馬裡亞納海溝(Mariana Trench),又名瑪利亞娜海溝。位於11 °20′N,142°11.5′E,即菲律賓東北、馬裡亞納群島附近的太平洋底,北起硫磺島、西南至雅浦島附近。其北部有阿留申、千島、小笠原等海溝,南有新不列顛和新赫布裡底等海溝,全長2550千米,為弧形,平均寬70千米。據估計這條海溝已形成6000萬年。
海溝最深處的地方達6~11千米,是已知的海洋最深處,這裡水壓高、完全黑暗、溫度低、含氧量低,且食物資源匱乏,因此成為地球上環境最惡劣的區域之一。
馬裡亞納海溝是板塊俯衝地帶,海底地質運動非常活躍,海山火山巖的物質組成及成因等是海洋地質科學家感興趣的問題。
一般認為海洋板塊與大陸板塊相互碰撞,因海洋板塊巖石密度大,位置低,便俯衝插入大陸板塊之下,板塊進入地幔後逐漸熔化而消失。在發生碰撞的地方會形成海溝,在靠近大陸一側常形成島弧、弧後盆地和海岸山脈。這些地方都是地質活動強烈的區域,常出現火山爆發和地震。
海底生物
如果把世界最高的珠穆朗瑪峰放在溝底,峰頂將不能露出水面。不少的登山家成功地徵服了珠穆朗瑪峰,但探測深海卻極其困難。1960年1月,科學家首次乘坐「的裡雅斯特"號深海潛水器,首次成功下潛至馬裡亞納海溝底進行科學考察。海溝底部高達1100個大氣壓的巨大水壓,對於人類是一個巨大的挑戰。深海是一個高壓、漆黑和冰冷的世界,通常溫度只有2℃(極少數海底受地熱的影響水溫可高達380℃)。令人驚奇的是,在這樣深的海底,科學家們竟然看到有一條比目魚和一隻小紅蝦在遊動。有的理論認為深海海溝的形成主要原因是地殼的劇烈凹陷。
潛水員曾在千米深的海水中見到過人們熟知的蝦、烏賊、章魚、槍烏賊,還有抹香鯨等大型海獸類;在2000~3000米的水深處發現成群的大嘴琵琶魚:在8000米以下的水層,發現僅18釐米大小的新魚種。在馬裡亞納海溝最深處則很少能看到動物了。
2014年12月,科學家在馬裡亞納海溝8145米的海床上發現了一種魚類,這比先前紀錄深了將近500米。參加研究計劃的科學家發現的這個奇特生物據信是「獅子魚」,「當它遊泳時,看起來像有個奇怪的卡通狗鼻子背後浮動著溼紙巾。」這種魚渾身呈白色,頭大、眼睛小、沒有魚鱗,通常較人類的手掌稍長。
英國亞伯丁大學(Aberdeen University)科學家傑米生(Alan Jamieson)博士表示:「這種棲息深度很深的魚,不像我們所曾看過的東西,也不像我們已知的任何東西。」
為適應深海環境,深海魚的生理機能發生了很大變化。這些變化反映在深海魚的肌肉和骨骼上。由於深海環境的巨大水壓作用,魚的骨骼變得非常薄;而且容易彎曲;肌肉組織變得特別柔韌,纖維組織變得出奇的細密。更有趣的是,魚皮組織變得僅僅是一層非常薄的層膜,它能使魚體內的生理組織充滿水分,保持體內外壓力的平衡。這就是在如此巨大的壓力下深海魚也不會被壓扁的原因。另外,深海魚類的眼睛也變得非常奇特。我們常見的金魚,不僅顏色非常鮮豔,兩隻眼睛特別大,而且好玩。和金魚比較,生活在深海裡的魚類,其眼睛結構要比金魚眼豐富多了。一般魚的眼睛,多生長在頭的兩側,而生活在深海中的魚,眼睛卻長在頭部的背部。從正面看,後魚的兩隻大眼框,簡直就像是豎起來的兩隻電燈泡。而從上往下看,兩隻眼睛又像兩個大圓圈,佔據著頭部的「要塞」部位。更有趣的是,這種魚眼能上下左右活動,其眼球的組織結構和一架望遠鏡差不多,而且還能自如地調整焦距。奇特的眼睛結構,幾乎是深海魚的一個共同生理特徵。
深海裡並不是風平浪靜的,裡面有很多血腥與殺戮。科學家一直在尋找10米長以上的霸王烏賊就生活在這片終年不見天日的海底。還沒有人見過其真正的樣子,但是霸王烏賊的天敵是抹香鯨,科學家曾經在抹香鯨的肚子裡面發現直徑有20釐米的巨型烏賊牙齒。科學家斷定這條烏賊就是霸王烏賊。然而霸王烏賊的天敵居然是抹香鯨,這就意味著深海裡他們一直在持續著血腥與殺戮。
海底花園
2019年5月28日,中國遠洋綜合科考船「科學」號科考隊員在馬裡亞納海溝南側海山發現了近10片五彩斑斕的珊瑚林。林內各種珊瑚和柱星螅等集聚生長,猶如「海底花園」一般,實屬罕見。
馬裡亞納海溝的珊瑚林
海底礦藏
2011年1月,一個國際科研團隊在對馬裡亞納海溝的考察中發現那裡儲存著大量碳,這意味著海溝在調節地球環境方面的作用比人們之前認識的更為重要。馬裡亞納海溝就像是個沉澱物收集器,被海溝裡細菌轉化的碳含量比6000米深的海底平原上的碳含量高。這說明了海溝裡碳含量比研究人員此前認為的高,他們以前沒意識到深海裡還有這麼一個二氧化碳收集槽。科學家們下一步的想法是把研究結果量化,算出深海海溝裡的碳含量到底比其它海域多出多少,而細菌轉化的碳的量具體是多少,這些數據能幫助科研人員更好了解深海海溝在調節氣候方面的作用。