A Fossa das Marianas atinge mais de 11,26 quilômetros abaixo da superfície do Oceano Pacífico

Deep Discoverer explorando a parede do monte submarino em Subducting Guyot 1. Crédito da imagem: Imagem cortesia do NOAA Office of Ocean Exploration and Research, 2016 Deepwater Exploration of the Marianas

A Fossa das Marianas é a fossa oceânica mais profunda da Terra e abriga os dois pontos mais baixos do planeta. 

A vala em formato crescente está no Pacífico Ocidental, a leste das Ilhas Marianas, perto de Guam. A região ao redor da fossa é notável por muitos ambientes únicos, incluindo respiradouros borbulhando enxofre líquido e dióxido de carbono, vulcões de lama ativos e vida marinha adaptada a pressões 1.000 vezes superiores ao nível do mar.

O Challenger Deep, no extremo sul da Fossa das Marianas (às vezes chamado de Fossa das Marianas), é o ponto mais profundo do oceano. Sua profundidade é difícil de medir a partir da superfície, mas em 2010, a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica usou pulsos de som enviados através do oceano e fixou o Challenger Deep de 10.994 metros (36.070 pés). Uma estimativa de 2021 usando sensores de pressão descobriu que o ponto mais profundo no Challenger Deep era de 10.935 m (35.876 pés). Outras estimativas modernas variam em menos de 305 m (1.000 pés).

O segundo lugar mais profundo do oceano também está na Fossa das Marianas. O Sirena Deep, que fica a 200 quilômetros (124 milhas) a leste de Challenger Deep, tem 10.809 m de profundidade (35.462 pés).

Em comparação, o Monte Everest fica a 8.848 m (29.026 pés) acima do nível do mar, o que significa que a parte mais profunda da Fossa das Marianas é 2.147 m (7.044 pés) mais profunda do que o Everest é alto.

QUEM É O DONO DA FOSSA DAS MARIANAS?

A Fossa das Marianas tem 2.542 km de comprimento; mais de cinco vezes o comprimento do Grand Canyon. No entanto, a fossa estreita tem em média apenas 69 km de largura.

Como Guam é um território dos Estados Unidos e as 15 Ilhas Marianas do Norte são governadas por uma Comunidade dos EUA, os EUA têm jurisdição sobre a Fossa das Marianas. Em 2009, o ex-presidente George W. Bush estabeleceu o Mariana Trench Marine National Monument, que criou uma reserva marinha protegida para aproximadamente 506.000 quilômetros quadrados do fundo do mar e águas ao redor das ilhas remotas. O monumento inclui a maior parte da Fossa das Marianas, 21 vulcões submarinos e áreas ao redor de três ilhas.

A Fossa das Marianas está localizada no oeste do Oceano Pacífico. Crédito da imagem: www.freeworldmaps.net

COMO SE FORMOU A FOSSA DAS MARIANAS?

A Fossa das Marianas foi criada pelo processo que ocorre em uma zona de subducção, onde colidem duas placas maciças de crosta oceânica, conhecidas como placas tectônicas. Em uma zona de subducção, um pedaço de crosta oceânica é empurrado e puxado por baixo do outro, afundando no manto da Terra, a camada sob a crosta. Onde os dois pedaços de crosta se cruzam, uma trincheira profunda se forma acima da curva na crosta afundando. Neste caso, a crosta do Oceano Pacífico está dobrando abaixo da crosta filipina.

A crosta do Pacífico tem cerca de 180 milhões de anos, onde mergulha na vala. A placa filipina é mais jovem e menor que a placa do Pacífico.

Por mais profunda que seja a vala, não é o ponto mais próximo do centro da Terra. Como o planeta se projeta no equador, o raio nos polos é cerca de 25 km (16 milhas) menor que o raio no equador. Assim, partes do fundo do oceano Ártico estão mais próximas do centro da Terra do que o Challenger Deep.

A pressão esmagadora da água no piso da vala é superior a 703 kg por metro quadrado (8 toneladas por polegada quadrada). Isso é mais de 1.000 vezes a pressão sentida ao nível do mar, ou o equivalente a ter 50 jatos jumbo empilhados em cima de uma pessoa.

EXISTEM VULCÕES NA FOSSA DAS MARIANAS?

Uma cadeia de vulcões que se elevam acima das ondas do oceano para formar as Ilhas Marianas espelha o arco em forma de meia-lua da Fossa das Marianas. Intercalados com as ilhas estão muitos vulcões submarinos estranhos.

Por exemplo, o vulcão submarino Eifuku expele dióxido de carbono líquido de fontes hidrotermais semelhantes a chaminés. O líquido que sai dessas chaminés é de 103 graus Celsius (217 graus Fahrenheit). No vulcão submarino Daikoku próximo, os cientistas descobriram uma piscina de enxofre derretido a 410 m abaixo da superfície do oceano, algo visto em nenhum outro lugar da Terra, de acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA).

O QUE VIVE NA FOSSA DAS MARIANAS?

Expedições científicas recentes descobriram vida surpreendentemente diversificada nessas condições adversas. Animais que vivem nas partes mais profundas da Fossa das Marianas sobrevivem em completa escuridão e extrema pressão, disse Natasha Gallo, estudante de doutorado na Scripps Institution of Oceanography, que estudou imagens de vídeo da expedição de 2012 do cineasta James Cameron à fossa.

A alimentação na Fossa das Marianas é extremamente limitada, porque o profundo desfiladeiro está longe da terra. O material vegetal terrestre raramente chega ao fundo da fossa, disse Gallo, e o plâncton morto que afunda da superfície deve cair muitos quilômetros para chegar ao Challenger Deep. Em vez disso, alguns micróbios dependem de produtos químicos, como metano ou enxofre, enquanto outras criaturas devoram a vida marinha que está abaixo deles na cadeia alimentar.

Os três organismos mais comuns no fundo da Fossa das Marianas são xenofióforos, anfípodes e pequenos pepinos-do-mar (holothurianos), segundo Gallo.

"Estes são alguns dos holothurianos mais profundos já observados e eram relativamente abundantes", disse Gallo.

Uma tomografia computadorizada do caracol das Marianas que vive na Fossa das Marianas. Um pequeno crustáceo (em verde) pode ser visto dentro do estômago do caracol. Crédito da imagem: Adam Summers/Universidade de Washington

Os xenofióforos unicelulares se assemelham a amebas gigantes e comem cercando e absorvendo seus alimentos. Os anfípodes são necrófagos brilhantes, semelhantes a camarões, comumente encontrados em trincheiras do fundo do mar; como eles sobreviveram lá embaixo foi um pouco misterioso, porque conchas de anfípodes se dissolvem facilmente nas altas pressões da Fossa das Marianas. Mas em 2019, pesquisadores japoneses descobriram que pelo menos uma espécie de moradores da Fossa das Marianas usa alumínio, extraído da água do mar, para sustentar sua concha. 

Durante a expedição de Cameron em 2012, os cientistas também avistaram tapetes microbianos no Sirena Deep, a zona leste do Challenger Deep. Esses aglomerados de micróbios se alimentam de hidrogênio e metano liberados por reações químicas entre a água do mar e as rochas.

Um dos principais predadores da região é um peixe aparentemente vulnerável. Em 2017, cientistas relataram ter coletado espécimes de uma criatura incomum, apelidada de caracol Mariana, que vive a uma profundidade de cerca de 8.000 m. O corpo pequeno, rosado e sem escamas do caracol dificilmente parece capaz de sobreviver em um ambiente tão punitivo, mas esse peixe está cheio de surpresas, relataram pesquisadores em um estudo publicado naquele ano na revista Zootaxa. O animal parece dominar neste ecossistema, indo mais fundo do que qualquer outro peixe e explorando a ausência de competidores ao devorar as abundantes presas invertebradas que habitam a fossa, escreveram os autores do estudo.

A FOSSA DAS MARIANAS ESTÁ POLUÍDA?

Infelizmente, o oceano profundo pode atuar como um potencial sumidouro para poluentes e lixo descartados. Em um estudo publicado em 2017 na revista Nature Ecology and Evolution, uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Universidade de Newcastle, no Reino Unido, mostrou que produtos químicos fabricados pelo homem que foram proibidos na década de 1970 ainda estão à espreita nas partes mais profundas do oceano.

Ao amostrar anfípodes (crustáceos semelhantes a camarões) das fossas de Mariana e Kermadec, os pesquisadores descobriram níveis extremamente altos de poluentes orgânicos persistentes (POPs) nos tecidos adiposos dos organismos. Estes incluíam bifenilos policlorados (PCBs) e éteres difenílicos polibromados (PBDEs), produtos químicos comumente usados como isolantes elétricos e retardadores de chama, de acordo com um estudo publicado na revista Nature Ecology & Evolution. Esses POPs foram liberados no meio ambiente por meio de acidentes industriais e vazamentos em aterros sanitários desde a década de 1930 até a década de 1970, quando foram finalmente banidos.

“Ainda pensamos no oceano profundo como sendo este reino remoto e intocado, a salvo do impacto humano, mas nossa pesquisa mostra que, infelizmente, isso não poderia estar mais longe da verdade”, disse o principal autor do estudo, Alan Jamieson, professor sênior da Marine Ecology at Newcastle University, disse em um comunicado.

De fato, os anfípodes do estudo continham níveis de contaminação semelhantes aos encontrados na Baía de Suruga, uma das zonas industriais mais poluídas do noroeste do Pacífico.

A densidade de microplásticos no fundo do mar é muito maior do que se pensava. Crédito da imagem: Shutterstock

Como os POPs não podem se degradar naturalmente, eles persistem no meio ambiente por décadas, chegando ao fundo do oceano por meio de detritos plásticos contaminados e animais mortos. Os poluentes são então transportados de criatura para criatura através da cadeia alimentar do oceano, resultando em concentrações químicas muito mais altas do que a poluição no nível da superfície.

“O fato de termos encontrado níveis tão extraordinários desses poluentes em um dos habitats mais remotos e inacessíveis da Terra, realmente mostra o impacto devastador e de longo prazo que a humanidade está causando no planeta”, disse Jamieson no comunicado.

A Fossa das Marianas também não está imune à poluição plástica que invade os oceanos do mundo. Um artigo de 2018 na revista Geochemical Perspectives descobriu que os microplásticos eram alarmantemente comuns nas águas mais baixas da Fossa das Marianas, indicando que esses plásticos se infiltram pelo oceano para se concentrar em seus pontos mais profundos.

ALGUÉM JÁ MERGULHOU NA FOSSA DAS MARIANAS?

As pessoas exploram a Fossa das Marianas há mais de um século.

• Em 1875, a fossa foi descoberta pelo HMS Challenger usando equipamento de sondagem recém-inventado durante uma circunavegação global, de acordo com o site do DeepSea Challenge, a expedição solo de Cameron em 2012 na trincheira. Em 1951, a trincheira foi novamente sondada pelo HMS Challenger II. Challenger Deep, a parte mais profunda da fossa, recebeu o nome dos dois navios.
• A primeira embarcação tripulada a chegar ao fundo do Challenger Deep foi um "barco profundo" chamado Trieste, que fez a viagem em 1960. Tripulado pelo tenente da Marinha dos EUA Don Walsh e pelo cientista suíço Jacques Piccard, o submersível atingiu uma profundidade de 10.911 m (35.797 pés).
• Em 2012, James Cameron tornou-se o piloto da segunda missão para chegar ao fundo do Challenger Deep. O cineasta pilotou sozinho o submersível Deepsea Challenger, filmando imagens para a National Geographic. Ele mergulhou um pouco abaixo do recorde original, atingindo uma profundidade de 10.908 m (35.787 pés).
• Em 2019, o explorador e empresário Victor Vescovo pilotou o DSV Limiting Factor, quebrando o recorde de mergulho mais profundo no Challenger Deep. Ele desceu 10.927 m (35.853 pés).
• Viagens não tripuladas na fossa por submersíveis robóticos também expandiram o conhecimento humano dessa fronteira oceânica profunda. Em 1995, o submarino não tripulado japonês Kaiko coletou amostras e dados da fossa. Em 2009, o veículo híbrido operado remotamente dos EUA Nereus viajou para o andar do Challenger Deep e permaneceu lá por 10 horas, gravando vídeo. (Nereus mais tarde implodiria em 2014 enquanto explorava outra trincheira no fundo do mar, a Kermadec Trench, de acordo com a BBC.)
• Em 2021, uma expedição espanhola, a Expedição do Anel de Fogo da Caladan Oceanic, Parte II, coletou rochas do manto do fundo da Fossa das Marianas que continham tapetes microbianos.

RECURSOS ADICIONAIS

• Para saber mais sobre como medir a profundidade do lugar mais profundo da Terra, veja Então, quão profunda é a fossa das Marianas? (PDF), um artigo na revista Marine Geodesy que discute os métodos e variações entre estimativas.
• O Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA administra o Monumento Nacional Marinho da Fossa das Marianas e sua página na web contém as últimas notícias sobre conservação e descoberta no monumento.
• Finalmente, os mapas da trincheira da NASA revelam a graciosa curva crescente do relevo.

BIBLIOGRAFIA

• Amós, J. (2014, 12 de maio). Submarino profundo de Nereus 'implode' 10 km abaixo. BBC Notícias. https://www.bbc.com/news/science-environment-27374326. Acesso em 10 de maio de 2022.
• Carolwicz, M. (2012, 14 de abril). Nova visão da fossa mais profunda. Observatório da Terra da NASA. https://earthobservatory.nasa.gov/images/77640/new-view-of-the-deepest-trench. Acesso em 10 de maio de 2022. 
• Embley, B. (2006, 4 de maio). Descoberta do Caldeirão de Enxofre no Vulcão Daikoku: Uma Janela para um Vulcão Ativo. NOAA Ocean Explorer. https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/06fire/logs/may4/may4.html.
• Gardner, JV, Armstrong, AA, Calder, BR, & Beaudoin, J. (2014). Então, qual é a profundidade da fossa das marianas? Geodésia Marinha, 37(1), 1–13. https://doi.org/10.1080/01490419.2013.837849
• Greenaway, SF, Sullivan, KD, Umfress, SH, Beittel, AB e Wagner, KD (2021). Profundidade revisada do Challenger Deep de transectos submersíveis; incluindo um método geral para profundidades precisas derivadas da pressão no oceano. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 178, 103644. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2021.103644
• Jamieson, AJ, Malkocs, T., Piertney, SB, Fujii, T., & Zhang, Z. (2017). Bioacumulação de poluentes orgânicos persistentes na fauna oceânica mais profunda. Natureza Ecologia & Evolução, 1(3). https://doi.org/10.1038/s41559-016-0051
• Jamieson, AJ (2017, 14 de fevereiro). Comentário: Como descobrimos crustáceos envenenados por poluição. Assessoria de Imprensa da Universidade de Newcastle. https://www.ncl.ac.uk/press/articles/archive/2017/02/marianatrenchpollution/
• Fossa das Marianas: Mergulhos Challenger Deep e Sirena Deep. https://caladanoceanic.com/expeditions/mariana/. Acesso em 10 de maio de 2022. 
• Monumento Nacional Marinho da Fossa das Marianas. Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA. https://www.fws.gov/national-monument/marianas-trench-marine. Acesso em 10 de maio de 2022.
• Peng, X., Chen, M., Chen, S., Dasgupta, S., Xu, H., Ta, K., Du, M., Li, J., Guo, Z., & Bai, S. (2018). Os microplásticos contaminam a parte mais profunda do oceano do mundo. Cartas de Perspectivas Geoquímicas, 1–5. https://doi.org/10.7185/geochemlet.1829
• A Fossa das Marianas. http://www.deepseachallenge.com/the-expedition/mariana-trench/ Acesso em 10 de maio de 2022.

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Referência:

OSKIN, Becky; PEDERSEN, Traci; PAPPAS, Stephanie; DOHRER, Elizabeth. Mariana Trench: The deepest depths. Live Science, Nova York, 16, mai. 2022. References. Disponível em: <https://www.livescience.com/23387-mariana-trench.html>. Acesso em: 16, mai. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.