Филиппинский желоб

Филиппинский желоб — это глубоководный океанический жёлоб в западной части Тихого океана, расположенный к востоку от Филиппинского архипелага. Он представляет собой одну из крупнейших и наиболее активных в тектоническом и сейсмическом отношении структур Тихоокеанского огненного кольца. Жёлоб является зоной субдукции, где Филиппинская морская плита погружается под Евразийскую плиту, что обуславливает его значительную глубину, интенсивный вулканизм и высокую сейсмическую активность в регионе.

Географическое положение и морфология

Филиппинский желоб простирается примерно на 1320 километров в направлении с севера на юг, от юго-восточного побережья острова Лусон до острова Хальмахера (Индонезия). Его северная оконечность находится вблизи острова Тайвань, а южная — в районе Молуккского моря. Жёлоб имеет форму узкой, вытянутой впадины с крутыми склонами и плоским дном.

Глубина

Максимальная глубина Филиппинского желоба составляет 10 540 метров, что делает его третьим по глубине океаническим жёлобом в мире после Марианского (10 994 м) и Тонга (10 882 м). Эта точка расположена в южной части желоба, в районе, известном как впадина Галатея (названа в честь датского исследовательского судна «Галатея», которое впервые провело здесь промеры глубин в 1951 году). Средняя глубина желоба составляет около 8 000 метров.

Дно и склоны

Дно желоба представляет собой узкую, относительно ровную абиссальную равнину, покрытую толстым слоем осадочных пород — преимущественно терригенных и вулканогенных отложений, сносимых с Филиппинских островов. Склоны желоба асимметричны: восточный склон, образованный погружающейся Филиппинской плитой, более пологий, а западный, сложенный породами Евразийской плиты, — крутой и террасированный. На склонах часто встречаются каньоны, оползни и разломы.

Геологическое строение и тектоника

Филиппинский желоб является классическим примером зоны субдукции — места, где одна литосферная плита погружается под другую. В данном случае Филиппинская морская плита, движущаяся на запад со скоростью около 8 см в год, погружается под Евразийскую плиту (включающую Филиппинский архипелаг). Этот процесс сопровождается следующими явлениями:

• Сейсмичность: Вдоль желоба и под Филиппинскими островами фиксируется огромное количество землетрясений, в том числе сильных (с магнитудой более 7,0). Гипоцентры землетрясений располагаются на глубинах от 10 до 700 км, образуя наклонную сейсмофокальную зону (зону Вадати — Беньофа), которая прослеживается под островной дугой.
• Вулканизм: Погружение плиты приводит к плавлению пород в мантии, что порождает магму, которая поднимается на поверхность, формируя вулканическую дугу Филиппинских островов. К этой дуге относятся такие известные вулканы, как Майон, Тааль, Пинатубо и другие. Извержения здесь часты и нередко катастрофичны.
• Деформация земной коры: Субдукция вызывает интенсивные деформации в коре Евразийской плиты, приводя к образованию складок, надвигов и разломов. В частности, вдоль западного борта желоба развит активный взбросо-надвиг, по которому породы островной дуги надвигаются на осадки желоба.

Гидрология и климат

Гидрологический режим Филиппинского желоба определяется его положением в зоне действия муссонов и тропических циклонов (тайфунов). Температура воды на поверхности колеблется от 25°C до 30°C в течение года. На глубине температура опускается до 1–2°C. Солёность воды стабильна на уровне 34–35 промилле.

Течения в желобе сложны и обусловлены как общим водообменом между Тихим океаном и морями Филиппинского архипелага, так и локальными топографическими эффектами. В придонных слоях существует слабое, но устойчивое течение, переносящее осадочный материал вдоль оси желоба.

Биология и экосистемы

Филиппинский желоб, как и другие глубоководные желоба, является средой обитания уникальных организмов, адаптированных к экстремальным условиям: высокому давлению (до 1000 атмосфер), полному отсутствию света, низким температурам и дефициту пищи.

Жизнь на дне

Донная фауна (бентос) представлена преимущественно беспозвоночными: голотуриями (морскими огурцами), многощетинковыми червями, равноногими раками, бокоплавами, двустворчатыми моллюсками и актиниями. Встречаются также рыбы из семейства липаровых (морские слизни), которые являются одними из самых глубоководных позвоночных. В осадках обитают фораминиферы и другие простейшие.

Пищевые цепи

Основным источником органического вещества в желобе является «морской снег» — взвесь из отмерших организмов, фекалий и детрита, опускающаяся из верхних слоёв океана. В некоторых районах, где встречаются выходы метана или сероводорода, формируются хемосинтетические сообщества, основанные на бактериях, окисляющих эти вещества.

Эндемики

Из-за изоляции глубоководных бассейнов в Филиппинском желобе, вероятно, существует высокий уровень эндемизма — многие виды встречаются только здесь. Однако из-за труднодоступности фауна желоба изучена слабо.

Исследования

Первые систематические промеры глубин Филиппинского желоба были проведены в 1951 году датской экспедицией на судне «Галатея», которая и обнаружила его максимальную глубину. В 1960-х годах исследования продолжили советские и американские океанографические суда. В 1970-х годах были проведены детальные геофизические съёмки, позволившие уточнить тектоническое строение желоба.

В 2000-х годах интерес к желобу возрос в связи с изучением процессов субдукции и цунамиопасности. В 2011 году японское исследовательское судно «Кайё» провело многолучевое эхолотирование, создав детальную карту рельефа дна. В 2019 году российское научно-исследовательское судно «Академик Мстислав Келдыш» (принадлежит Институту океанологии им. П. П. Ширшова РАН) выполнило комплексные геолого-геофизические и гидробиологические исследования в районе желоба.

Значение и угрозы

Сейсмическая и цунамиопасность

Филиппинский желоб является источником мощных землетрясений, которые могут вызывать разрушительные цунами. Наиболее известным примером является землетрясение 1976 года в заливе Моро (магнитуда 7,9), которое породило цунами, унёсшее жизни более 5 000 человек на острове Минданао. В 1990 году землетрясение магнитудой 7,7 на острове Лусон, также связанное с субдукцией, привело к значительным разрушениям и гибели людей. Мониторинг сейсмической активности в этом районе является важной задачей для служб предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе.

Полезные ископаемые

В осадках желоба и на его склонах могут присутствовать скопления газогидратов (метангидратов) — потенциального источника углеводородов. Однако их промышленная добыча в настоящее время нерентабельна и сопряжена с экологическими рисками. Кроме того, в районе желоба ведётся разведка на железомарганцевые конкреции и кобальтоносные корки.

Экологические риски

Основными угрозами для экосистемы Филиппинского желоба являются:

• Загрязнение: сброс с судов, пластиковый мусор, а также вынос загрязняющих веществ с Филиппинских островов.
• Глубоководный промысел: донное траление может разрушать хрупкие сообщества бентоса.
• Изменение климата: потепление вод и закисление океана могут повлиять на пищевые цепи и выживаемость глубоководных организмов.

Источники

1. Геология и геофизика Филиппинского моря. — М.: Наука, 1980.
2. Кеннетт Дж. П. Морская геология. — М.: Мир, 1987.
3. Литвин В. М., Руденко М. В. Рельеф дна Филиппинского желоба // Океанология. — 2012. — Т. 52, № 4.
4. Справочник по геологии Тихого океана. — М.: Недра, 1985.
5. Тектоника и геодинамика Филиппинского региона. — Владивосток: ДВО РАН, 2003.
6. Bathymetric Atlas of the Philippine Sea. — NOAA, 2015.
7. Gvirtzman Z., Stern R. J. Bathymetry of the Philippine Sea // Marine Geology. — 2004. — Vol. 210.
8. Yamazaki T., Murakami F. Tectonic evolution of the Philippine Sea Plate // Journal of Geophysical Research. — 1998. — Vol. 103.