Маріанська западина — це океанічний жолоб у західній частині Тихого океану, де зафіксовано найглибшу відому точку планети — Безодню Челленджера з глибиною 10 935 ± 6 метрів. Вона утворилася в зоні субдукції, де Тихоокеанська плита занурюється під Маріанську, і простягається майже на 2550 кілометрів серпоподібною дугою поблизу Маріанських островів.
На дні панують екстремальні умови: тиск перевищує 108 МПа, температура тримається в межах 1–4 °C, а сонячне світло повністю відсутнє. Попри це, там активно розвивається життя — від мікроорганізмів з унікальними адаптаціями до багатоклітинних істот, які живляться хемосинтезом і органічними рештками.
Сучасні дослідження, зокрема проєкт MEER і пілотовані занурення останніх років, підтвердили не лише точну глибину, а й несподівано високу біологічну різноманітність і роль цієї западини в глобальних геохімічних циклах.
Географічне розташування та морфологія
Маріанська западина лежить у західній частині Тихого океану, приблизно за 200 кілометрів на схід від Маріанських островів і острова Гуам. Її серпоподібна форма простягається з півночі на південь на близько 2550 кілометрів при середній ширині 69 кілометрів. Найглибша ділянка — Безодня Челленджера — розташована в південно-західній частині жолоба, координати якої становлять приблизно 11°22′ пн. ш. і 142°35′ сх. д.
Профіль западини має характерну V-подібну форму з крутими схилами (7–9°). Дно відносно плоске, шириною від 1 до 5 кілометрів, і розділене порогами на кілька окремих басейнів. Саме в одному з цих басейнів — східному — і знаходиться абсолютний мінімум рельєфу земної поверхні. Якщо умовно помістити гору Еверест (8849 м) на дно Безодні Челленджера, її вершина все одно залишалася б під водою більш ніж на два кілометри.
Глибина 10 935 ± 6 метрів, визначена за даними пілотованих занурень 2020 року з урахуванням тиску, гравітації та властивостей водної товщі, вважається на сьогодні найточнішою.
Механізм утворення та геологічна природа
Маріанська западина сформувалася внаслідок субдукції — процесу, коли одна тектонічна плита занурюється під іншу. Тихоокеанська плита, одна з найстаріших океанічних плит Землі, повільно занурюється під меншу Маріанську плиту. Цей процес триває десятки мільйонів років і продовжується досі зі швидкістю близько кількох сантиметрів на рік.
Особливість цієї ділянки полягає в тому, що субдукуюча плита тут досить круто згинається. Нещодавні дослідження зразків порід, піднятих китайським батискафом «Феньдоучже», показали, що верхній шар базальтів у районі Безодні Челленджера значно молодший (17–34 млн років), ніж очікувалося для класичної юрської океанічної кори. Це, ймовірно, пов’язано з впливом гарячої точки Каролін, яка «перекрила» старішу кору молодшими лавами. Така структура сприяє сильнішому згинанню плити і, відповідно, більшій глибині жолоба порівняно з сусідніми ділянками системи Ідзу–Бонін–Маріана.
На дні накопичуються товсті шари осадів, які місцями сягають кількох кілометрів. Тут також трапляються гідротермальні джерела — так звані «чорні курці», що викидають мінералізовану воду з температурою до кількох сотень градусів. Саме ці джерела створюють локальні умови для хемосинтетичних екосистем.
Історія вимірювань і ключові експедиції
Перше зондування району майбутньої западини здійснила британська експедиція на корветі «Челленджер» у 1875 році. Тоді лотом зафіксували глибину близько 8184 метрів. У 1951 році вже інше судно з тією ж назвою — «Челленджер II» — за допомогою ехолота отримало значення 10 863 метри і дало назву найглибшій точці.
Радянське науково-дослідне судно «Витязь» у 1957 році повідомило про глибину 11 022–11 034 метри. Ця цифра довго вважалася офіційною, однак пізніші вимірювання показали, що вона була завищеною через особливості методу. Перше пілотоване занурення відбулося 23 січня 1960 року. Батискаф «Трієст» з Жаком Піккаром і Доном Волшем на борту досяг дна на позначці, яку пізніше уточнили до приблизно 10 911 метрів.
У 2012 році режисер Джеймс Кемерон здійснив одиночне занурення на апараті Deepsea Challenger і зафіксував 10 908 метрів. Найточніші сучасні дані отримано під час серії занурень Віктора Весково на DSV Limiting Factor у 2019–2020 роках. Саме тоді було встановлено глибину 10 935 ± 6 метрів у східному басейні.
Нижче наведено порівняльну таблицю ключових вимірювань.
| Рік | Експедиція / апарат | Зафіксована глибина (м) | Метод |
|---|---|---|---|
| 1875 | HMS Challenger | ≈ 8184 | Лот |
| 1951 | Challenger II | 10 863 | Ехолот |
| 1957 | НДС «Витязь» | 11 022–11 034 | Ехолот |
| 1960 | Батискаф «Трієст» | ≈ 10 911 | Пілотоване занурення |
| 2012 | Deepsea Challenger | 10 908 | Пілотоване (соло) |
| 2019–2020 | Limiting Factor | 10 935 ± 6 | Пілотоване + тиск |
Дані таблиці базуються на матеріалах Wikipedia та публікаціях у Deep Sea Research.
Екстремальні умови на дні
Тиск на дні Безодні Челленджера становить близько 1086 бар, або 108,6 МПа. Це більш ніж у тисячу разів перевищує атмосферний тиск на рівні моря. Під таким навантаженням вода стає дещо щільнішою (майже на 5 %), а будь-яке незахищене тіло людини було б миттєво роздавлене.
Температура води тримається в діапазоні 1–4 °C. Повна відсутність сонячного світла означає, що фотосинтез тут неможливий. Органічна речовина надходить зверху у вигляді «морського снігу» — дрібних часток відмерлих організмів, які повільно опускаються з поверхневих шарів. Частина цієї речовини накопичується на дні і стає основою харчових ланцюгів.
Кисень присутній, хоча його концентрація нижча, ніж у верхніх шарах. Гідротермальні джерела додають хімічних речовин — сірководню, метану, водню, — які підтримують хемосинтетичні бактерії.
Життя в умовах надзвичайного тиску
Довгий час вважалося, що на таких глибинах життя практично відсутнє. Спостереження 1960 року вже спростували цю думку: екіпаж «Трієста» побачив живих істот, схожих на плоских риб (пізніше припустили, що це могли бути голотурії).
Сьогодні відомо, що хадальна зона (глибше 6000 м) населена спеціалізованими організмами. Риби-равлики (snailfish) мешкають на глибинах понад 8000 метрів і мають желатиноподібне тіло без плавального міхура. Амфіподи — ракоподібні, схожі на креветок — досягають значних розмірів завдяки явищу глибоководного гігантизму. Ксенофіофори — гігантські одноклітинні організми розміром з долоню — будують складні оболонки з осаду.
Мікробне життя виявилося особливо багатим. Проєкт MEER (Mariana Trench Environment and Ecology Research), результати якого опубліковані в журналі Cell у 2025 році, виявив понад 7500 видів мікроорганізмів, з яких майже 90 % раніше не були описані. У 2026 році ті ж дослідники представили каталог із понад 500 мільйонів генів глибоководних мікробів і понад 2,4 мільйона передбачених структур білків. Високий тиск, як виявилося, не лише стримує, а й стимулює певні метаболічні шляхи, зокрема окислення ароматичних сполук і антиоксидантний захист.
Китайський батискаф «Феньдоучже» під час серії занурень зафіксував цілі колонії трубчастих червів і двостулкових молюсків на глибинах, близьких до 9000–9500 метрів. Це одні з найглибших відомих багатоклітинних угруповань, що базуються на хемосинтезі.
Окремо варто відзначити наявність мікропластику. У зразках амфіподів з Безодні Челленджера пластикові частинки виявляли майже у всіх досліджених особин. Це свідчить про глобальне поширення антропогенного забруднення навіть у найвіддаленіших куточках океану.
Значення для науки та подальші дослідження
Маріанська западина залишається однією з найменш досліджених ділянок планети. Лише кілька десятків людей побували на її дні, а площа, детально знята камерами, становить мізерну частку від загальної. Водночас дані, отримані тут, мають фундаментальне значення.
Геологи вивчають механізми субдукції та утворення найглибших жолобів. Біологи отримують моделі адаптації життя до екстремальних умов, які можуть бути корисними для біотехнологій і навіть для пошуку життя на інших планетах. Океанологи відстежують роль хадальних зон у вуглецевому циклі: органічна речовина, що накопичується на дні, може надовго «ховатися» від атмосфери.
Технологічний прогрес — від повноглибинних пілотованих апаратів до автономних підводних апаратів і високочутливих сонарів — дозволяє поступово заповнювати прогалини. Кожне нове занурення приносить не лише уточнення цифр, а й якісно нові знання про те, як влаштована планета на її найнижчих відмітках.