Nel 1977, gli scienziati che esploravano la spaccatura delle Galápagos lungo la dorsale medio-oceanica nel Pacifico orientale notarono una serie di picchi di temperatura nei loro dati. Si sono chiesti come le temperature degli oceani profondi possano cambiare così drasticamente—dal quasi congelamento a 400 °C (750 °F) – in una distanza così breve. Gli scienziati avevano fatto una scoperta affascinante-prese d’aria idrotermali in acque profonde. Si sono anche resi conto che un ecosistema del tutto unico, tra cui centinaia di nuove specie, esisteva intorno alle prese d’aria., Nonostante le temperature e le pressioni estreme, i minerali tossici e la mancanza di luce solare che caratterizzavano l’ecosistema delle bocche profonde, le specie che vivevano lì erano fiorenti. Gli scienziati in seguito si resero conto che i batteri stavano convertendo i minerali tossici di sfiato in forme utilizzabili di energia attraverso un processo chiamato chemiosintesi, fornendo cibo per altri organismi di sfiato.
Le bocche idrotermali sono come geyser, o sorgenti calde, sul fondo dell’oceano. Lungo le creste medio-oceaniche dove placche tettoniche sparsi, magma sale e si raffredda per formare nuova crosta e catene montuose vulcaniche., L’acqua di mare circola in profondità nella crosta oceanica e diventa super-riscaldata dal magma caldo. Man mano che la pressione aumenta e l’acqua di mare si riscalda, inizia a dissolvere i minerali e salire verso la superficie della crosta. Le acque calde e ricche di minerali escono quindi dalla crosta oceanica e si mescolano con l’acqua di mare fresca sopra. Mentre i minerali di sfiato si raffreddano e si solidificano in depositi minerali, formano diversi tipi di strutture di sfiato idrotermale.
Le strutture idrotermali dello sfiato sono caratterizzate dai fattori fisici e chimici differenti, compreso i minerali, le temperature ed i livelli di flusso dei loro pennacchi., I fumatori neri emettono i pennacchi più caldi e scuri, che sono ad alto contenuto di zolfo e formano camini alti fino a 18 piani o 55 metri (180 piedi). I pennacchi dei fumatori bianchi sono leggermente colorati e ricchi di bario, calcio e silicio. Rispetto ai fumatori neri, i fumatori bianchi di solito emettono pennacchi più freddi e formano camini più piccoli. Le prese d’aria con flussi ancora più freddi e più deboli sono spesso chiamate infiltrazioni. Sembrano brillare a causa delle differenze nelle temperature dell’acqua o delle bolle a causa della presenza di gas, come l’anidride carbonica.,
Lo studio degli ecosistemi idrotermali continua a ridefinire la nostra comprensione dei requisiti per la vita. La capacità degli organismi di ventilazione di sopravvivere e prosperare in tali pressioni e temperature estreme e in presenza di pennacchi minerali tossici è affascinante. La conversione del fluido idrotermale ricco di minerali in energia è un aspetto chiave di questi ecosistemi unici. Attraverso il processo di chemiosintesi, i batteri forniscono energia e sostanze nutritive per sfogare le specie senza la necessità di luce solare.
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