Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappers hebben vijf nieuwe hydrothermale bronnen gevonden in de Stille Oceaan

Krediet:Lehigh University

Het tempo van de ontdekkingen in de oceanen is omhoog gegaan dankzij teamwerk tussen een diepzeerobot en een door mensen bezette onderzeeër, wat heeft geleid tot de recente ontdekking van vijf nieuwe hydrothermale bronnen in de oostelijke tropische Stille Oceaan.



Een team van oceaanwetenschappers, onder leiding van hoofdwetenschapper en lid van de Lehigh-faculteit Jill McDermott, keerde op 26 maart in San Diego terug naar de haven van een onderzoeksexpeditie in de oostelijke Stille Oceaan, waar ze de nieuwe diepzeehydrothermale ontluchtingslocaties op de zeebodem ontdekten op 2.550 meter hoogte. meter (8.366 voet of 1,6 mijl) diepte.

De ontluchtingsvloeistoffen zijn allemaal heter dan 300 °C (570 °F). De ontdekking werd ondersteund, en in veel opzichten versneld, door gebruik te maken van de unieke sterke punten die worden geboden door robotische en menselijke verkenning van de diepe zeebodem.

De nieuw ontdekte bronnen bevinden zich op de East Pacific Rise (EPR) nabij 10° noorderbreedte, een deel van de vulkanische bergketen in het midden van de oceaan, waar twee tektonische platen uit elkaar splijten met een snelheid van ongeveer 11 centimeter. 4,3 inch) per jaar. Wetenschappers van de expeditie brachten het gebied 's nachts in kaart met behulp van de onderzeese robot Sentry, een autonoom onderwatervoertuig (AUV) dat wordt beheerd door de National Deep Submergence Facility (NDSF) van het Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI).

Nadat Sentry elke ochtend was geborgen, werden kaarten met hoge resolutie van de sensoren van het voertuig vervolgens gebruikt om de duik van de dag te plannen door het door mensen bezette voertuig Alvin, ook bestuurd door WHOI-NDSF, waardoor wetenschappers uit de eerste hand de complexe en voortdurend veranderende omgeving van een plek als de East Pacific Rise.

"De hoge-resolutiekaarten van Sentry stellen ons in staat waarschijnlijk nieuwe hydrothermale velden te ontdekken kort nadat Sentry weer aan dek komt", zegt McDermott, universitair hoofddocent aard- en milieuwetenschappen en directeur van het Lehigh Oceans Research Center. McDermott was hoofdwetenschapper van de expeditie en co-hoofdwetenschapper, gespecialiseerd in de geochemie van hydrothermale ventilatieopeningen. "Dit geeft ons geweldige doelen voor Alvin en de mogelijkheid om meerdere ontdekkingen te doen in één enkele duik."

Sentry, een autonoom onderwatervoertuig, dat tijdens een expeditie wordt gelanceerd vanaf het onderzoeksschip Atlantis. Het voertuig wordt beheerd door de National Deep Submergence Facility van de Woods Hole Oceanographic Institution. Credit:Mae Lubetkin

Wetenschappers die in Alvin doken, ontdekten voor het eerst hydrothermale bronnen in 1977 tijdens het verkennen van een oceanische zich uitbreidende bergkam ten noorden van de Galápagoseilanden. Hydrothermale bronnen zijn rijk aan chemicaliën die energie leveren aan het dierenleven en zo rijke en productieve ecosystemen voeden.

De ontdekking heeft het inzicht van wetenschappers in de omstandigheden die het leven op aarde en mogelijk elders in het zonnestelsel kunnen ondersteunen, opnieuw vorm gegeven. Het onderzoeksprogramma bij EPR is gericht op het leren van meer over vulkanische en hydrothermale systemen in de diepzee, waar een nieuwe zeebodem wordt gevormd en waar unieke gemeenschappen van dieren gedijen in omgevingen met hoge druk en hoge temperaturen.

"De mid-oceanische rug is verantwoordelijk voor meer dan 75% van alle vulkanische activiteit op onze planeet", zegt Thibaut Barreyre, co-lead wetenschapper op de expeditie van CNRS, Univ Brest, Frankrijk en een expert in thermische metingen en modellering van hydrothermale bronnen. ventilatieopeningen. ‘Het is bezaaid met duizenden diepzeewarmwaterbronnen zoals deze, die samen 10% van de totale interne warmte van de aarde onttrekken. We willen ons begrip vergroten van hoe hydrothermale ventilatieopeningen warmte en chemicaliën vrijgeven terwijl ze door de zeebodem stromen en de de mondiale oceaan."

"De nieuwe Sentry-kaarten stellen ons in staat om de zeer belangrijke details te zien van lavastromen die in de diepe oceaan uitbarsten en deze te targeten voor het verzamelen van gesteentemonsters, net zoals geologen dat op het land doen", zegt Daniel Fornari, co-leider van de expeditie. van WHOI en een mariene geoloog die al meer dan 40 jaar betrokken is bij EPR-onderzoek. "Deze nieuwe perspectieven en de analyses van gesteentemonsters zullen ons in staat stellen erachter te komen hoe snel de lava uitbarstte, hoe ver deze reisde, en welke gevolgen diepzee lava-uitbarstingen hebben op hydrothermale ontluchting."

“Door deze twee baanbrekende diepzee-onderzeeërs gezamenlijk te exploiteren, zijn we in staat opmerkelijke nieuwe ontdekkingen te doen over hoe de zeebodem in de diepe oceanen is opgebouwd, in enkele van de meest onherbergzame omgevingen op aarde”, zegt Ross Parnell-Turner, een van de onderzoekers. co-leider van de expeditie van de Scripps Institution of Oceanography en een mariene geofysicus die gespecialiseerd is in het in hoge resolutie in kaart brengen van de zeebodem van het vulkanische en hydrothermische terrein.

Wetenschappers zijn van plan de hydrothermale activiteit en het vulkanisme langs de East Pacific Rise te blijven bestuderen in een vervolgexpeditie waarbij ook Sentry en Alvin zullen worden ingezet om hun inzicht in de geofysische, chemische en biologische processen die onze planeet vormgeven en het leven in de diepte ondersteunen, uit te breiden. , donkere uithoeken van de oceaan van de aarde.

Aangeboden door Lehigh University