东太平洋黑暗深处的海底有一大片热液喷口,是该地区迄今为止发现的最热和最大的热液喷口。
东太平洋黑暗深处的海底有一大片热液喷口,是该地区迄今为止发现的最热和最大的热液喷口。不仅如此,科学家们没想到会在距离火山脊轴数百米这个地方找到活跃的喷口,更不用说它们的整个热液场。科学家们说,这一发现可能会对我们对热液喷口系统的理解以及它们在海洋生态系统中的作用产生重大影响。
该领域是由一组科学家使用自主水下航行器在不适合人类探险者居住的深度绘制海底地图发现的。
在从伍兹霍尔海洋研究所的 AUV Sentry获得的数据中,该团队在地表以下 2,560米(8,400 英尺)的位于无声、永久黑暗的深海深处的一个巨大的尖顶区域。
最初,该团队认为这些喷口已经熄灭,但仔细观察发现并非如此。
“我们感到惊讶的是,该热液场不仅非常活跃,而且它的面积更大,原始温度比过去 30 年来研究的东太平洋隆起这一部分已知的任何其他热液喷口场都要大,” WHOI 的海洋地质学家 Daniel Fornari 说。
热液喷口是地球上一些最迷人的生态系统的所在地。它们是海底的开口,热量和化学物质从地壳中排出,通常与火山活动有关。
喷口羽流本身可能非常热,超过 400 摄氏度(750 华氏度),但生命就在它们附近茁壮成长。
地球上的大多数生命都依赖于光合作用的食物网,但在深海的黑暗中,生命采取了不同的路线。喷口沉积的化学物质为基于化学合成的食物网提供食物,利用化学反应获取能量而不是阳光。
这不仅是“生命找到另类方式”的惊人证明,而且揭示了生命可能存在于其他世界的机制,例如冰冷的太阳系卫星土卫二和欧罗巴。
它们对整个海洋也非常重要,从地球内部提供运输系统,有助于调节海洋化学和温度。但是,因为它们经常被发现在对人类不是特别友好的深处,所以我们对它们的理解确实是不完整的。
通常,搜索东太平洋热液喷口系统集中在洋脊轴附近和火山活动地点附近。
在这里,由利哈伊大学化学海洋学家 Jill McDermott 领导的团队正在寻求更好地绘制东太平洋隆起轴向槽以西和以东的区域,使用Sentry的声纳生成海底的三维地图。
现场有一个壮观的喷口烟囱。(WHOI/NDSF/ROV 杰森/NSF)
“测绘工作提供了海底的详细图片,以便我们可以监测和量化下一次火山喷发沿东太平洋海脊轴的这一部分发生时发生的变化,”麦克德莫特解释说。
正是在这次调查中,该团队看到了一个巨大的喷口场的顶峰,它位于山脊轴线以东 750 米处,距离最近的已知活动轴上喷口以北 5 至 7 公里。
对其中九个喷口的采样显示温度为 368 摄氏度,原始温度甚至更高——观察到最低为 437 摄氏度。
该团队表示,总而言之,该场地覆盖的面积相当于一个足球场。它靠近断层线表明它受构造活动控制。
科学家们认为,这些喷口可能有助于在火山喷发后重新生成附近的热液生态系统。近几十年来,东太平洋海隆发生了两次喷发;一个从 1991 年到 1992 年,另一个在 2005 年到 2006 年。研究人员说还有一个预计将在几年内发生。
对深海海底进行更广泛的探索可能会在意想不到的位置发现更多的喷口场,这反过来又可以进一步加深我们对这些几乎是外星生态系统如何运作的理解。
麦克德莫特说: “全球大洋中脊沿线的深海喷口还有很多有待发现,无论是在它们的位置以及它们的地质、地球化学和生物特征方面。 ”
“我希望我们的研究能够激发未来的研究工作,以绘制全球大洋中脊顶部的离轴区域,以更好地量化东太平洋隆起离轴与轴上热液喷发的程度。”
该研究已在PNAS 上发表