כיצד זכה שקע מריאנה לתואר "המקום העמוק ביותר בכדור הארץ"?

ג'יימס קמרון עלה לכותרות לאחרונה כשהצליח לצלול לעומק של 11 קילומטרים בחלק העמוק ביותר של שקע מריאנה (Mariana Trench), בצוללת המחקר האישית דיפסי צ'לנג'ר (Deepsea Challenger). (המבצע נערך כחלק מתוכנית חקר משותפת של חברת נשיונל ג'יאוגרפיק ורולקס).

קמרון, הבמאי ההוליוודי, יוצר הסרט "טיטניק" וחוקר אורח של חברת נשיונל ג'יאוגרפיק, הוא אחד משלושה אנשים בלבד שצללו לנקודה העמוקה ביותר בכדור הארץ, והיחיד שעלה בידו להישאר שם די זמן כדי להסתכל סביבו.

אמנם קמרון ואנשיו מקווים לגלות עוד מידע על הביולוגיה של מצולות מריאנה, אבל הגיאולוגים כבר יודעים הרבה מאוד על אופן היווצרותו של שקע מריאנה, ויכולים להסביר מדוע הוא הנקודה העמוקה בעולם.

שקע מריאנה אינו תלם עמוק וצר בקרקעית הים, כפי שאולי ניתן לחשוב, אלא הוא מציין אזור הפחתה. אזורי הפחתה קיימים במקומות שבהם חלק אחד של קרקעית הים – במקרה זה, הלוח הפסיפי – שוקע מתחת לחלק אחר, הלוח הפיליפיני. הכוחות הטקטוניים מכופפים  את הלוח הפסיפי בחוזקה עד שהוא חודר בזווית תלולה אל פנים כדור הארץ, אך בגובה קרקעית הים הוא שוקע בזווית מתונה יחסית.

לוח טקטוני הוא גוש סלע ענקי בעובי של כמאה קילומטרים, לעתים אף יותר, מסביר רוברט סטרן, גיאופיזיקאי מאוניברסיטת טקסס. "על מנת שדבר כזה ישקע

פנימה לתוך האדמה, צריך לכופף אותו כלפי מטה, והכיפופים האלה מתונים מאוד."

אחת הסיבות לעומקו הגדול של שקע מריאנה היא שקרקעית הים באוקיינוס השקט המערבי היא מהעתיקות ביותר בעולם – בת כ-180 מיליוני שנים. קרקעית הים נוצרת משפכי לבה המבעבעים ברכסים מרכז-אוקייניים. הלבה הטרייה היא חמה יחסית ובעלת יכולת ציפה, כך שהיא רוכבת על גבי המעטפת שמתחתיה. אך ככל שהלבה מזדקנת ומתפשטת הרחק ממקורה, היא מתקררת ונעשית צפופה יותר ויותר, ולכן היא שוקעת עוד ועוד כלפי מטה – וזה מה שקרה בשקע מריאנה.

שני גורמים נוספים חוברים ליצירת העומק המדהים של שקע מריאנה, שאורכו 2,550 קילומטרים. ראשית, השקע מרוחק מכל גוש יבשתי גדול, ולכן רב המרחק בינו ובין שפכיהם של נהרות בוציים.
"הרבה שקעים עמוקים אחרים מלאים יותר במשקעים," כתב כריס גולדפינגר, מנהל מעבדה לטקטוניקה פעילה ולמיפוי קרקעית הים. נוסף על כך, קווי העתק סמוכים מבתרים את הלוח הפסיפי ועושיםים אותו ללשון צרה באתר השקע, מה שמאפשר ללוח להתכופף מטה בזווית תלולה יותר מזו שאנו מוצאים באזורי הפחתה אחרים.

בשל זווית זו חשבו רוב המדענים ששקע מריאנה אינו מקור אפשרי של רעידות אדמה גדולות, סיפר הגיאופיזיקאי אמיל. ההסבר לכך הוא שהסלע הצפוף של הלוח הפסיפי באתר השקע אינו אמור להידחק בחוזקה כלפי מעלה כנגד הלוח הפיליפיני ה"רוכב" עליו, תהליך היוצר בדרך כלל את החיכוך המחולל רעידות אדמה.

אבל רעידת האדמה שפגעה בסומטרה ב-2004 ורעידת האדמה שפגעה ביפן ב-2011 חיסלו את התיאוריה הזאת משום שהתרחשו במקומות אחרים אך דומים, שבהם לא היה ניתן לצפות לזעזועים ענקיים, כתב אוקל, והוסיף כי אם כך הדבר אין שום סיבה לחשוב שאזור שקע מריאנה אינו מסוגל לחולל רעידת אדמה, אולי בעוצמה של 9.5. "ידוע על שני אירועים [באזור זה] שחוללו נחשולי צונאמי מקומיים ב-1826 וב-1872."

גם הצלילה שוברת השיא של קמרון אינה יכולה לשפוך אור על הנושא, שכן אי אפשר לדעת מה בדיוק מתרחש באזור הפחתה, מפני שרוב הפעילות מתנהלת 700 קילומטרים מתחת לפני כדור הארץ.

באנלוגיה לסיפור טיטניק השווה סטרן את הצלילה של קמרון לגוש קרח צף. "קמרון לא הגיע אפילו לקצהו – הוא עבר 11 קילומטרים מתוך 700. השקע הוא ממשק בין גבולות ההתנסות האנושית ובין המציאות שאותה האדם אינו יכול לחוות."

למרות זאת, בצלילות הבאות יש סיכוי שיועלו דגימות סלע וייערכו חיפושים אחר יצורים החיים עמוק יותר מהמקומות שבהם נמצאו עד כה. "החיים בסביבות קיצוניות הם מרתקים, ואני מאמין שזה חלק גדול ממה שממריץ את קמרון," אמר גולדפינגר. "יש לקוות שהצוללת החדשה הזאת תספק את היכולת לעסוק במדע ראוי לשמו בעומקים האלה. אני חושב שזו בעצם משימת גילוי בשלב זה." סטרן הסכים. הוא דווקא השווה את מסעו של קמרון לנחיתת האדם על הירח.

לקריאת כל התגובות ברצף