Czarni palacze - źródła hydrotermalne na dnie oceanów

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:41

Dno oceanu jest tak różnorodne, jak powierzchnia ziemi. Jego rzeźba to także góry, ogromne zagłębienia, równiny i spękania. Czterdzieści lat temu odkryto tam również źródła hydrotermalne, zwane później „czarnymi palaczami”. Zobacz zdjęcie i opis tej ciekawostki poniżej.

Otwarcie "Alvina"

Nie wiadomo ile jeszcze lat świat nie wiedziałby o „czarnych palaczach”, gdyby nie wyprawa Roberta Ballarda. W 1977 r. wraz ze swoim dwuosobowym zespołem udał się na badanie głębin morskich na aparacie Alvina. Ten najsłynniejszy załogowy okręt podwodny jest w stanie zanurzyć się na głębokość 4,5 kilometra.

Tym razem nie musiał płynąć tak daleko. Źródła hydromalne odkryto już na głębokości 2 kilometrów, tkwiące wokół dna w pobliżu Wysp Galapagos. Wyglądają jak ogromne narośla, z których biją fontanny czarnej wody. Na głębokości kilkuset metrów od dna prawie nic nie widać dzięki kijom, które wypuszczają „palacze”. Ale poniżej znajduje się pełny obraz tego oceanicznego cudu.

Obecnie znanych jest ponad 500 źródeł hydrotermalnych. Znajdują się one w rejonie grzbietów na skrzyżowaniach platform ziemnych. Przez czterdzieści lat odwiedzały je setki ekspedycji naukowych. Turyści też mają okazję zobaczyć je na własne oczy, jednak kosztuje to około kilkudziesięciu tysięcy dolarów.

Jak one działają?

„Czarni palacze” to gorące źródła, jak gejzery naziemne. Pod wpływem siły Archimedesa wrzucają do oceanu wodę nasyconą minerałami i podgrzaną do 400 stopni. Ciśnienie setek atmosfer nie pozwala na zagotowanie wody. W rzeczywistości znajduje się w stanie pośrednim między gazem a cieczą, w fizyce nazywa się to nadkrytycznym.

"Czarni palacze" znajdują się głównie na grzbietach śródoceanicznych. Na tych obszarach zachodzą aktywne procesy tektoniczne, pod wpływem których powstaje nowa skorupa. Kiedy płyty litosferyczne rozsuwają się, magma pod nimi wychodzi, rosnąc w grzbietach do dna.

Powstawanie „palaczy” jest również związane z tymi procesami. Zimna woda morska sączy się przez liczne szczeliny w środkowych grzbietach. Poniżej jest ogrzewany wulkanicznym żarem i mieszany z magmą. Z biegiem czasu udaje się w górę i zostaje wyrzucona przez dziurę w korze.

Ich woda jest czarna, ponieważ zawiera tlenki miedzi, cynku, żelaza, manganu i niklu. Otwór, z którego wychodzi mieszanina, stopniowo zarasta ściankami schłodzonych metali. Rozgałęzione wyrostki o dziwacznych kształtach mogą osiągnąć 20, 30,a nawet 60 metrów. Po pewnym czasie opadają na dno, a źródło nadal gromadzi inne kolby.

Białe palacze

Czarni palacze na dnie oceanów nie są jedynymi w swoim rodzaju. Oprócz nich istnieją również białe źródła hydrotermalne. Działają na podobnej zasadzie, tylko temperatury w nich są znacznie słabsze. Są one usuwane z krawędzi płyty i bezpośredniego źródła ciepła, znajdującego się na skałach starszych niż baz alty – perydotytach.

Białe hydrotermy mają zupełnie inny skład. W przeciwieństwie do swoich czarnych „krewnych”, w ogóle nie zawierają rud. Wypływająca z nich ciecz jest nasycona węglanami, siarczanami, barem, wapniem, silikonem. Jego temperatura nie przekracza 80 stopni. W przeciwieństwie do „czarnych palaczy”, przeważa w nich woda morska, a nie woda magmowa.

Źródła życia

Przez długi czas wierzono, że żywe organizmy nie mogą istnieć na głębokości dwóch lub więcej kilometrów. Temperatury wody są tu ekstremalnie niskie, nie ma dostępu do światła, nie ma glonów, które potrafią zamienić dwutlenek węgla w tlen. Odkrycie „czarnych palaczy” w oceanie dowiodło, że wciąż niewiele wiemy o naszej planecie.

Życie dosłownie toczy się pełną parą wokół kominów hydrotermalnych. Różne zwierzęta żyją na stosunkowo niewielkich obszarach, warstwach granicznych między niesamowicie gorącymi fontannami a wodami dużego oceanu o temperaturze do +4 stopni.

Źródła są początkowym ogniwem łańcucha pokarmowego. Nasycają wodę siarkowodorem, którym się żywią.bakterie, a one z kolei stają się pokarmem dla innych organizmów. Każda nowa ekspedycja naukowa odkrywa tu nowe gatunki biologiczne. Na przykład znaleziono ślepe krewetki z przezroczystą skórą i specjalnym narządem, który sygnalizuje, że zwierzę zbliżyło się bardzo do gorącego źródła.

Fabryki rudy

Dla naukowców „czarni palacze” interesują się nie tylko ze względu na nowe gatunki zwierząt. To są prawdziwe kombajny rudy oceanu. Większość rudy wydobywanej na lądzie pochodzi z głębin oceanów. Został wyrzucony na powierzchnię setki milionów lat temu, kiedy część kontynentów znajdowała się pod wodą.

Obserwując "palaczy", naukowcy mogą na własne oczy zobaczyć cały proces powstawania rudy przez naturę. Źródła hydrotermalne stały się rodzajem laboratoriów naukowych. Teraz są tylko obserwowane i badane, ale pewnego dnia mogą stać się terenami wydobywczymi.