1977 entdeckten Wissenschaftler, die den Galápagos-Riss entlang des mittelozeanischen Kamms im östlichen Pazifik untersuchten, eine Reihe von Temperaturspitzen in ihren Daten. Sie fragten sich, wie sich die Tiefseetemperaturen in so kurzer Entfernung so drastisch ändern könnten—vom nahen Einfrieren auf 400 °C (750 °F). Die Wissenschaftler hatten eine faszinierende Entdeckung gemacht-Tiefsee-hydrothermale Öffnungen. Sie erkannten auch, dass rund um die Lüftungsöffnungen ein völlig einzigartiges Ökosystem mit Hunderten neuer Arten existierte., Trotz der extremen Temperaturen und Drücke, giftigen Mineralien und des Mangels an Sonnenlicht, die das Tiefsee-Ökosystem auszeichneten, blühten die dort lebenden Arten. Wissenschaftler stellten später fest, dass Bakterien die toxischen Entlüftungsmineralien durch einen Prozess namens Chemosynthese in nutzbare Energieformen umwandelten und andere Entlüftungsorganismen mit Nahrung versorgten.
Hydrothermale Öffnungen sind wie Geysire oder heiße Quellen auf dem Meeresboden. Entlang der mittelozeanischen Grate, auf denen sich tektonische Platten ausbreiten, steigt und kühlt Magma auf, um neue Krusten und vulkanische Bergketten zu bilden., Meerwasser zirkuliert tief in der Ozeankruste und wird durch heißes Magma überhitzt. Wenn sich der Druck aufbaut und sich das Meerwasser erwärmt, beginnt es Mineralien aufzulösen und zur Oberfläche der Kruste aufzusteigen. Das heiße, mineralreiche Wasser verlässt dann die ozeanische Kruste und mischt sich mit dem kühlen Meerwasser darüber. Wenn sich die Entlüftungsmineralien abkühlen und zu Mineralvorkommen erstarren, bilden sie verschiedene Arten von hydrothermalen Entlüftungsstrukturen.
Hydrothermale Entlüftungsstrukturen zeichnen sich durch verschiedene physikalische und chemische Faktoren aus, einschließlich der Mineralien, Temperaturen und Durchflussmengen ihrer Federn., Schwarze Raucher emittieren die heißesten, dunkelsten Federn, die einen hohen Schwefelgehalt aufweisen und Schornsteine mit einer Höhe von bis zu 18 Metern oder 55 Metern bilden. Die Federn von weißen Rauchern sind leicht gefärbt und reich an Barium, Kalzium und Silizium. Im Vergleich zu schwarzen Rauchern emittieren weiße Raucher normalerweise kühlere Rauchgase und bilden kleinere Schornsteine. Lüftungsöffnungen mit noch kühleren, schwächeren Strömungen werden oft als Sickern bezeichnet. Sie scheinen aufgrund von Unterschieden in den Wassertemperaturen zu schimmern oder aufgrund der Anwesenheit von Gasen wie Kohlendioxid zu sprudeln.,
Das Studium der hydrothermalen Entlüftungsökosysteme definiert unser Verständnis der Anforderungen an das Leben weiter. Die Fähigkeit dieser Organismen, bei so extremen Drücken und Temperaturen und in Gegenwart giftiger Mineralwolken zu überleben und zu gedeihen, ist faszinierend. Die Umwandlung von mineralreicher Hydrothermalflüssigkeit in Energie ist ein Schlüsselaspekt dieser einzigartigen Ökosysteme. Durch den Prozess der Chemosynthese liefern Bakterien den Arten Energie und Nährstoffe, ohne dass Sonnenlicht benötigt wird.
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