Wat zijn hydrothermale bronnen?in 1977 deden wetenschappers een verbluffende ontdekking op de bodem van de Stille Oceaan: openingen die hete, mineraalrijke vloeistoffen onder de zeebodem gieten. Later ontdekten ze dat de openingen werden bewoond door voorheen onbekende organismen die gedijen in de afwezigheid van zonlicht. Deze ontdekkingen veranderden fundamenteel ons begrip van de aarde en het leven erop.,net als warmwaterbronnen en geisers op het land, vormen hydrothermale bronnen zich in vulkanisch actieve gebieden—vaak op mid-oceanische richels, waar de tektonische platen van de aarde zich uit elkaar spreiden en waar magma naar het oppervlak of dicht onder de zeebodem put. Oceaanwater sijpelt in de korst door scheuren en poreuze rotsen en wordt verwarmd door onderliggend magma. De warmte helpt rijden chemische reacties die zuurstof, magnesium, sulfaten en andere chemicaliën te verwijderen uit het water dat de oceaan via regen, rivieren, en grondwater., In het proces worden de vloeistoffen ook heter en zuurder, waardoor ze metalen zoals ijzer, zink, koper, lood en kobalt uit de omliggende rotsen uitspoelen. De verwarmde vloeistoffen komen via openingen in de zeebodem terug naar het oppervlak. Hydrothermale vloeistoftemperaturen kunnen 400°C of meer bereiken, maar ze koken niet onder de extreme druk van de diepe oceaan.
wanneer ze uit een ventilatieopening stromen, komen de vloeistoffen in aanraking met koud, zuurstofrijk zeewater, waardoor een andere, snellere reeks chemische reacties optreedt., Zwavel en andere materialen neerslaan, of komen uit oplossing, om metaalrijke torens en afzettingen van mineralen op de zeebodem te vormen. De vloeistoffen bevatten ook chemicaliën die microben voeden aan de basis van een uniek voedselweb dat los van de zon overleeft. In plaats van te vertrouwen op fotosynthese om kooldioxide om te zetten in organische koolstof, gebruiken de bacteriën chemicaliën zoals waterstofsulfide om de energiebron te leveren die hun metabolische processen drijft en uiteindelijk een breed scala aan andere organismen zoals buiswormen, garnalen en mosselen ondersteunen.
Waarom zijn ze belangrijk?,
hydrothermale bronnen fungeren als natuurlijk sanitair dat warmte en chemicaliën uit het binnenste van de aarde transporteert en helpen bij het reguleren van de mondiale oceaanchemie. Daarbij verzamelen ze enorme hoeveelheden potentieel waardevolle mineralen op de zeebodem.de mammoetkopermijnen van Cyprus bijvoorbeeld werden miljoenen jaren geleden gevormd door hydrothermische activiteit voordat deze stenen van de zeebodem werden opgetild om droog land te worden., Commercieel waardevolle minerale afzettingen worden verondersteld te bestaan op de zeebodem in de buurt van hydrothermale bronnen, en een paar bedrijven hebben plannen in ontwikkeling voor jaren om een aantal van deze te exploiteren. De moeilijkheden bij de winning in diep water in de buurt van kwetsbare ecosystemen en de relatief geringe omvang van de oceaanbodem in vergelijking met die op het land hebben tot nu toe voorkomen dat de winning van de zeebodem commercieel levensvatbaar werd.
ventilatieopeningen ondersteunen ook complexe ecosystemen van exotische organismen die unieke biochemische aanpassingen hebben ontwikkeld aan hoge temperaturen en omgevingsomstandigheden die we als giftig zouden beschouwen., Leren over deze organismen kan ons leren over de evolutie van het leven op aarde en de mogelijkheid van leven elders in het zonnestelsel en het universum. Vele eerder onbekende metabolische processen en samenstellingen die in ontluchtingsorganismen worden gevonden konden commercieel gebruik één dag ook hebben.
tijdens een oasecruise naar de Mid-Cayman-stijging in januari 2012 plaatste de manipulatorarm van het op afstand bediende voertuig Jason de inlaatbuis van een isobarische gasdichte sampler (IGTS) in de stroom van vloeistof die uit een hydrothermale bron stroomde., De vloeistof bevat gassen die in vloeibare vorm zijn vanwege de hoge druk van de diepe oceaan. In het verleden leidde het naar boven brengen van dergelijke monsters tot verlies van het gasvormige gedeelte. De wetenschappers en ingenieurs van de WHOI ontwikkelden IGTS om steekproeven van ontluchtingsvloeistof bij hoge druk te houden totdat zij naar een laboratorium voor analyse kunnen worden gebracht. WHOI geoloog Chris German leidde de expeditie, die de diepste bekende hydrothermale bronnen ter wereld bezocht. (Foto door Chris German en de Jason Group, Woods Hole Oceanographic Institution)
