландская акула. Она живёт в Атлантике и Арктике, а не в Тихом океане, но известна как падальщик, и её зарегистрированный диапазон доходит до 2992 m.

Откуда числа в определителе

Для рыб диапазон глубин и максимальная длина взяты из FishBase, для остальных животных из SeaLifeBase. Это две большие базы данных, где за каждым числом указана статья. Несколько записей опираются вместо них на NOAA или научную статью, и каждая карточка называет свой источник со ссылкой.

Размеры это максимальные известные размеры, измеренные по-разному. Полная длина идёт от рыла до конца хвоста. Стандартная длина заканчивается там, где начинается хвостовой плавник, поэтому настоящая длина рыбы чуть больше. Кальмаров и осьминогов меряют по мантии (телу), а не по рукам, медуз по ширине купола. На карточке всегда сказано, какой это размер. Для семи животных (краба-йети, гидротермальной мидии, чешуеногой улитки, скотоплана, плавающей голотурии, гигантской аппендикулярии и фронимы) источники дают глубину, но не размер, так что размер наша оценка и так и отмечен.

Пока вы плывёте, каждое животное, к которому вы приблизились, отмечается в определителе, а счётчик на кнопке определителя показывает, сколько вы уже видели.

Реклама

Как глубоко погружаются киты и аппараты

Шкала справа на экране отмечает эти глубины:

Кто Глубина Источник
Кашалот, обычное охотничье погружение около 610 m NOAA Fisheries
Кашалот, глубокое погружение 2134 m и глубже NOAA National Ocean Service
Клюворыл Кювье, самое глубокое зарегистрированное погружение 2992 m NOAA Fisheries
Alvin, рабочая глубина 6500 m WHOI
Самая глубокая рыба на видео 8336 m NOAA Ocean Exploration
Deepsea Challenger, 2012 10 908 m (35 787 ft) Экспедиция DEEPSEA CHALLENGE
«Триест», 1960 10 912 m (35 800 ft) US Naval Historical Center

23 января 1960 года лейтенант ВМС США Дон Уолш и Жак Пикар опустили батискаф «Триест» на дно бездны Челленджера. Спуск занял почти пять часов, на дне они провели около 20 минут. В 2012 году Джеймс Кэмерон совершил это путешествие в одиночку на Deepsea Challenger, аппарате длиной 24 фута (7,3 m), который он позже передал Вудс-Хоулскому океанографическому институту (Woods Hole Oceanographic Institution). Записанные глубины на несколько метров отличаются друг от друга и от 10 935 m у NOAA, потому что каждую измеряли по-своему, а съёмки впадины с тех пор уточнились.

Чем модель отличается от настоящего океана

  • Глубина сжата. По горизонтали одна единица равна метру, так что каждое животное и каждая машина в натуральную величину. По вертикали модель использует логарифмическую шкалу, чтобы поместились все 10 935 m: у поверхности одна единица примерно метр глубины, около 1000 m около 18 m, а у дна около 180 m. В последних 12 m над каждым дном табло снова переходит на настоящие метры, так что глубина на дне настоящая.
  • Всё ближе друг к другу. Животные собраны вокруг одного столба, чтобы вы их нашли. В настоящем океане источники находятся на срединно-океанических хребтах и в задуговых бассейнах, а не рядом с Марианской впадиной, а сама впадина шириной в десятки километров.
  • Модель света простая. Три цветовые полосы с постоянными скоростями ослабления, прозрачная вода, солнце в зените. Облака, планктон и угол солнца меняют реальные числа.
  • Животные из разных океанов. Столб объединяет виды из разных морей: чешуеногая улитка живёт у источников Индийского океана, краб-йети на хребте Восточный Скоша, а гренландская акула в Атлантике и Арктике. Каждый помещён на глубину, где его отмечает источник.
  • Каждое животное близко к максимальному размеру. Модели составляют от 80 до 100% максимального известного размера, а большинство настоящих особей меньше. Гигантская сифонофора длиной 45 m показана длиной 30 m, чтобы поместилась.
  • Некоторые размеры оценочные. Семь размеров в определителе, длина гигантского кальмара, форма «Триеста» и профиль температуры помечены как оценки.

Как перемещаться

На компьютере плывите клавишами WASD или стрелками, поднимайтесь клавишей R или пробелом, опускайтесь F или C. Удерживайте Shift, чтобы плыть быстрее, и тяните мышью, чтобы осмотреться. На телефоне джойстик слева внизу двигает вас по горизонтали (до упора, чтобы ускориться), а две стрелки справа внизу поднимают и опускают.

Глубина океана 10,9 km, поэтому есть способы спуститься быстрее. Кнопки скорости (или клавиши 1, 2 и 3) переключают между режимами «Медленно», примерно 1,4 m/s, как у водолаза, «Быстро» и «Аппарат», около 8 m/s, при котором подъём и спуск тоже становятся в четыре раза быстрее. Пять кнопок зон сразу переносят в каждый слой, а щелчок по шкале глубины справа переносит на эту глубину. Ползунок глубины в разделе «Управление» работает как лифт.

Кнопка определителя открывает список всех 113 животных. Можно искать по названию или сужать список по глубине, размеру и приспособлению, а выбор названия ставит вас перед животным с карточкой, где указаны диапазон глубин, размер и источник. Шаги «Экскурсии» останавливаются на девяти глубинах, а «Детали» ведут к каждой модели ручной работы. Выключите фонарь на глубине, и останется только собственный свет животных.

Давление как вес на ногте

Атмосферы трудно почувствовать, поэтому переведём показание на дне в вес. Одна стандартная атмосфера равна 101 325 Па, то есть 101 325 Н на каждый квадратный метр, или около 10,1 Н на каждый квадратный сантиметр. Это вес примерно 1,03 кг, лежащих на площади размером с ноготь большого пальца (здесь принято 1 см², это допущение, потому что ногти бывают разными).

На дне табло показывает 1086 атм. Умножим: 1086 × 10,1 Н даёт около 11 000 Н на этот один квадратный сантиметр. Если разделить на g = 9,81 м/с², получится масса около 1120 кг, чуть больше тонны. В старых единицах, которыми пользуется NOAA, это примерно 1086 × 14,7 = 16 000 фунтов на каждый квадратный дюйм. Тот же расчёт на глубине 1000 м, где табло показывает около 100 атм, даёт примерно 100 кг на ногте.

Число кажется огромным, но это давление, а не одна нагрузка. Вода давит со всех сторон одинаково сильно, поэтому тело, наполненное водой и без пустот внутри, не сплющивается. Об этом следующий раздел.

Распространённые заблуждения

  • «Давление там внизу всё раздавливает». Оно раздавливает то, что содержит газ. NOAA Ocean Exploration объясняет, что большинство глубоководных животных состоит в основном из воды, которая почти не сжимается, и что у них нет больших воздушных полостей, способных сплющиться. Пенопластовый стаканчик или заполненный воздухом корпус ведут себя иначе, и поэтому экипаж подводного аппарата сидит в толстой сфере.
  • «Ниже 200 м просто темно». По описанию NOAA, между 200 и 1000 м доходит очень мало света, а ниже примерно 1000 м свет сверху исчезает. Но нижние слои не лишены света. NOAA Ocean Exploration отмечает, что там многие животные сами производят свет, а табло экспозиции учитывает только солнечный свет.
  • «На вдвое большей глубине давление вдвое больше». Давление складывается из атмосферы у поверхности и воды над вами: первые 10 м удваивают его, а следующие 10 м добавляют лишь ещё половину. На 10 м модель показывает 2,0 атм, на 100 м 10,9 атм, на 10 935 м 1086 атм.
  • «Море кажется синим, потому что вода синяя». Цветные карточки показывают другую половину истории: красный, оранжевый и жёлтый поглощаются за несколько десятков метров, и видимым остаётся синий.

Попробуйте на экране

Поставьте ползунок глубины в разделе «Управление» на 10 м и прочитайте давление, затем на 100 м и на 1000 м. Вы должны увидеть около 2,0, 10,9 и 100,2 атм: примерно на одну атмосферу больше через каждые 10 м. Фонарь включается только глубже примерно 140 м, поэтому на 100 м переключатель «Фонарь» ничего не меняет. На 300 м и снова на 3000 м выключите его и включите и сравните: включённый, он показывает животных в луче в их цветах; выключенный, оставляет только солнечный свет, который ещё есть на табло, и собственный свет животных. Наконец, нажмите кнопку скорости «Аппарат» и опуститесь к скелету кита на 2891 м: проверьте, что давление там 287,9 атм, как в таблице выше.

Свет в темноте: где расположены светящиеся органы

Ниже примерно 1,000 m солнечного света уже нет, но темнота не означает отсутствие света. По данным NOAA Ocean Exploration, 80% животных, живущих на глубине от 200 до 1,000 m, светятся сами, главным образом синим: этот свет дальше всего проходит в воде. Справочник указывает расположение фотофоров, а модель подсвечивает эти участки:

  • Ряды на брюхе. Рыбы-топорики, светящиеся анчоусы, гоностомовые и многие рыбы-драконы несут снизу ряды фотофоров. При взгляде снизу слабое свечение совпадает с остаточным светом поверхности и скрывает силуэт. Это противотеневая подсветка.
  • Кончик приманки или усика. Удильщики держат перед ртом светящуюся приманку, эску. Некоторые рыбы-драконы носят светящийся усик на подбородке. У вееропёрого удильщика приманка, в отличие от большинства его родичей, не светится.
  • Красный свет под глазом. Некоторые рыбы-драконы со свободными челюстями и мелкозубая рыба-дракон излучают красный свет из органа под глазом. MBARI отмечает, что большинство глубоководных животных не видят красного, поэтому рыба освещает добычу, не выдавая себя.
  • Концы рук. У Taningia danae самые крупные известные светящиеся органы среди животных расположены на концах двух рук. У кальмара-светлячка на каждой из двух рук по три таких органа.
  • Светящаяся жидкость. Трубкоплечая рыба выбрасывает светящуюся жидкость из мешочка за жаберной крышкой и оставляет световое облако, когда спасается бегством.

В тёмных слоях стрелка у края экрана указывает ближайшее животное и расстояние в сцене. Нажатие переносит к нему. В расширенном справочнике 59 из 113 видов живут глубже 1,000 m, прежде их был 31. Расширенные возможности доступны в этой сцене.

Гиганты рядом друг с другом

Кнопка размера в расширенной версии выстраивает трёх длинных животных сумеречной зоны в натуральную величину в освещённой воде на глубине 30 m, рядом с человеком ростом 1.7 m: самца кашалота длиной 16 m, гигантского кальмара с оценочной длиной 12 m вместе с двумя ловчими щупальцами и сельдяного короля длиной 8 m. Хвостовые концы выровнены слева для прямого сравнения. Это те же модели, что встречаются ниже. Справочник и задания используют одинаковые значения: для взрослого самца кашалота взяты данные NOAA Fisheries, для кальмара указана оценка модели, а не рекорд максимальной длины.

Скрытые находки при погружении

В расширенной версии вдоль водной колонны расположены 16 скрытых находок. Чтобы обнаружить находку, нужно подплыть близко. Большинство связано с реальными наблюдениями:

  • Самое глубокое кораблекрушение, 6,895 m. В июне 2022 года ВМС США подтвердили, что обломки, найденные Victor Vescovo и Caladan Oceanic в Филиппинском море, принадлежат эскортному миноносцу USS Samuel B. Roberts, затонувшему в 1944 году. Это самый глубокий обнаруженный и обследованный затонувший корабль. Модель показывает лишь обломок корпуса на уступе стены желоба.
  • Самый глубоководный осьминог, 6,957 m. В 2019 году камера донного аппарата сняла осьминога думбо в Яванском желобе. Это первое наблюдение осьминога в хадальной зоне; см. Jamieson и Vecchione, 2020.
  • Лотовый груз, 8,184 m. В 1875 году HMS Challenger измерил в Марианском желобе 26,850 ft с помощью троса с грузом. Бездна Челленджера названа в честь корабля.
  • Nereus, 9,990 m. Этот робот достиг Бездны Челленджера в 2009 году и был потерян в желобе Кермадек 10 мая 2014 года.
  • Гигантские одиночные клетки, 10,641 m. В 2011 году исследователи Scripps сняли ксенофиофор в глубине Сирена. Эти одноклеточные организмы часто превышают 10 cm в поперечнике.
  • Пластиковый пакет, 10,898 m. База глубоководного мусора JAMSTEC содержит фото и видео начиная с 1983 года. Исследование 2018 года показало, что самым глубоким зарегистрированным мусором был пластиковый пакет в Марианском желобе.
  • Kaiko, 10,911 m. Японский робот достиг 10,911.4 m в марте 1995 года и доставил со дна бокоплава Hirondellea gigas.
  • Холодный сип, в модели 2,891 m. Богатая метаном и сероводородом жидкость просачивается из склона при температуре, близкой к окружающей воде. Мидии живут благодаря бактериям, использующим метан. Трубчатые черви растут медленно; некоторым в Мексиканском заливе было более 200 лет.
  • Зонд и линейка у источников, 2,600 m. Температура жидкости может превышать 400 °C. Гигантские трубчатые черви здесь растут чуть менее чем на 1 m в год, быстрее любого другого известного морского беспозвоночного.
  • Расколотая конкреция, 4,500 m. NOAA указывает рост подобных корок примерно на 2 mm за миллион лет.
  • Casper, в модели 4,500 m. Этот бледный осьминог без плавников обнаружен в 2016 году на глубине 4,290 m у Гавайев и пока не имеет научного названия.
  • Большая красная медуза, гребневик с красным брюхом и осадочная ловушка. Они находятся в открытой воде на глубинах 1,500, 800 и 3,000 m соответственно.

Девять заданий

Кнопка заданий расширенной версии открывает девять коротких задач. Четыре решаются плаванием: найти пять светящихся животных глубже 1,000 m, достичь дна Бездны Челленджера, последовать за глубоким погружением кашалота до 2,134 m и посетить все пять зон. Ещё четыре требуют выбора ответа по данным выставки: длина из справочника, первый исчезающий цвет в модели света, давление на 10,912 m по формуле и животное, живущее без солнечного света. Последнее задание просит найти пять скрытых находок. Решённые задания и находки сохраняются на этом устройстве.

Вопросы

Почему море выглядит синим?

Вода поглощает красный свет гораздо быстрее синего и рассеивает часть синего света обратно к вашим глазам. Примерно к 20 m почти весь красный исчезает, и оставшийся свет кажется синим.

Есть ли свет на дне Марианской впадины?

Солнечного нет. NOAA пишет, что свет с поверхности пропадает примерно к 1000 m. Единственный свет во впадине дают животные, которые светятся сами, и фонари приходящих аппаратов.

Какое давление на дне?

Около 1086 атмосфер в этой модели или около 1088 по правилу NOAA «одна атмосфера на 10,06 m». Это примерно 16 000 фунтов на каждый квадратный дюйм.

Почему так много глубоководных животных красные или чёрные?

Глубже нескольких десятков метров красного света нет, поэтому красное животное ничего не отражает и выглядит чёрным. В темноте оба цвета прячут животное от хищников.

Как глубоко может нырять кашалот?

NOAA Fisheries пишет, что кашалоты обычно ныряют примерно на 610 m, а National Ocean Service NOAA упоминает охотничьи погружения на 2134 m и глубже. Самое глубокое зарегистрированное погружение среди всех китов принадлежит клюворылу Кювье, 2992 m.

На какой наибольшей глубине видели рыбу?

Липариса сняли на 8336 m. NOAA Ocean Exploration считает, что из-за огромного давления рыбы не живут намного глубже примерно 8400 m.

Насколько холодно в глубинах океана?

Глубже примерно 200 m в среднем около 4 °C, а у дна вода близка к замерзанию, но остаётся жидкой. Во впадине она очень немного теплеет из-за сжатия.

Что такое скелет кита на дне?

Это туша кита на морском дне. NOAA описывает её как внезапный сосредоточенный запас пищи для глубин: падальщики за несколько месяцев очищают мясо, а кости могут годами и десятилетиями кормить сообщества червей, бактерий и других животных.

Почему так много глубоководных животных светятся?

Глубже примерно 1000 m солнечного света нет, и свет остаётся единственным способом видеть и быть видимым. Животные используют его, чтобы подманивать добычу, находить партнёров, отпугивать нападающих и, как топорик, прятать силуэт на фоне слабого света сверху. В этой экспозиции светятся 37 из 113 видов.

Глубоководные животные крупнее мелководных?

Некоторые да. Алицелла достигает 34 cm, во много раз больше мелководных амфипод, а гигантский кальмар и гигантская сифонофора входят в число самых длинных животных. Многие другие остаются маленькими, как циклотон длиной 7,6 cm, так что размер зависит от группы.

Кто первым достиг дна бездны Челленджера?

Дон Уолш и Жак Пикар на «Триесте» 23 января 1960 года. Джеймс Кэмерон первым спустился туда в одиночку, в 2012 году.

Какой затонувший корабль найден глубже всего?

По данным ВМС США, это USS Samuel B. Roberts, эскортный миноносец, затонувший в бою у острова Самар в 1944 году. Самый глубокий обнаруженный и обследованный корабль лежит на 6,895 m в Филиппинском море; его опознали в июне 2022 года.

Достиг ли пластик дна океана?

Да. Исследование базы JAMSTEC в 2018 году обнаружило пластик даже глубже 6,000 m, в основном одноразовый. Самая глубокая зарегистрированная находка — пластиковый пакет на 10,898 m в Марианском желобе.

Что такое холодный сип?

Место, где богатые метаном, нефтью или сероводородом жидкости просачиваются со дна при температуре, близкой к окружающей воде. NOAA описывает такие места как устойчивые и долговечные, в отличие от горячих источников. Их животные растут медленно; трубчатые черви могут жить более 200 лет.

У какого животного самые крупные светящиеся органы?

У Taningia danae самые крупные известные светящиеся органы среди животных находятся на концах двух рук. Во время охоты кальмар заставляет их вспыхивать.

Термины

  • Скелет кита на дне (китовый остов): туша кита на морском дне и сообщество, которое ею живёт.

  • Стандартная длина: длина рыбы от рыла до начала хвостового плавника.

  • Контриллюминация: свет брюха, повторяющий слабый свет сверху, чтобы животное не отбрасывало тени.

  • Коэффициент ослабления (K): насколько быстро свет ослабевает с глубиной. На расстоянии 1/K свет падает до 1/e (около 37%).

  • Атмосфера (atm): давление воздуха на уровне моря, 101 325 паскалей.

  • Батискаф: глубоководный аппарат, у которого сфера экипажа подвешена под большим поплавком с бензином, который легче воды и почти не сжимается.

  • Биолюминесценция: свет, который живые существа производят с помощью химической реакции.

  • Хемосинтез: создание пищи из химических веществ вместо солнечного света, как делают бактерии источников.

  • Эска: светящаяся приманка на конце удочки удильщика.

  • Хадальная зона: самая глубокая часть океана, от 6000 m вниз, встречается только во впадинах.

  • Фотофор: светящийся орган рыбы или кальмара.

  • Термоклин: слой, где температура быстро падает между тёплой поверхностной и холодной глубинной водой.

  • Холодный сип: место выхода богатой метаном жидкости из морского дна при температуре, близкой к окружающей воде.

  • Ксенофиофора: одноклеточный организм глубоководного дна, который может быть крупнее 10 cm.

Источники

Реклама

Встроить экспонат

Вставьте этот код в веб-страницу или запись в блоге, и там появится действующая модель.

Открыть