Das Tempo der Entdeckungen in den Ozeanen beschleunigte sich dank der Teamarbeit zwischen einem Tiefseeroboter und einem von Menschen besetzten U-Boot, was kürzlich zur Entdeckung von fünf neuen hydrothermalen Quellen im östlichen tropischen Pazifik führte.
Ein Team von Meeresforschern unter der Leitung der Chefwissenschaftlerin und Lehigh-Fakultätsmitglied Jill McDermott kehrte am 26. März von einer Forschungsexpedition im Ostpazifik in den Hafen von San Diego zurück, wo sie die neuen Tiefsee-Hydrothermalquellen auf dem Meeresboden bei 2.550 entdeckten Meter (8.366 Fuß oder 1,6 Meilen) Tiefe.
Die Entlüftungsflüssigkeiten sind alle heißer als 300 °C (570 °F). Die Entdeckung wurde unterstützt und in vielerlei Hinsicht beschleunigt, indem die einzigartigen Stärken genutzt wurden, die die Erforschung des Tiefseebodens durch Roboter und Menschen bietet.
Die neu entdeckten Quellen befinden sich auf dem East Pacific Rise (EPR) nahe dem 10. nördlichen Breitengrad, einem Teil der weltumspannenden vulkanischen Gebirgskette im Mittelozeanischen Rücken, wo sich zwei tektonische Platten mit einer Geschwindigkeit von etwa 11 Zentimetern aufspalten ( 4,3 Zoll) pro Jahr. Wissenschaftler der Expedition kartierten das Gebiet nachts mit dem Unterwasserroboter Sentry, einem autonomen Unterwasserfahrzeug (AUV), das von der National Deep Submergence Facility (NDSF) der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) betrieben wird.
Nachdem Sentry jeden Morgen geborgen wurde, wurden hochauflösende Karten von den Sensoren des Fahrzeugs verwendet, um den Tagestauchgang des ebenfalls von WHOI-NDSF betriebenen, von Menschen besetzten Fahrzeugs Alvin zu planen, das es Wissenschaftlern ermöglicht, die komplexe und sich ständig verändernde Umgebung von Sentry aus erster Hand zu betrachten ein Ort wie der East Pacific Rise.
„Die hochauflösenden Karten von Sentry ermöglichen es uns, wahrscheinlich neue hydrothermale Felder zu erkennen, kurz nachdem Sentry wieder an Deck ist“, sagte McDermott, außerordentlicher Professor für Erd- und Umweltwissenschaften und Direktor des Lehigh Oceans Research Center. McDermott fungierte als leitender Wissenschaftler der Expedition und Co-leitender Wissenschaftler, der sich auf die Geochemie hydrothermaler Quellen spezialisierte. „Das gibt uns tolle Ziele für Alvin und die Möglichkeit, in einem einzigen Tauchgang mehrere Entdeckungen zu machen.“
Wissenschaftler, die in Alvin tauchten, entdeckten erstmals 1977 hydrothermale Quellen, als sie einen ozeanischen Gebirgskamm nördlich der Galápagos-Inseln erkundeten. Hydrothermale Quellen sind reich an Chemikalien, die das Tierleben mit Energie versorgen und so reichhaltige und produktive Ökosysteme befeuern.
Die Entdeckung veränderte das Verständnis der Wissenschaftler über die Bedingungen, die das Leben auf der Erde und möglicherweise auch anderswo im Sonnensystem ermöglichen. Das Forschungsprogramm am EPR konzentriert sich darauf, mehr über vulkanische und hydrothermale Systeme in der Tiefsee zu erfahren, wo sich neuer Meeresboden bildet und wo einzigartige Tiergemeinschaften in Umgebungen mit hohem Druck und hoher Hitze gedeihen.
„Der mittelozeanische Rücken ist für mehr als 75 % der gesamten vulkanischen Aktivität auf unserem Planeten verantwortlich“, sagte Thibaut Barreyre, Co-Leiter der Expedition vom CNRS der Universität Brest in Frankreich und Experte für thermische Messungen und Modellierung hydrothermaler Phänomene Lüftungsschlitze. „Es ist übersät mit Tausenden solcher Tiefsee-Thermalquellen, die zusammen 10 % der gesamten inneren Wärme der Erde entziehen. Wir wollen unser Verständnis darüber verbessern, wie hydrothermale Quellen Wärme und Chemikalien freisetzen, wenn sie durch den Meeresboden fließen und wirken.“ der globale Ozean.“
„Die neuen Sentry-Karten ermöglichen es uns, die sehr wichtigen Details der Lavaströme zu sehen, die in der Tiefsee ausgebrochen sind, und sie für die Sammlung von Gesteinsproben gezielt zu nutzen, genau wie Geologen es an Land tun“, sagte Daniel Fornari, einer der leitenden Wissenschaftler der Expedition vom WHOI und ein Meeresgeologe, der seit mehr als 40 Jahren in der EPR-Forschung tätig ist. „Diese neuen Perspektiven und die Analysen von Gesteinsproben werden es uns ermöglichen herauszufinden, wie schnell die Lava ausbrach, wie weit sie sich bewegte und welche Auswirkungen Tiefsee-Lavaausbrüche auf die hydrothermale Entlüftung haben.“
„Durch den gemeinsamen Betrieb dieser beiden hochmodernen Tiefsee-Tauchboote sind wir in der Lage, bemerkenswerte neue Entdeckungen darüber zu machen, wie der Meeresboden in den tiefen Ozeanen in einigen der unwirtlichsten Umgebungen der Erde aufgebaut ist“, sagte Ross Parnell-Turner, a Co-leitender Wissenschaftler der Expedition vom Scripps Institution of Oceanography und Meeresgeophysiker, der sich auf die hochauflösende Kartierung des Meeresbodens des vulkanischen und hydrothermalen Geländes spezialisiert hat.
Wissenschaftler planen, die hydrothermale Aktivität und den Vulkanismus entlang des East Pacific Rise in einer Folgeexpedition weiter zu untersuchen, bei der sie auch Sentry und Alvin nutzen werden, um ihr Verständnis der geophysikalischen, chemischen und biologischen Prozesse zu erweitern, die unseren Planeten formen und das Leben in der Tiefe unterstützen , dunkle Nischen des Ozeans der Erde.