Marianetako itsas hobia

Marianetako itsas hobiak hurbileko Mariana uharteen izena darama. Uharteok Las Marianas izena Mariana Austriakoa erregina espainiarraren omenez dute. Mariana Austriakoa Espainiako Felipe IV.aren alarguna izan zen. Uharteak arku irlatarraren (subdukzio guneetan sortutako artxipelagoaren) zati dira, eta subdukzio eremuko plaka gainartzailean eratzen da arku hau, Mariana plakan hain zuzen ere, hobiaren mendebaldeko aldean.

Marianetako hobia bi plaka tektonikoren arteko muga osatzen duen Izu–Bonin–Mariana subdukzio-sistemaren parte da; Ozeano Bareko eta Mariana plakek osatzen dute Marianetako itsas hobia eta Mariana uharteetako arkua. Sistema horretan, Ozeano Bareko plakaren mendebaldeko ertza, mendebaldeko Mariana Plaka txikienaren azpian dago (bultzada eraginez).

Ozeano Bareko Plakaren mendebaldeko ertzeko lurrazaleko materiala lurreko lurrazal ozeaniko zaharrenaren zati bat da (170 milioi urte inguru), eta, beraz, hotzagoa eta dentsoagoa da; horregatik du altueran horrenbesteko ezberdintasuna, Mariana Plaka gazteagoarekin alderatuta. Plaken mugako alderik sakonena Marianetako hobia da. Ozeano Bareko eta Marianako plaken mugimenduak ere, zeharka, Mariana Uharteen sorreraren ardura du. Azpiratutako Ozeano Bareko plakaren zatiko mineraletan harrapatuta dagoen ura askatzearen ondorioz, goi-mantuaren fluxu-urtzeak gertatzen dira eta urtze horrek eragiten ditu uharte bolkaniko horiek.

Lehen ikerketak

Hobia lehen aldiz 1875ean zundatu zen Challenger espedizioan, soka pisutsua erabiliz 8.184 metro neurtu zituen^[9]. 1877an, Tiefenkarte des Grossen Ozeans ("Ozeano Handiaren sakonera-mapa") izeneko mapa bat argitaratu zuen Petermannek, eta lehen zundaketa egin zen lekuan Challenger Tief-a, edo Challenger sakonunea, zegoela erakutsi zuen. 1899an, eraldatutako Collier itsasontzi batek, USS Nerok, 9.636 metro erregistratu zuen^[10].

1951ean, Challenger IIak ekozunda-sorta erabiliz aztertu zuen hobia, jatorrizko espedizioan erabilitako tresneriak baino modu zehatzagoa eta askoz errazagoa neurtzeko moduarekin. Azterketa horretan, hobiaren zatirik sakonena Challenger II.ak 10.900 metro sakonera neurtu zuenean erregistratu zen 11°19'N 142°15'E koordenatuetan, Challenger Deep izenarekin ezaguna^[11].

1957an, Vityaz ontzi sobietarrak 11.034 metroko sakoneraren berri eman zuen Mariana Hollow izeneko leku batean.

1962an, M.V. Spencer F. Baird ur-azaleko itsasontziak 10.915 metroko sakonera neurtu zuen, sakonera neurgailu zehatzak erabiliz.

XX. mendearen amaiera

1984an, Takuyo ikerketa-ontzi japoniarrak Marianetako hobiko datuak bildu zituen, ekozunda-sorta, sonar multipledun zehatz bat erabiliz; 10.924 metroko sakonera maximoa jaso zuten^[12]. 1995eko martxoaren 24an, KAIKO izeneko urrutitik gidatutako ibilgailua Marianetako hobiko alderik sakonenera iritsi zen 10.911 metroko urpekaritza-erregistro sakonena eginez.

1997-2001 bitartean egindako ikerketetan, Challenger Deep-en antzeko sakonera, seguruenik sakonera handiagoa, zuen bat gune bat aurkitu zen Marianetako hobian zehar. Hawaiiko Geofisika eta Planetologia Institutuko zientzialariek aurkitu zuten gune hori Guam uharteen inguruko neurketa bat osatzen ari ziren bitartean; mapak egiteko zundaketa sistema ikerketa-ontziaren atzean lotuta zeramaten inkesta egiteko. Leku berri hori HMRG (Hawaii Mapping Research Group) Deep (Sakona) izendatu zuten, aurkitu zuten zientzialari-taldearen ondoren^[13].

XXI. mendea

2009ko ekainaren 1ean, RV Kilo Moana ontzian (Nereus ibilgailuaren ontzi inudea) egindako mapatzeak 10.971 metroko sakonera zuen leku bat adierazi zuen. Challenger Deep-en zunda mapatzea posible izan zen ur sakonerako Simrad EM120 sonar multipledun batimetria-sistemari esker. Zundaketa sistema honek fase-hondoaren eta anplitudearen detekzioa erabiltzen du, hobi osoko uraren sakoneraren %0,2 baino zehaztasun hobearekin (horrek esan nahi du sakonera zehatza dela ± 22 metrotan).^[14][15]

2011n, Amerikako Batasun Geofisikoaren Udazkeneko Bileran iragarri zen Estatu Batuetako Itsas Armadako ontzi hidrografiko batek, sonar multipledun ekozunda-sorta batez hornituta zegoenak, hobi osoa 100 metroko bereizmenarekin mapatu zuen neurketa bat egin zuela. Mapatzeak 4 haitz azaleratu utzi zituen agerian, uste da hauek itsaspeko mendi izan zirela garai batean^[16].

Washingtongo Unibertsitateko eta Woods Hole Erakunde Ozeanografikoko ikertzaileek 2012an Marianetako itsas hobia aukeratu zuten azal azpiko uraren zikloa ikertzeko ikerketa sismikoa egiteko. Ozeano-hondoko sismometroak eta hidrofonoak erabiliz, zientzialariak gai ziren 97 kilometro sakoneko egitura mapatzeko^[17].

Jaitsierak

Tripulatutako zein tripulazio gabeko jaitsierak egin izan dira itsas hobi honetara. Trieste batiskafoa (Auguste Piccard-ek diseinatua), Marianetako hobiaren behealdera iristen tripulatutako lehenengo ibilgailua izan zen^[18][19]. Suitzarrek diseinatutako, italiarrek eraikitako eta Estatu Batuetako Itsas Armadaren jabetza izan zeneko ibilgailua tripulatuta jaitsi zen 1960ko urtarrilaren 23an, Don Walsh eta Jacques Piccard zeuden ontzi barruan. Lasta gisa burdinazko pisuak erabili ziren (ontziari egonkortasuna emateko), bultzada (flotagarritasuna ahalbidetzen duen indarra) gasolinarekin lortu zuten. Ontziko sistemek 11.521 metroko sakonera adierazi zuten^[20], baina, kalkulu batzuen ondoren 10.916 metrora aldatu zuten sakonera^[21]. Sakonera zehazki kalkulatzeko, neurtutako presioaren konbertsioa eta itsasoaren azaleko eta hondoko uraren dentsitatean oinarritutako kalkuluak erabili ziren.

Horren atzetik, tripulazio gabeko ROVek (Remotely Operated underwater Vehicle) burututako jaitsierak izan ziren: Kaiko 1996an eta Nereus 2009an. Lehen hiru espedizioek sakonera berdintsuak neurtu zituzten zuzenean, 10.902 m. eta 10.916 m. bitartean^[22][23]. Laugarrena James Cameron zinema-zuzendari kanadarrak egin zuen, 2012ko martxoaren 26an. Deepsea Challenger ontzi murgilgarrian iritsi zen Marianetako hobiaren hondora, 10.908 metroko sakonerara hain zuzen^[24].

2015eko uztailean, Ozeanoen eta Atmosferaren Administrazio Nazionaleko, Oregon Estatuko Unibertsitateko eta Kostaldeko Guardiako kideek hidrofono bat sartu zuten Marianetako hobiaren gunerik sakonenean, Challenger Deep-ean (aurretik milia bat baino sakonerago ez zen hidrofonorik sartu). Titaniozko sabaidun hidrofonoa 7 miliako presio izugarria altua jasateko diseinatu zen^[25]. Ikertzaileek azarora arte hidrofonoa berreskuratu ezin izan zuten arren, datuen edukiera 23 egunetan bete zen zeharo. Soinuak aztertzen hilabeteak eman ondoren, adituak harrituta geratu ziren soinu naturalak, lurrikarak, tifoiak, baleak, zein soinu artifizialak, hala nola itsasontziak, entzutean.^[26] Misioaren arrakastaren ondorioz, ikertzaileek beste hidrofono bat jartzeko planak iragarri zituzten 2017an, denbora luzeagorako.

2019an, Victor Vescovok 10.928 metroko jaitsiera egitearren errekorra lortu zuen apirilaren 28an, DSV Limiting Factor erabiliz, Floridako Triton Submarinesek fabrikatutako Triton 36000/2 modeloa. Lau aldiz jaitsi zen 2019ko apirilaren 28tik maiatzaren 5era, eta Challenger Deep-en behin baino gehiagotan murgildu den lehen pertsona da^[27][28].

2020ko maiatzaren 8an, Errusiako ontzi-eraikitzaileen, Errusiako Zientzia Akademiako talde zientifikoen proiektu partekatu batean, Ikerketa Aurreratuko Proiektuetarako Errusiar Fundazioaren eta Ozeano Bareko Flotaren laguntzarekin, Vityaz-D itsaspeko ibilgailu autonomoa Marianetako hobiaren hondoan sartu zen, 10.028 metroko sakoneran. Vityaz-D da hobiaren muturreko sakonerara modu autonomoan joaten itsaspeko lehen ibilgailua. Misioak 3 ordu baino gehiago iraun zuen, urperatzeko eta azaleratzeko denbora kontutan izan barik^[29][30].

2020ko azaroaren 10ean, Fendouzhe urperagarri txinatarra Marianetako itsas hobiaren hondora iritsi zen 10.909 metroko sakoneran^[31][32].

Makro organismoak

1960an egindako espedizioan bizidunak ikusi zituztela baieztatu zuten, harrituta noski presio altuak direla eta. Hala nola, behealdean bizi diren izaki handiak 30 cm luze den arrain zapala, eta izkirak^[33]. Piccarden arabera "Behealdeak arina eta argia zirudien, lohi diatomeoaren hondarra"^[34]. Itsas biologo asko arrain zapalaren behaketa dudan jartzen ari dira orain, eta iradokitzen dute izaki hori holoturia izan zitekeela^[35][36]. Bigarren espedizioan, tripulaziorik gabeko Kaikok itsas hondoko lokatz-laginak jaso zituen^[37]. Organismo txikiak lagin horietan bizi zirela ikusi zen.

2011ko uztailean, ikerketa-espedizio batek dropcams izeneko soka gabeko lurreratzaileak askatu zituen, bideo-kamera digitalekin eta argiekin, itsaso sakoneko eskualde hori esploratzeko. Beste organismo bizidun askoren artean, Monothalamea motako ameba zelulabakar erraldoi batzuk ikusi ziren, 10 cm baino handiagoko tamainakoak^[38]. Monothalamea aipagarria da tamainagatik, itsasoan duen ugaritasun handiagatik eta makina bat espezieren ostalari izateagatik.

2014ko abendukoan, Liparidae espezie berri bat aurkitu zen 8.145 m-ko sakoneran, sakonera handienean grabatutako bizidunaren errekorra hautsi zuen^[39]. 2014. urteko espedizioan, hainbat espezie berri filmatu ziren, super-erraldoi izeneko anfipodo izugarriak barne. Itsasondoko erraldoitasuna, espezieak azaleko uretako ahaideak baino handiagoak izateko prozesua da. 2017ko maiatzean, identifikatu gabeko Liparidae familiako banako bat filmatu zuten 8.178 metro sakonean aurreko errekorra hautsiz.

Sakoneran hauetan bizi diren animaliek, izugarrizko presioa jasan behar dute (1000 atm inguru) eta horri aurre egiteko piezolitoak dituzte, hauen funtzioa proteinek presio altuak jasatea da beraien egitura tridimentsionala babesteko. Piezolito hauen adibide bat trimetilamina oxidoak, edo TMAOak, dira. Molekula honek (TMAO) funtzio garrantzitsu hori izateaz gain arrainari haren usain bereizgarri hori ematen dion molekula da. Arrainak zenbat eta sakonerago egon, orduan eta TMAO gehiago behar dute presio hidrostatikoa jasateko. Hala ere, arrainek badute muga bat TMAO molekula gordetzeko eta hori izan daiteke arrainak sakonera berdintsutik behera ez joateko arrazoietako bat.

Anfipodoak ordea, arrainak baino sakonera handiagoetan bizi dira. Agian sakonera haietan harrapakaririk ez dutelako izango da, baina hala ere zientzialariek uste dute arrainek baino denbora gehiago egon direla bertan bizitzen eta azkenean eboluzioari esker presio horri aurre egiteko hainbat mekanismo garatu dituztela. Horren adibide bat egurra digeritzeko entzima da, egurreko zelulosa glukosa eta zelobiosara lisatzen du baina gakoa haren presio optimoa da: 100.000.000 Pa (>1000Atm)^[40]. Horrez gain, anfipodo hauetan TMAO kopuru altuak aurkitu dituzte, bestelako arrainetan bezalatsu, baina hauetan glizerofosforilkolina (GPC) eta eszilo-inositol kopuru altuak ere aurkitu dituzte. Bi molekula hauek babesleak dira, GPCa ugaztunen giltzurrunetan aurkitzen da bertako proteina substantzia kutsakorrengandik babesteko. Ikertzen ari dira eszilo-inositolak txarto tolestutako burmuineko proteinak birtolesteko duen garrantzia, hau Alzheimer gaixotasunaren sendagaia izan daiteke^[41].

Mikrobiologia

Ikertzaileek Marianetako itsas hobiko arroketan bizar itxurako geruza likatsu batez ohartarazi ziren, horrelakoak arinago aurkitu dituzte bai ez hain sakon. Mantu mikrobiar hauek, izaki zelulabakarrez osatutako multzoak dira, eta beraien genoma aztertuta ikusi dute karbono dioxidoa ilunpean finkatzeko eta sufre erreduzituaz energia lortzeko geneak dauzkatela. Hori dela eta, zientzialariek biziaren jatorria azaltzeko pista edo pieza bat izan zitekeela uste dute.

Marianetako itsas hobiko plaka bien arteko interakzioen ondorioz serpentinizazio izeneko prozesu mineralogiko bat ematen da, zeinetan karbono dioxidoa eta hidrogenoa askatzen diren, eta hor egon daiteke bizia hasteko erabili zen energia iturria. Espedizioan hamar milaka mikrobio batu ziren hainbat modutan (ur laginetan, sedimentu laginetan, organismo handien barrenean) eta horiek guztiak laborategi batean gorde ziren hobiko baldintzak simulatuz (presio izugarri handia, tenperatura baxua, argitasun falta). Mikrobio guzti horietatik espezieka isolatu behar dira hauen morfologia, bizimodua, biokimika hobeto aztertzeko, eta lan hori ez da batere erreza.

2016an, ikerketa-espedizio batek itsas hobian, 7.841 metrotik 10.250 metrora bildutako krustazeo-sarraskijaleen konposizio kimikoa aztertu zuen. Organismo horien barruan, ikertzaileek PCBen kontzentrazio oso altuak aurkitu zituzten. Toxina kimiko hori debekatua dago 1970eko hamarkadaz geroztik, hobiko sedimentuan kontzentratua^[42]. Beste ikerketa batzuen arabera, anfipodoek ere mikro-plastikoak irensten dituzte; anfipodoen %100k gutxienez material sintetikozko pieza bat dute haien urdailetan^[43][44].

2019an, Victor Vescovok jakinarazi zuen plastikozko poltsa bat eta gozoki-bilgarriak aurkitu zituela hobiaren behealdean^[45]. Urte horretan, Scientific Americanek jakinarazi zuen, halaber, bonba nuklearren probetako karbono-14a hobian aurkitutako uretako animalien gorpuetan aurkitu dela^[46].

Ozeanoko beste hobi batzuk bezala, Marianetako hobia hondakin nuklearrak botatzeko leku gisa proposatu zen 1972. urtean^[47][48], leku horretan sortzen den plaken subdukzio tektonikoak hondakin nuklearrak Lurraren mantura bultza zitzakeelakoan, Lurraren bigarren geruza. Hala ere, nazioarteko zuzenbideak debekatuta dauka hondakin nuklearrak ozeanora isurtzea^[49]. Gainera, plaken subdukzio-eremuak lurrikara oso handiekin lotzen dira, eta ondorioz, ekosistema hadopelagikoan utziko liratekeen hondakin nuklearren segurtasuna ezin daiteke bermatu epe luzera.

• Fosa tektoniko
• Ordoki abisal
• Plaken tektonika
• Subdukzio