Vad är hydrotermiska ventiler?
1977 gjorde forskare en fantastisk upptäckt på botten av Stilla havet: ventiler häller heta, mineralrika vätskor under havsbotten. De fann senare ventilerna beboddes av tidigare okända organismer som blomstrade i frånvaro av solljus. Dessa upptäckter förändrade grunden vår förståelse av jorden och livet på den.,
som varma källor och gejsrar på land bildas hydrotermiska ventiler i vulkaniskt aktiva områden-ofta på mitten av havet åsar, där jordens tektoniska plattor sprider sig och där magma brunnar upp till ytan eller nära under havsbotten. Havsvatten perkolerar in i skorpan genom sprickor och porösa stenar och värms upp av underliggande magma. Värmen hjälper till att driva kemiska reaktioner som tar bort syre, magnesium, sulfater och andra kemikalier från vattnet som kom in i havet genom regn, floder och grundvatten., I processen blir vätskorna också varmare och sura, vilket får dem att läcka metaller som järn, zink, koppar, bly och kobolt från de omgivande klipporna. De uppvärmda vätskorna stiger tillbaka till ytan genom öppningar i havsbotten. Hydrotermiska vätsketemperaturer kan nå 400°C (750°f) eller mer, men de kokar inte under det djupa havets extrema tryck.
när de häller ut ur en ventil, möter vätskorna kallt, syresatt havsvatten, vilket orsakar en annan snabbare serie kemiska reaktioner., Svavel och andra material fälls ut, eller kommer ut ur lösningen, för att bilda metallrika torn och mineralfyndigheter på havsbotten. Vätskorna innehåller också kemikalier som matar mikrober vid basen av en unik matbana som överlever förutom solen. I stället för att förlita sig på fotosyntes för att omvandla koldioxid till organiskt kol använder bakterierna kemikalier som vätesulfid för att ge energikällan som driver sina metaboliska processer och slutligen stödja ett brett spektrum av andra organismer som tubeworms, räkor och musslor.
Varför spelar de någon roll?,
hydrotermiska ventiler fungerar som naturliga VVS-system som transporterar värme och kemikalier från jordens inre och som hjälper till att reglera global havskemi. I processen ackumulerar de stora mängder potentiellt värdefulla mineraler på havsbotten.
Cyperns mammut koppargruvor bildades till exempel av hydrotermisk aktivitet för miljontals år sedan innan dessa stenar höjdes från havsbotten för att bli torra land., Kommersiellt värdefulla mineralfyndigheter tros existera på havsbottnen nära hydrotermiska ventiler, och några företag har haft planer på utveckling i flera år för att utnyttja några av dessa. Svårigheten med gruvdrift i djupt vatten Nära bräckliga ekosystem och den relativt ringa storleken på havsbotten jämfört med dem på land har hittills hindrat sjöfartsutvinning från att bli kommersiellt livskraftig.
ventiler stöder också komplexa ekosystem av exotiska organismer som har utvecklat unika biokemiska anpassningar till höga temperaturer och miljöförhållanden som vi skulle överväga giftiga., Att lära sig om dessa organismer kan lära oss om livets utveckling på jorden och möjligheten att leva någon annanstans i solsystemet och universum. Många tidigare okända metaboliska processer och föreningar som finns i ventilationsorganismer kan också ha kommersiella användningsområden en dag.
under en OASIS-kryssning till Mid-Cayman-ökningen i januari 2012 placerade manipulatorarmen på det fjärrstyrda fordonet Jason inloppsröret av en isobarisk gastät provtagare (IGT) i strömmen av fluid som forsar ut ur en hydrotermisk vent., Vätskan innehåller gaser som är i flytande form på grund av det höga trycket i det djupa havet. Tidigare ledde sådana prov till förlust av den gasformiga delen. WHOI forskare och ingenjörer utvecklat IGTS att hålla prover av ventilationsvätska vid högt tryck tills de kan föras till ett labb för analys. WHOI geolog Chris German ledde expeditionen, som besökte de djupaste kända hydrotermiska ventilerna i världen. (Foto: Chris tyska och Jason Grupp, Woods Hole Oceanographic Institution)
