Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Forskere finder fem nye hydrotermiske åbninger i Stillehavet

Kredit:Lehigh University

Opdagelseshastigheden i havene sprang fremad takket være teamwork mellem en dybhavsrobot og en menneskeligt besat ubåd, hvilket førte til den nylige opdagelse af fem nye hydrotermiske udluftninger i det østlige tropiske Stillehav.



Et hold af havforskere, ledet af chefforsker og Lehigh-fakultetsmedlem Jill McDermott, vendte tilbage til havn den 26. marts i San Diego fra en forskningsekspedition i det østlige Stillehav, hvor de opdagede de nye dybhavshydrotermiske udluftningssteder på havbunden ved 2.550 meters (8.366 fod eller 1,6 miles) dybde.

Udluftningsvæskerne er alle varmere end 300°C (570°F). Opdagelsen blev understøttet og på mange måder accelereret ved at gøre brug af de unikke styrker, som robot- og menneskelig udforskning af den dybe havbund tilbyder.

De nyopdagede åbninger er placeret på East Pacific Rise (EPR) nær 10°N breddegrad, en del af den klodensspændende vulkanske bjergkæde i midten af ​​oceanryggen, hvor to tektoniske plader splittes fra hinanden med en hastighed på omkring 11 centimeter ( 4,3 tommer) om året. Forskere på ekspeditionen kortlagde området om natten ved hjælp af den undersøiske robot Sentry, et autonomt undervandsfartøj (AUV) drevet af Woods Hole Oceanographic Institution's (WHOI) National Deep Submergence Facility (NDSF).

Efter at Sentry var blevet gendannet hver morgen, blev højopløsningskort fra køretøjets sensorer derefter brugt til at planlægge dagens dyk af det menneskebesatte køretøj Alvin også drevet af WHOI-NDSF, som gør det muligt for videnskabsmænd at se førstehånds det komplekse og konstant skiftende miljø af et sted som East Pacific Rise.

"De højopløselige kort fra Sentry giver os mulighed for at se sandsynlige nye hydrotermiske felter, kort efter Sentry kommer tilbage på dækket," sagde McDermott, lektor i jord- og miljøvidenskab og direktør for Lehigh Oceans Research Center. McDermott tjente som chefforsker for ekspeditionen og co-lead videnskabsmand med speciale i hydrotermisk udluftningsgeokemi. "Dette giver os fantastiske mål for Alvin og muligheden for at gøre flere opdagelser i et enkelt dyk."

Sentry, et autonomt undervandsfartøj, der bliver opsendt fra forskningsfartøjet Atlantis under en ekspedition. Køretøjet drives af Woods Hole Oceanographic Institution's National Deep Submergence Facility. Kredit:Mae Lubetkin

Forskere, der dykkede i Alvin, opdagede først hydrotermiske ventilationsåbninger i 1977, mens de udforskede en havudbredende højderyg nord for Galápagosøerne. Hydrotermiske ventilationsåbninger er rige på kemikalier, der leverer energi til dyrelivet og giver energi til rige og produktive økosystemer.

Opdagelsen omformede videnskabsmænds forståelse af de forhold, der er i stand til at understøtte liv på Jorden og potentielt andre steder i solsystemet. Forskningsprogrammet på EPR er fokuseret på at lære mere om vulkanske og hydrotermiske systemer i dybhavet, hvor ny havbund dannes, og hvor unikke samfund af dyr trives i højtryks- og højvarmemiljøer.

"Midocean-ryggen tegner sig for mere end 75% af al vulkansk aktivitet på vores planet," sagde Thibaut Barreyre, en co-lead videnskabsmand på ekspeditionen fra CNRS, Univ Brest, Frankrig og en ekspert i termiske målinger og modellering af hydrotermisk vand. ventilationsåbninger. "Den er oversået med tusindvis af dybhavsvarme kilder som disse, som tilsammen udvinder 10 % af Jordens samlede indre varme. Vi ønsker at øge vores forståelse af, hvordan hydrotermiske åbninger frigiver varme og kemikalier, når de strømmer gennem havbunden og påvirker det globale hav."

"De nye Sentry-kort giver os mulighed for at se de meget vigtige detaljer om lavastrømme, der brød ud i det dybe hav, og målrette dem til at indsamle stenprøver, ligesom geologer gør på land," sagde Daniel Fornari, en co-lead videnskabsmand på ekspeditionen. fra WHOI og en marinegeolog, der har været involveret i EPJ-forskning i mere end 40 år. "Disse nye perspektiver og analyserne af stenprøver vil lade os finde ud af, hvor hurtigt lavaen brød ud, hvor langt den rejste, og hvilken indvirkning dybhavslavaudbrud har på hydrotermisk udluftning."

"Ved i fællesskab at drive disse to banebrydende dybhavsundervandsfartøjer er vi i stand til at gøre bemærkelsesværdige nye opdagelser om, hvordan havbunden i de dybe oceaner er konstrueret i nogle af de mest ugæstfrie miljøer på Jorden," sagde Ross Parnell-Turner, en co-lead videnskabsmand på ekspeditionen fra Scripps Institution of Oceanography og en marine geofysiker med speciale i højopløsnings havbundskortlægning af det vulkanske og hydrotermiske terræn.

Forskere planlægger at fortsætte med at studere hydrotermisk aktivitet og vulkanisme langs East Pacific Rise i en opfølgende ekspedition, der også vil bruge Sentry og Alvin til at udvide deres forståelse af de geofysiske, kemiske og biologiske processer, der former vores planet og understøtter liv i dybet. , mørke fordybninger af Jordens Ocean.

Leveret af Lehigh University




Varme artikler