Melnie smēķētāji - hidrotermālie avoti okeānu dzelmē

2024 Autors: Henry Conors | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-12 10:38

Okeāna dibens ir tikpat daudzveidīgs kā zemes virsma. Tās reljefā ir arī kalni, milzīgas ieplakas, līdzenumi un plaisas. Pirms 40 gadiem tur tika atklāti arī hidrotermālie avoti, vēlāk saukti par “melnajiem smēķētājiem”. Tālāk skatiet fotoattēlu un šī kurioza aprakstu.

Atklāšana "Alvin"

Nav zināms, cik gadu vēl pasaule neuzzinātu par "melnajiem smēķētājiem", ja ne Roberta Balarda ekspedīcija. 1977. gadā viņš ar savu divu cilvēku komandu devās pētīt jūras dzīles ar Alvin aparātu. Šis slavenākais pilotējamais zemūdens kuģis spēj nolaisties līdz 4,5 kilometru dziļumam.

Šoreiz viņam nebija tik tālu jāpeld. Hidromālie avoti tika atklāti jau 2 kilometru dziļumā, kas turējās ap dibenu netālu no Galapagu salām. Tie izskatās kā milzīgi izaugumi, no kuriem sitās melna ūdens strūklakas. Vairāku simtu metru dziļumā no apakšas gandrīz nekas nav redzams "smēķētāju" izlaisto nūju dēļ. Bet tālāk ir pilns šī okeāna brīnuma attēls.

Tagad ir zināmi vairāk nekā 500 hidrotermālie avoti. Tie atrodas grēdu rajonā zemes platformu krustojumos. Četrdesmit gadus viņus apmeklēja simtiem zinātnisku ekspedīciju. Arī tūristiem ir iespēja tos redzēt savām acīm, tomēr tas maksā aptuveni vairākus desmitus tūkstošu dolāru.

Kā tie darbojas?

"Melnie smēķētāji" ir karstie avoti, piemēram, uz zemes bāzēti geizeri. Arhimēda spēku ietekmē viņi iemet ūdeni okeānā, kas piesātināts ar minerālvielām un sakarsēts līdz 400 grādiem. Simtiem atmosfēru spiediens neļauj ūdenim vārīties. Faktiski tas atrodas starpstāvoklī starp gāzi un šķidrumu, fizikā to sauc par superkritisku.

"Melnie smēķētāji" atrodas galvenokārt okeāna vidus grēdās. Šajās zonās notiek aktīvi tektoniskie procesi, kuru ietekmē veidojas jauna garoza. Kad litosfēras plāksnes attālinās viens no otra, zem tām esošā magma izdalās ārā, augot grēdās līdz apakšai.

Ar šiem procesiem ir saistīta arī "smēķētāju" veidošanās. Auksts jūras ūdens sūcas cauri daudzām plaisām vidus grēdās. Zemāk to silda vulkāniskais siltums un sajauc ar magmu. Laika gaitā viņa paceļas augšup un tiek izmesta cauri mizas caurumam.

Viņu ūdens ir melns, jo tajā ir vara, cinka, dzelzs, mangāna un niķeļa oksīdi. Caurums, no kura izplūst maisījums, pakāpeniski aizaug ar atdzesētu metālu sienām. Dīvainu formu sazarotie izaugumi var sasniegt 20, 30,un pat 60 metri. Pēc kāda laika tie nokrīt apakšā, un avots turpina veidot citas kolbas.

B altie Smēķētāji

Okeānu dzelmē esošie "melnie smēķētāji" nav vienīgie šāda veida smēķētāji. Papildus tiem ir arī b alti hidrotermālie avoti. Tie darbojas pēc līdzīga principa, tikai temperatūra tajos ir daudz vājāka. Tie tiek noņemti no plāksnes malām un tiešā siltuma avota, kas atrodas uz vecākiem akmeņiem nekā baz alti - peridotīti.

B altās hidrotermas pēc sastāva ir pilnīgi atšķirīgas. Atšķirībā no viņu melnajiem "radiniekiem", tie nesatur rūdas vispār. Šķidrums, kas no tiem izplūst, ir piesātināts ar karbonātiem, sulfātiem, bāriju, kalciju, silikonu. Tās temperatūra nepārsniedz 80 grādus. Atšķirībā no "melnajiem smēķētājiem", tajos dominē jūras ūdens, nevis magmatiskais ūdens.

Dzīvības avoti

Ilgu laiku tika uzskatīts, ka dzīvi organismi nevar pastāvēt divu vai vairāk kilometru dziļumā. Ūdens temperatūra šeit ir ārkārtīgi zema, nav piekļuves gaismai, nav aļģu, kas spēj pārvērst oglekļa dioksīdu skābeklī. "Melno smēķētāju" atklāšana okeānā pierādīja, ka mēs joprojām neko daudz nezinām par mūsu planētu.

Dzīve burtiski rit pilnā sparā ap hidrotermālajām atverēm. Dažādi dzīvnieki dzīvo salīdzinoši nelielās teritorijās, robežslāņos starp neticami karstām strūklakām un liela okeāna ūdeņiem ar temperatūru līdz +4 grādiem.

Avoti ir sākotnējais posms pārtikas ķēdē. Viņi piesātina ūdeni ar sērūdeņradi, ar kuru tie barojas.baktērijas, un tās savukārt kļūst par barību citiem organismiem. Katra jauna zinātniskā ekspedīcija šeit atklāj jaunas bioloģiskās sugas. Piemēram, tika atrastas aklas garneles ar caurspīdīgu ādu un īpašu orgānu, kas signalizē, ka dzīvnieks ir nokļuvis ļoti tuvu karstajam avotam.

Rūdu rūpnīcas

Zinātniekus "melnie smēķētāji" interesē ne tikai jaunu dzīvnieku sugu dēļ. Tie ir īsti okeāna rūdas maisījumi. Lielākā daļa rūdas, kas tiek iegūta uz sauszemes, radusies okeānu dzīlēs. Tas tika izmests virspusē pirms simtiem miljonu gadu, kad daļa kontinentu atradās zem ūdens.

Vērojot "smēķētājus", zinātnieki savām acīm var redzēt visu rūdas radīšanas procesu dabā. Hidrotermālie avoti ir kļuvuši par sava veida zinātniskām laboratorijām. Tagad tās tiek tikai novērotas un pētītas, bet kādreiz tās var kļūt par ieguves vietām.