Nauka

Podwodne fabryki

Zobacz, gdzie narodziło się życie

Czarny dymnik pola hydrotermalnego na East Pacific Rise. Wokół wieloszczety osiadłe - rodzaj pierścienic o robakowatym ciele. Wieloszczety bardzo lubią ciepłą i zmineralizowaną wodę. Czarny dymnik pola hydrotermalnego na East Pacific Rise. Wokół wieloszczety osiadłe - rodzaj pierścienic o robakowatym ciele. Wieloszczety bardzo lubią ciepłą i zmineralizowaną wodę. Woods Hole Oceanographic Institution
Uczeni sądzą, że wokół kominów hydrotermalnych – które dymią głęboko, na dnach oceanów – miliardy lat temu powstało życie. Ale także dzisiaj, życie w tych miejscach jest niezwykłe i wciąż naukowców zaskakuje.

Nie ma nic dziwnego w tym, że reżyser filmowy James Cameron – wielki piewca morskich przygód – zainteresował się polami hydrotermalnymi i sam wśród tych pól nurkował. To rzeczywiście niezwykłe miejsca. Głębokie i tajemnicze.

Tak zwane oceaniczne pola hydrotermalne powstają w strefach powolnego rozsuwania się bloków kory Ziemi, czyli płyt skorupy ziemskiej, na dnie Pacyfiku, Atlantyku i Oceanu Indyjskiego. Na przykład w wodach otaczających Nową Zelandię jest takich pól hydrotermalnych wiele, ponieważ kora ziemska jest tam najcieńsza na świecie. Często dochodzi tam do pęknięć i rozstępów.

Oceaniczne dymy

Mechanizm powstawania kominów hydrotermalnych (zwanych też dymnikami) – które tworzą całe pola, czyli wielkie szeregi takich źródeł –  jest następujący: rozżarzona magma z wnętrza Ziemi wylewa się na dno morskie i zastyga. Przez  szczeliny w niej woda oceanu przenika w głąb Ziemi – pod litosferę – tam ogrzewa się od magmy nawet do temperatury prawie 500 stopni. Mocno przy tym nasyca się substancjami mineralnymi, po czym wraca przez hydrotermalne źródła z powrotem. Tak powstają kominy. W jaki sposób woda może mieć aż 500 stopni Celsjusza? Dzięki bardzo wysokiemu ciśnieniu panującemu na dnie oceanu.

Jeśli woda wypływająca z komina jest bardzo gorąca – ma około 300 stopni lub więcej – i charakteryzuje się odpowiednim składem chemicznym, staje się ciemna, wręcz czarna, jak smoła. Tam, gdzie bije z dna, powstaje tak zwany ciemny dymnik (black smoker). Jeśli jest chłodniejsza – ponieważ nie ma bezpośredniego kontaktu  z magmą, tylko płynie z pokładów górnego płaszcza i w związku z tym ma też nieco odmienny skład chemiczny – staje się jasna, wręcz biała, jak mleko, i powstaje wtedy dymnik biały (white smoker).

Dymniki to miejsca niezwykłe, ponieważ – zdaniem wielu naukowców – to  właśnie wokół  pól hydrotermalnych miliardy lat temu, dzięki istnieniu szczególnych związków organicznych, powstało życie na Ziemi. Dlaczego właśnie tam miało się narodzić?

Ciepło, ciemno i morko

Otoczenie dymników to idealne warunki do powstawania i przetrwania życia. Woda wypływająca przez kominy hydrotermalne jest tak nasycona mieszaninami związków żelaza, siarki, wapnia, miedzi i przede wszystkim magnezu – które po zetknięciu z zimnym otoczeniem krystalizują i osadzają się wokół źródła – że kominy przyjmują kształty przedziwnych budowli oraz rosną w zawrotnym tempie w górę, nawet dwa metry na tydzień. Największe osiągają wysokość wieżowców. Niektóre pola hydrotermalne przypominają zatopione dawno metropolie zaginionych cywilizacji lub siedliska obcych istot. Przyrost mineralnych struktur jest tak duży, że rozważa się nawet – w przyszłości – eksploatację pól hydrotermalnych na skalę przemysłową.

Poza tym, obfitość minerałów wypływających z komina przyciąga mnóstwo bakterii i planktonu, z kolei plankton przyciąga mięczaki i skorupiaki, a za nimi przypływają ryby. Taki dymnik jest wylęgarnią żywych form. Wielkie ławice ryb głębinowych przemierzają  podwodne aglomeracje dymników, by pożerać mięczaki i skorupiaki, zwabione wcześniej ciepłem i pożywieniem i gromadzące się tam w niepoliczalnych ilościach. 

Są to miejsca, w których życie kłębi się – wręcz kipi – znacznie intensywniej niż w Amazonii, albo w Nowym Jorku czy Bombaju. Bywa, że uczeni badający okolice pół hydrotermalnych, stają się też ważnymi odkrywcami. To oni najczęściej spotykają nowe gatunki morskie –  wodorostów, drobnoustrojów, skorupiaków, mięczaków i ryb.

Zaginione miasto

Do niedawna w ogóle nie wiedzieliśmy o istnieniu takich podwodnych struktur. Nie natrafił na nie nawet kapitan Nemo, chociaż przemierzył pod wodą tyle tys. mil. Pierwsze pole hydrotermalne odkryli dopiero w 1977 r. oceanografowie amerykańscy na Gryfie Galapagoskim. Potem coraz więcej kominów, dymiących na biało i na czarno, identyfikowano we wszystkich oceanach, nawet w Oceanie Lodowatym Północnym (Morzu Arktycznym).

Jednym z najbardziej spektakularnych miejsc tego typu jest tzw. Zaginione Miasto, leżące blisko podwodnego szczytu Atlantis Massif na północnym Atlantyku. Jest to pole białych dymników, zbudowanych przede wszystkim z węglanu wapnia, o niezwykłych - sterczących w górę kształtach - wysokich na kilkanaście lub, niekiedy, kilkadziesiąt metrów. Wapienne kominy lśnią tajemniczo oświetlone światłem, zwłaszcza w tych miejscach, w których minerał dopiero się osadził.

Cayman Trough – miedziane pole

Uczeni z National Oceanography Centre w Southampton w Wielkiej Brytanii właśnie donieśli, że udało im się odkryć najgłębsze i chyba najbardziej wydajne pole hydrotermalne na świecie. Ich wyprawa miała miejsce w połowie ubiegłego roku, dopiero teraz jednak została dokładnie opisana (w czasopiśmie Nature Communications).

Pole wykryto dzięki podwodnym robotom. Leży ono aż pięć kilometrów pod powierzchnią wody, w Rowie Kajmańskim na południe od Kajmanów. Jest to pole czarnych dymników, które wystrzeliwują słupy czarnej wody o temperaturze ponad 450 stopni – niezwykle bogatej w miedź – cztery razy wyżej niż najsilniejsze dotąd wykryte kominy. Mniej więcej na kilometr w górę. Wokół nich żerują hordy nieznanych naukowcom wcześniej krewetek, które mają na końcach swoich ciał specjalne czujki świetlne. Zgęszczenie tych zwierząt jest niespotykane; na jednym metrze kwadratowym może przebywać ponad dwa tys. krewetek.

Niedaleko tego miejsca, na podwodnym wzgórzu Mount Dent, którego szczyt znajduje się na głębokości ponad trzech km, badacze z Southhampton odkryli kolejne pole, a wśród jego kominów nieznane wcześniej gatunki krewetek, dziwne ryby – przypominające wyglądem węże – i niewidziane wcześniej ślimaki oraz skorupiaki zwane amfipodami. Są to obunogi pozbawione pancerza, których planktonożerne podgatunki posiadają niezwykłą umiejętność stawania się niemal zupełnie przezroczystymi.

Obecnie badacze oceanów sądzą, że pól hydrotermalnych na dnach oceanów jest znacznie więcej, aniżeli dotąd przypuszczano i że mają one duże znaczenie w kształtowaniu się wielu gatunków morskiej fauny.

 

Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Historia

Ostatni niemiecki jeniec

W czasie drugiej wojny w obozach jenieckich w USA znalazły się setki tysięcy niemieckich żołnierzy. Wielu z nich podjęło próby ucieczki. Ostatni ze zbiegów, urodzony w Świdnicy Georg Gaertner, ujawnił się po 40 latach.

Andrzej Fedorowicz
12.01.2021
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną