Внеосевое высокотемпературное гидротермальное месторождение, обнаружено в восточной части Тихого океана

Обнаружение нового, высокотемпературного, внеосевого гидротермального жерла на дне Тихого океана на глубине 2 550 метров может изменить понимание учеными влияния, которое такие системы вентиляционных отверстий дна океана оказывают на жизнь и химию океанов Земли, сообщает «phys.org».

Команда исследователей, в том числе Джилл МакДермотт, химический океанограф и преподаватель кафедры наук о Земле и окружающей среде Университета Лихай, обнаружила внеосевое гидротермальное поле, названное YBW-Sentry, в районе глобального срединно-океанического хребта, известного как Восточно-Тихоокеанский подъем.

Исследуемая область находится примерно в 200 милях от побережья западной Мексики. Новое вентиляционное отверстие занимает площадь, эквивалентную футбольному полю, примерно в два раза больше ближайших активных гидротермальных жерл в регионе. Дымоходы напоминают канделябры, которые имеют высоту трехэтажного здания.

Глубоководные гидротермальные жерла встречаются по всему миру, чаще всего в вулканически активных местах вдоль гребня глобальной системы срединно-океанических хребтов.

Магматическая активность, вызванная апвеллингом тепла в мантии Земли, вызывает расщепление хрупких тектонических плит, которые составляют внешнюю оболочку или кору Земли. По мере распространения плит образуется новая порода морского дна в результате магматической активности и извержений вулканов.

Эта магматическая и тектоническая активность создает трещины, через которые морская вода просачивается в породы земной коры. Подобно горячим источникам на суше, гидротермальные жерла извергают богатую минералами жидкость, которая нагревается под морским дном.

Исследование, которое привело к открытию внеосевого вентиляционного поля вдоль Восточно-Тихоокеанского подъема, было инициировано лабораторией Макдермотта в Университете Лихай. Команда собирает жидкости из труб черного курильщика и анализирует их на предмет геохимических характеристик, которые могут указывать на температуры, при которых формируются жидкости.

Более высокие температуры могут быть признаком надвигающегося извержения. В то же время команда также оснащает дымоходы с активными вентиляционными отверстиями с саморегистрирующимися регистраторами температуры жидкости, чтобы обеспечить измерения каждые десять минут в течение 2-летних периодов времени.

Измерения температуры обеспечивают временные ряды изменений, которые испытывают вентиляционные отверстия. Исследовательская группа имеет девять вентиляционных отверстий, оснащенных в исследуемой области.

«Мы идентифицировали внеосевое поле высоких вершин и предположили, что это были либо более старые вулканические шпили, либо неактивные гидротермальные дымоходы, отложенные давным-давно», — говорит Парнелл-Тернер, геофизик и соавтор из Института океанографии Скриппса в Калифорнии.

Морской геолог из WHOI, отметил: «Мы были поражены тем, что поле не только было очень активным, но оно больше по площади и горячей по температуре происхождения, чем любое другое гидротермальное месторождение, известное вдоль этой части Восточно-Тихоокеанского подъема, которое изучалось в течение последних 30 лет».

По словам Макдермотта, за последние 15 лет способы, которыми ученые изучают и берут образцы морского дна, были революционизированы картами высокого разрешения, созданными автономными подводными аппаратами. Карты, генерируемые гидролокаторами AUV, похожи по масштабу на то, что используется в наземной геологической съемке и картографировании с использованием различных сложных методов, которые включают картографирование с помощью дронов и лазерное сканирование.

«Очень немногие районы в глубоком океане были нанесены на карту с высоким разрешением с использованием технологий глубокого погружения», — говорит Парнелл-Тернер, соавтор. «Тем не менее, крупные открытия могут быть сделаны путем сбора батиметрии ближнего дна с использованием AUV (автономного подводного аппарата)».

Поиск активных гидротермальных жерл исторически был сосредоточен на впадине, который отмечает ось и локус большинства извержений вулканов вдоль Восточно-Тихоокеанского поднятия.

Команда расширяла карту высокого разрешения к западу и востоку от этого осевого желоба, между 9 ° 45-57'N широты, в течение последних трех лет, используя Sentry AUV NDSF.

«Картографическая работа предоставляет подробную картину морского дна, чтобы мы могли отслеживать и количественно оценивать изменения, которые происходят, когда следующее извержение вулкана происходит вдоль этой части оси Восточно-Тихоокеанского хребта», — говорит Макдермотт.

Два предыдущих извержения произошли на этом месте - в 1991-1992 годах и снова в 2005-2006 годах - и команда прогнозирует, что следующее извержение может произойти в течение следующих нескольких лет, по словам Тибо Баррейра, геофизика из Университета Бергена в Норвегии и соавтора.

«Новое поле жерла может посеять восстанавливающиеся гидротермальные экосистемы после извержений вулканов», — говорит Сантьяго Эррера, соавтор, который является биологическим океанографом и преподавателем кафедры биологических наук Университета Лихай.

«Многое еще предстоит узнать о глубоководных жерлах вдоль глобального срединно-океанического хребта, как с точки зрения того, где они расположены, так и с точки зрения их геологических, геохимических и биологических характеристик», — говорит Макдермотт.

«Я надеюсь, что наше исследование будет мотивировать будущие исследовательские усилия по нацеливанию на картирование внеосевых районов вдоль глобального гребня срединно-океанического хребта, чтобы лучше количественно оценить степень внеосевого по сравнению с осевым гидротермальным выбросом».