اكتشاف حقل وحش مائي حراري في الأعماق المظلمة في شرق المحيط الهادئ

سلطعون Bythograeid على هيكل تنفيس كبريتيد ملطخ بالحديد باللون الأصفر. (WHOI / NDSF / ROV Jason / NSF)

يعد الحقل الهائل من الفتحات الحرارية المائية في قاع البحر في الأعماق المظلمة للمحيط الهادئ الشرقي هو الأكثر سخونة والأكبر المكتشفة في المنطقة حتى الآن.

ليس هذا فحسب ، بل إنه في مكان لم يتوقع العلماء أن يجد فيه فتحات نشطة ، ناهيك عن نظام كامل منها ، على بعد مئات الأمتار من محور سلسلة من التلال البركانية.

يقول العلماء إن هذا الاكتشاف قد يكون له تأثير كبير على فهمنا لأنظمة الفتحات ، والدور الذي تلعبه في النظم البيئية للمحيطات.

تم اكتشاف الحقل من قبل فريق من العلماء باستخدام مركبات ذاتية القيادة تحت الماء لرسم خريطة لقاع البحر في أعماق غير ملائمة للمستكشفين البشريين.

في البيانات التي تم الحصول عليها من معهد وودز هول لعلوم المحيطات AUV خفير ، رأى الفريق منطقة من الأبراج الضخمة ، يصل ارتفاعها إلى ثلاثة طوابق على أعماق 2.560 (8400 قدم) تحت السطح - في أعماق أعماق أعماق صامتة ومظلمة بشكل دائم.

فتحة تنفيس يتم مراقبتها بواسطة مسجل درجة حرارة. (WHOI / NDSF / ROV Jason / NSF)

في البداية ، اعتقد الفريق أن الفتحات انقرضت ، لكن نظرة فاحصة كشفت خلاف ذلك.

'لقد أدهشنا أن الحقل لم يكن نشطًا للغاية فحسب ، بل إنه أكبر في المنطقة وأكثر سخونة في درجة حرارة المنشأ من أي حقل تنفيس حراري آخر معروف على طول هذا الجزء من ارتفاع شرق المحيط الهادئ الذي تمت دراسته على مدار الثلاثين عامًا الماضية ،' يقول عالم الجيولوجيا البحرية دانيال فورناري من WHOI.

الفتحات المائية الحرارية هي موطن لبعض أكثر النظم البيئية روعة على وجه الأرض. إنها فتحات في قاع البحر حيث تنفث الحرارة والمواد الكيميائية من قشرة كوكبنا ، وعادة ما ترتبط بالنشاط البركاني.

يمكن أن تكون أعمدة التهوية نفسها شديدة السخونة ، أكثر من 400 درجة مئوية (750 فهرنهايت) ، ومع ذلك تزدهر الحياة في قربهم المباشر.

تعتمد معظم الحياة على الأرض على شبكة غذائية ضوئية ، ولكن في ظلمة أعماق أعماق البحار ، تأخذ الحياة طريقًا مختلفًا. تغذي المواد الكيميائية المترسبة من الفتحات شبكة غذائية تعتمد على التخليق الكيميائي ، وتسخير التفاعلات الكيميائية للحصول على الطاقة بدلاً من ضوء الشمس.

هذه ليست شهادة رائعة على 'الحياة تجد طريقًا' فحسب ، ولكنها تكشف أيضًا عن آلية يمكن من خلالها أن توجد الحياة في عوالم أخرى ، مثلأقمار النظام الشمسي الجليدية إنسيلادوس وأوروبا.

كما أنها مهمة للغاية للمحيط ككل ، حيث توفر نظام نقل من باطن الأرض يساعد في تنظيم كيمياء المحيطات ودرجة الحرارة. ولكن نظرًا لأنها غالبًا ما توجد في أعماق غير مضيافة بشكل خاص للبشر ، فإن فهمنا لها غير مكتمل حقًا.

عادة ، تتركز عمليات البحث عن أنظمة التهوية الحرارية المائية في شرق المحيط الهادئ بالقرب من محاور التلال ، ومواقع النشاط البركاني.

هنا ، كان فريق بقيادة عالم المحيطات الكيميائي جيل ماكديرموت من جامعة ليهاي يسعى إلى رسم خريطة أفضل للمنطقة الواقعة غرب وشرق حوض شرق المحيط الهادئ المحوري ، باستخدام خفير السونار لتوليد خرائط ثلاثية الأبعاد لقاع البحر.

مدخنة تهوية رائعة في الموقع. (WHOI / NDSF / ROV Jason / NSF)

'يوفر عمل رسم الخرائط صورة مفصلة لقاع البحر حتى نتمكن من مراقبة وقياس التغيرات التي تحدث عندما يحدث الانفجار البركاني التالي على طول هذا الجزء من محور ارتفاع شرق المحيط الهادئ ،' يشرح ماكديرموت .

خلال هذا المسح ، رأى الفريق قمم حقل تنفيس ضخم ، على بعد 750 مترًا شرق محور التلال ، و 5 إلى 7 كيلومترات شمال أقرب فتحات محورية نشطة معروفة.

كشفت عينات من تسع فتحات عن درجات حرارة تبلغ 368 درجة مئوية ، مع وجود عناصر يشير وجودها إلى درجات حرارة منشأ أعلى - بحد أدنى 437 درجة مئوية بالنسبة لنسبة الحديد والمنغنيز المرصودة.

وقال الفريق إن الملعب يغطي مساحة تعادل مساحة ملعب كرة قدم. يشير قربه من خط الصدع إلى أنه يتم التحكم فيه من خلال النشاط التكتوني.

يعتقد العلماء أن الفتحات قد تساعد في إعادة زرع النظم البيئية الحرارية المائية القريبة بعد الانفجارات البركانية. حدث انفجاران بركانيان في ارتفاع شرق المحيط الهادئ في العقود الأخيرة ؛ وقال الباحثون إن واحدة من 1991 إلى 1992 ، وأخرى في 2005 إلى 2006. ومن المتوقع أن تحدث أخرى في غضون سنوات قليلة.

قد يكشف الاستكشاف الأوسع لقاع البحر العميق عن المزيد من حقول التهوية في مواقع غير متوقعة ، والتي بدورها يمكن أن تعزز فهمنا لكيفية عمل هذه النظم البيئية شبه الغريبة.

'لا يزال هناك الكثير ليتم اكتشافه حول فتحات أعماق البحار على طول سلسلة التلال العالمية في وسط المحيط ، سواء من حيث مكان وجودها أو من حيث خصائصها الجيولوجية والجيوكيميائية والبيولوجية ،' يقول ماكديرموت .

آمل أن تحفز دراستنا الجهود البحثية المستقبلية لاستهداف رسم الخرائط خارج المحور على طول قمة سلسلة التلال العالمية في وسط المحيط لتحديد مدى التنفيس الحراري المائي خارج المحور بشكل أفضل مقابل التنفيس الحراري المائي على المحور.

تم نشر البحث في PNAS (لم يتم نشر الرابط حتى وقت كتابة هذا التقرير).

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.