Valtamerien vallihautojen sivut laskevat suhteellisen jyrkästi merenpohjaan. Nämä syvänmeren uurteet ovat maapallon pinnan syvimpiä kohtia ja usein hyvin kapeita sekä pitkiä, jolloin ne erottuvat selvästi ympäröivästä merenpohjasta.
Määritelmä ja synty
Valtamerten juoksuhautoja syntyy yleensä, kun valtamerten kuorilaatta liukuu kevyemmän mannerlaatan tai toisen valtamerilaatan alle. Tämä prosessi perustuu erilaiseen tiheyteen: tiheämpi, yleensä vanhempi ja kylmempi, merenlaatta vajoaa kevyemmän alle. Kun yksi levy liukuu toisen alle, tätä kutsutaan subduktioksi. Kun raskaampi levy laskeutuu, syntyy pitkä, kapea alue, jota kutsutaan "subduktiovyöhykkeeksi". Tämän vyöhykkeen reunalle muodostuvat juoksuhaudat.
Subduktiovyöhykkeissä tapahtuva vajoaminen liikuttaa litosfääriä, muokkaa merenpohjan topografiaa ja voi synnyttää valtavia paine- ja lämpöolosuhteita, jotka edistävät mm. vulkaanista toimintaa tietyillä alueilla.
Koot ja syvyydet
Juoksuhaudat voivat olla todella pitkiä ja syviä. Ne voivat ulottua jopa noin 1 500 mailin (noin 2 400 km) pituisiksi, muutamien mailien (useiden kilometrien) syviksi ja jopa 70 mailia (noin 112 km) leveiksi. Useimmat ovat kapeita ja pitkiä notkelmia merenpohjassa.
Ainakin viisi juoksuhautaa on yli 10 kilometrin (noin 6 mailin) syvyisiä. Suurin luodattava valtameren syvyys on Mariana-haudan Challenger-syvyydessä, 11 034 metrin syvyydessä merenpinnan alapuolella. Tämä tarkoittaa noin 36 201 jalkaa. Challenger Deep on syvin tunnettu paikka valtamerissä.
Syvänmeren mittaukset perustuvat useisiin menetelmiin, kuten kaikuluotaukseen, miehitettyihin sukelluksiin ja etäohjattuihin sukelluslaitteisiin, joten syvyyden tarkimmat arvot voivat täsmentyä uusien tutkimusten myötä.
Geologinen aktiivisuus ja tulivuoret
Kaivannot ovat aktiivisia maanjäristysten ja niistä aiheutuvien tsunamien vuoksi. Subduktiovyöhykkeissä energia kertyy ja purkautuu äkillisesti, mikä selittää voimakkaiden järistysten ja ajoittain tuhoisien tsunami-episodien yhteyden juoksuhautoihin.
Suuri osa juoksuhautoihin liittyvästä vulkanismista tapahtuu mantereella eikä merenpohjassa. Tämä johtuu siitä, että subduktioprosessit aiheuttavat sulamista ja magman nousua mannerlaattojen reuna-alueille, mistä syntyvät usein tulivuorikaaret. Monet valtameren tuliperäisistä saarista ja merenpohjan vuorista sijaitsevat kuitenkin niin sanotuissa saarikaarissa, jotka ovat merenpohjasta nousevia kaarevia saariketjuja, jotka yleensä ovat yhdensuuntaisia valtamerihautojen koverien reunojen kanssa.
Tällaisia saarikaaria esiintyy esimerkiksi Tyynenmeren länsiosassa, ja esimerkkinä mainittakoon Aleuttien saarilla sijaitsevat ketjut. Merenpohjan tulivuoritoiminta voi kuitenkin olla myös vedenalaisia ja synnyttää uusia saaria tai merenalaisia vuorijonoja ajan kuluessa.
Merkittäviä juoksuhautoja ja esimerkkejä
Guamin saaren lähellä on kuuluisa Marianan kaivanto, jossa Tyynenmeren mannerlaatta laskeutuu Euraasian mannerlaatan etureunan alle. Tämä yli 11 km (noin 6,8 mailia) syvä kaivanto on syvin tunnettu paikka missään valtameressä. Vuonna 1960 kaksi miestä saavutti Trieste-badyskafilla Mariana-haudan pohjan, ja myöhemmin siellä on tehty lisää miehitettyjä ja miehittämättömiä tutkimuksia.
Muita laajoja juoksuhauta-alueita ympäri maailmaa ovat esimerkiksi Etelä-Sandwichin juoksuhauta Etelä-Amerikan ja Etelämantereen välillä, Perun ja Chilen välinen juoksuhauta (tunnetaan myös Andien reunan juoksuhautana), sekä Aleuttien juoksuhauta. Lisäksi tunnettuja syviä juoksuhauata ovat mm. Tonga-, Kuril- ja Japanin-juoksuhaudat.
Merkitys ja tutkimus
Juoksuhaudat ovat keskeisiä maapallon geodynamiikassa: niissä kiertää merkittävä osa litteiden kivikehien alaspäin liikkuvasta materiaalista, mikä vaikuttaa esimerkiksi happamuuden ja hiilen kiertoon sekä merenpohjan ekosysteemeihin. Näitä alueita tutkitaan nykyään aktiivisesti kaikuluotauksella, roboteilla ja satelliittidatan avulla, jotta ymmärrys niiden muodostumisesta, aktiivisuudesta ja biologisesta monimuotoisuudesta paranee.
Suuret haasteet tutkimukselle ovat äärimmäiset paine- ja pimeysolosuhteet sekä laitteiston kestävyys. Silti juoksuhautojen tutkimus on tärkeää paitsi geologian myös merenalaisen biologian ja luonnonkatastrofien ymmärtämisen kannalta.
