Nye undersøiske kort fører til hydrotermisk udluftning og artsfund

Et spektakulært nyt hydrotermisk udluftningsfelt, hedder Jaich Maa, er blevet opdaget under en ekspedition ombord på Schmidt Ocean Institutes R/V Falkor. Ventilationsåbningerne blev identificeret ved hjælp af Monterey Bay Aquarium Research Institutions (MBARI) Dorado autonome undersøiske køretøj til at udføre undersøgende havbundsundersøgelser med en meter lateral opløsning. Samtidigt, MBARIs nye lavhøjdeundersøgelsessystem blev brugt fra Schmidt Ocean Institutes fjernstyrede køretøj SuBastian til at kortlægge det tidligere opdagede Auka Vent-felt i centimeters skalaopløsning ved hjælp af samlokaliseret multibeam-ekkolod, scanningslaser Lidar, og stereofotografering. De biologiske lokalsamfund og de geologiske og geokemiske egenskaber ved disse udluftningsfelter blev derefter undersøgt og prøvetaget ved hjælp af ROV SuBastian.

Hovedforskere Dr. Robert Zierenberg fra University of California Davis, Victoria Orphan fra California Institute of Technology, og David Caress fra MBARI, sammen med forskere fra Oregon State University, Universidad Autónoma de Baja California, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), og Scripps Institution for Oceanografi, demonstreret den tværfaglige anvendelse af ubådsrobotik, mens han undersøgte et område med unik geologisk aktivitet, hvor ubådsvulkanisme i stærkt sedimenterede bassiner resulterer i udluftning ved høj temperatur med usædvanlig kemi og geologi. Den indlejrede kortlægningsmetode gav teamet mulighed for effektivt at komme videre fra storstilet undersøgende havbundsdækning til præcist målrettet prøvetagning på og omkring ventilationsåbningerne. De detaljerede kort giver også mulighed for kvantificering af forskellige mikrobielle og dyresamfund i præcis relation til geologiske egenskaber og områder med fokuseret og diffus hydrotermisk væskestrøm. "Ved at bruge ubådsrobotik til kortlægning af havbunden i kombination med fjernstyrede køretøjer, videnskabsteamet har været i stand til interaktivt at udforske og prøve dyr, mikrober, sten, og sediment "sagde Dr. Caress.

Det nye ventilationsnavn, Jaich Maa, oversætter til flydende metal på et gammelt sprog fra de indfødte i Mexico omkring regionen, med henvisning til den reflekterende hydrotermiske væske- og havvandskreds, der blev fundet dammet langs taget af en stor hule i den hydrotermiske høj. Det nye udluftningsfelt består af flere hydrotermiske calcithøje op til 25 meter høje, der ventilerede væsker ved temperaturer så høje som 287 ° C. Grupper af dyr, der er almindelige i ikke-hydrotermiske omgivelser, herunder anemoner, blev også observeret for første gang i tætte ophobninger ved bunden af ​​høje, og mange tidligere ukendte arter blev identificeret.

Denne ekspedition viste med succes nye tilgange til kortlægning af havbunden i flere mål, så oceanografer mere effektivt kunne udforske det dybe hav. Ud over at identificere steder for hydrotermisk udluftning, den kombinerede kortlægning og ROV -udforskning tog også stikprøver af de første vulkanske klipper, der blev indsamlet i både det nordlige og det sydlige Pescadero -bassin, bekræfter, at den kontinentale riftning, der har dannet Californienbugten, i disse bassiner har overgået til spredning af havbunden og vulkansk dannelse af ny oceanisk skorpe. Pescadero -bassinet er et unikt sted til undersøgelse af mikrobielle ekstremofiler, der er involveret i metan- og kulbrintemetabolisme og et vigtigt sted for at forsøge at forstå, hvordan udluftningsfauna koloniserer lignende steder rundt om i verden. Den detaljerede kortlægning vil yderligere muliggøre undersøgelse af de geologiske og geokemiske kontroller af habitat egnethed til forskellige dyr og mikrobielle samfund. Ventilationsåbningerne i Pescadero -bassinet rummer unik biologi og geologi sammenlignet med andre nærliggende hydrotermiske udluftningssteder. Dette system blev opdaget i 2015 på et MBARI forskningskrydstogt, og har været besøgt af forskere kun et par gange. Forskningsspecialist Jennifer Paduan observerede, at dette udsøgte system er anderledes på grund af interaktionen mellem hydrotermiske væsker og sediment, "De hydrotermiske strukturer her er smukke. Dyrene og bakterierne, der understøttes af ventilationsåbningerne, er forskellige, fordi væskernes kemi er anderledes end de sædvanlige skorstene af sulfidtypen."

Hydrotermiske ventilationsåbninger er et udtryk for undersøisk vulkanisme, der er en globalt vigtig proces og spiller en vital rolle i formningen af ​​overfladen af ​​vores planet. "Det dybe hav er stadig en af ​​de mindst udforskede grænser i solsystemet, "sagde hovedforsker Robert Zierenberg." Kort over vores planet er ikke så detaljerede som Merkurius, Venus, Mars eller månen, fordi det er svært at kortlægge under vandet. Dette er grænsen. "Ventilationsåbningerne i det sydlige Pescadero -bassin giver en enestående mulighed for at sammenligne mikrobielle og dyresamfundssammensætninger mellem ventilationsåbninger med forskellige kemikalier og mineralforekomster. Mikrober ved disse ventilationsåbninger danner grundlaget for fødevarenettet her, og at få indsigt i ventilationssamfundene hjælper os med at forstå hele det økologiske system.