В темных глубинах восточной части Тихого океана обнаружено гигантское гидротермальное поле

Массивное поле гидротермальных источников на морском дне в темных глубинах восточной части Тихого океана - самое горячее и крупное из обнаруженных в этом регионе.

Мало того, оно находится в месте, где ученые не ожидали найти активные жерла, не говоря уже о целой их системе, в сотнях метров от оси вулканического хребта.

Это открытие, по словам ученых, может оказать значительное влияние на наше понимание систем жерл и роли, которую они играют в океанических экосистемах.

Месторождение было обнаружено группой ученых, использующих автономные подводные аппараты для картирования морского дна на глубинах, негостеприимных для человека.

В данных, полученных с помощью AUV Sentry Вудс-Хоулского океанографического института, команда увидела район огромных шпилей высотой до трех этажей на глубине 2 560 (8 400 футов) метров под поверхностью - в тихих, постоянно темных батипелагических глубинах.

Первоначально команда считала, что жерла вымерли, но при ближайшем рассмотрении выяснилось обратное.

"Мы были поражены тем, что это поле не только очень активно, но и больше по площади и горячее по температуре происхождения, чем любое другое поле гидротермальных источников, известное на этом участке Восточно-Тихоокеанского поднятия, которое изучалось в течение последних 30 лет", - говорит морской геолог Дэниел Форнари из WHOI.

Гидротермальные источники являются домом для некоторых из самых удивительных экосистем на Земле. Они представляют собой отверстия на морском дне, через которые из земной коры выходят тепло и химические вещества, обычно связанные с вулканической активностью.

Сами шлейфы жерл могут быть обжигающе горячими, более 400 градусов по Цельсию (750 градусов по Фаренгейту), однако жизнь процветает в непосредственной близости от них.

Большая часть жизни на Земле зависит от фотосинтетической пищевой сети, но в батипелагической темноте жизнь идет другим путем. Химические вещества, выпадающие из жерл, питают пищевую сеть, основанную на хемосинтезе, используя для получения энергии химические реакции, а не солнечный свет.

Это не только удивительное свидетельство того, что "жизнь находит способ", но и раскрытие механизма, благодаря которому жизнь может существовать на других мирах, таких как ледяные луны Солнечной системы Энцелад и Европа.

Они также очень важны для океана в целом, обеспечивая транспортную систему из недр Земли, которая помогает регулировать химический состав и температуру океана. Но поскольку они часто находятся на глубине, не слишком благоприятной для человека, наше представление о них очень неполное.

Обычно поиски систем гидротермальных источников в восточной части Тихого океана сосредоточены вблизи осей хребтов и мест вулканической активности.

В данном случае команда под руководством химика-океанографа Джилл МакДермотт из Университета Лихай стремилась лучше изучить территорию к западу и востоку от осевого желоба Восточно-Тихоокеанского поднятия, используя гидролокатор Sentry для создания трехмерных карт морского дна.

"Картографические работы позволяют получить подробную картину морского дна, чтобы мы могли отслеживать и количественно оценивать изменения, происходящие при следующем извержении вулкана вдоль этой части оси хребта Восточно-Тихоокеанского поднятия", - объясняет МакДермотт.

Именно во время этого исследования команда увидела вершины огромного жерлового поля, расположенного в 750 метрах к востоку от оси хребта и в 5-7 километрах к северу от ближайших известных активных жерл на оси.

Взятие проб из девяти жерл показало температуру в 368 градусов Цельсия, причем элементы, присутствие которых предполагает температуру происхождения, были еще выше - минимум 437 градусов Цельсия для наблюдаемого соотношения железа и марганца.

В целом, месторождение занимало площадь, эквивалентную футбольному полю, сказала команда. Его близость к линии разлома позволяет предположить, что оно находится под контролем тектонической активности.

Ученые считают, что жерла могут способствовать повторному заселению близлежащих гидротермальных экосистем после вулканических извержений. За последние десятилетия на Восточно-Тихоокеанском поднятии произошло два извержения: одно в 1991-1992 годах, а другое в 2005-2006 годах. По словам исследователей, через несколько лет ожидается еще одно извержение.

Более широкое изучение глубоководного морского дна может выявить больше жерловых полей в неожиданных местах, что, в свою очередь, может углубить наше понимание того, как работают эти почти инопланетные экосистемы.

"Нам еще многое предстоит узнать о глубоководных жерлах вдоль глобального срединно-океанического хребта, как в плане их расположения, так и в плане их геологических, геохимических и биологических характеристик", - говорит МакДермотт.

"Я надеюсь, что наше исследование послужит стимулом для будущих исследований, направленных на картирование внеосевых областей вдоль гребня глобального срединно-океанического хребта, чтобы лучше определить масштабы внеосевого и осевого гидротермального жерла".

Исследование опубликовано в журнале PNAS