Forskere hjælper med at kortlægge og spejde efter hydrotermiske ventilationsåbninger i Gulf of California

Næsten 4, 000 meter under havoverfladen, i det sydlige Pescadero -bassin, takkede elfenbenstårne ​​stiger op fra havbunden og afgiver varmt glitrende væske. De er de dybeste kendte hydrotermiske ventilationsåbninger i Californienbugten.

Disse dybhavsskorstene blev opdaget af MBARI-forskere i 2015. Forskerne kalder dem Auka-åbningerne. Hvad der er spændende er, at disse ventilationsåbninger spytter kemikalier og værtsdyr, der er meget forskellige fra dem, der ses ved Alarcón Rise, som kun er 100 miles væk.

Den 31. oktober, 2018, et tværfagligt team af forskere tog på en 21-dages ekspedition ombord på forskningsfartøjet Falkor, drives af Schmidt Ocean Institute. De vil zoome yderligere ind på Auka -ventilationsåbningernes geologi, kemi, og biologi, mens man fortsat leder efter flere hydrotermiske ventilationsåbninger i bassinet.

Til David Caress, en MBARI geofysiker, at vende tilbage til Pescadero -bassinet vil være særligt spændende. ”Det bliver sjovt at udforske et sted, som jeg var med til at opdage, sagde han. På denne ekspedition, han vil lede havbundens kortlægningsteam.

Falkor bærer et multibeam-ekkolod, der kan lave 50-meters opløsningskort over havbunden nær Auka-ventilationsåbningerne. Men denne opløsning er ikke god nok til at afsløre mindre funktioner som hydrotermiske skorstene.

For at oprette mere detaljerede kort, den samme ekkolodsteknologi vil blive implementeret på en undervandsrobot designet af MBARI -ingeniører og forskere, som vil flyve 50 meter (164 fod) over havbunden. Rejser i tre knob, dette autonome undersøiske køretøj (AUV) kan kortlægge et område, der er omkring 250 meter bredt og vise funktioner helt ned til en meter på tværs. MBARI -forskere fandt opdagelsen i 2015 ved hjælp af den samme AUV.

Under denne ekspedition, geologer vil bruge AUV til at søge efter nye udluftningsfelter andre steder i Pescadero -bassinet, især det uudforskede farvand i det nordlige Pescadero -bassin.

Mens AUV udforsker omkringliggende områder, en sofistikeret sensorpakke, også designet af et MBARI -team, vil blive brugt til at gøre meget finere, en centimeters opløsningskort over Auka-ventilationsåbningerne. Lastet på et fjernt undersøisk køretøj (ROV SuBastian), denne pakke kombinerer akustiske og optiske teknologier - sonar, lidar, og stereokameraer i høj opløsning.

Disse tre instrumenter fungerer sammen. Multibeam -ekkolod fungerer, hvor lidarer ikke vil, for eksempel i mudret vand. Og små bløde dyr på havbunden, især havagurker og svampe kan kortlægges med lidar, men ikke sonar, fordi lydbølger ikke reflekterer fra deres kroppe. Kameraets fotos, på den anden side, give forskere mulighed for at identificere og størrelse dyrene.

Selvom dette kraftfulde havbilleddannelsessystem ikke blev brugt under undersøgelserne i 2015, Caress sagde, at hans team har testet og finjusteret systemet i en del år ud for Californiens kyst, og er spændt på at se de nye kort, der vil blive genereret.

Men ved at undersøge 3, 800 meter (12, 500 fod) under overfladen har sine egne udfordringer. "Vi går virkelig dybt, på et skib, vi aldrig har været på, ved hjælp af en ROV, vi aldrig har brugt, og sandsynligheden for, at alt fungerer ved første gang er virkelig lille. Det er ofte svært, men tingene ordner sig til sidst, "sagde kærtegn.

Ekspeditionen består af to ben. Under det første ben, forskere vil udføre centimeterskala kortlægning af Auka ventilationsåbninger ved hjælp af ROV, samtidig med at der laves målestokskort over uudforskede områder ved hjælp af AUV, at finde nye skorstene. Hvis der findes nye ventilationsåbninger, geologer om bord vil bruge ROV til at indsamle sediment- og geologiprøver. De planlægger også at indsamle prøver af de varme væsker, der kommer fra ventilationsåbningerne.

Under det andet ben, fokus vil være på at forstå mangfoldigheden, fordeling, og stofskifte af væsner, der lever på og omkring ventilationsstederne. Vejledt af de kort og fotomosaikker, der blev produceret på det første ben, det biologiske team vil udforske de særegne samlinger af rørorm, polychaeter og kemosyntetiske mikrober, der bor der. Formålet vil være at sammenligne dyrene og mikroberne på forskellige udluftningssteder og knytte disse til lokalernes kemiske miljøer.

Sådan omfattende forskning har potentiale til at fremme vores viden om dybhavet. Og, hvor hydrotermiske ventilationsåbninger i stigende grad bliver et mål for dybhavsminedrift, sådan tværfaglig forskning kan hjælpe med at identificere områder, der er unikke og har brug for beskyttelse.