מעשנים שחורים - מעיינות הידרותרמיים בקרקעית האוקיינוסים

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:18

קרקעית האוקיינוס מגוונת כמו פני כדור הארץ. בתבליט שלו יש גם הרים, שקעים ענקיים, מישורים וסדקים. לפני ארבעים שנה התגלו שם גם מעיינות הידרותרמיים, שנקראו מאוחר יותר "מעשנים שחורים". ראה את התמונה והתיאור של הסקרנות הזו למטה.

פתיחת "Alvin"

לא ידוע עוד כמה שנים העולם לא היה יודע על "מעשנים שחורים", אלמלא המשלחת של רוברט באלארד. ב-1977, עם צוות שניים שלו, הוא נסע לחקור את מעמקי הים על מכשיר אלווין. הצוללת המאוישת המפורסמת ביותר הזו מסוגלת לרדת לעומק של 4.5 קילומטרים.

הוא לא היה צריך לשחות כל כך רחוק הפעם. מעיינות הידרומליים התגלו כבר בעומק של 2 קילומטרים, דבקים בקרקעית ליד איי גלפגוס. הם נראים כמו גידולים עצומים שמהם מפעימות מזרקות של מים שחורים. בעומק של כמה מאות מטרים מהקרקעית כמעט שום דבר לא נראה בגלל האלות שה"מעשנים" משחררים. אבל להלן התמונה המלאה של הנס האוקיאני הזה.

עכשיו ידועים יותר מ-500 מעיינות הידרותרמיים. הם ממוקמים באזור הרכסים בצמתים של פלטפורמות אדמה. במשך ארבעים שנה ביקרו אותם מאות משלחות מדעיות. לתיירים יש גם הזדמנות לראות אותם במו עיניהם, עם זאת, זה עולה בערך כמה עשרות אלפי דולרים.

איך הם עובדים?

"מעשנים שחורים" הם מעיינות חמים כמו גייזרים קרקעיים. בהשפעת כוח ארכימדס הם זורקים מים לאוקיינוס, רוויים במינרלים ומחוממים ל-400 מעלות. לחץ של מאות אטמוספרות אינו מאפשר למים לרתוח. למעשה, הוא נמצא במצב ביניים בין גז לנוזל, בפיזיקה הוא נקרא על קריטי.

"מעשנים שחורים" ממוקמים בעיקר על רכסי אמצע האוקיינוס. באזורים אלו מתרחשים תהליכים טקטוניים פעילים, שבהשפעתם נוצר קרום חדש. כאשר הלוחות הליטוספריים מתרחקים, המאגמה שמתחתם יוצאת החוצה, צומחת ברכסים עד לקרקעית.

היווצרות "מעשנים" קשורה גם לתהליכים אלו. מי ים קרים מחלחלים דרך סדקים רבים ברכסים האמצעיים. מתחת, הוא מחומם על ידי חום געשי ומעורבב עם מאגמה. עם הזמן היא עושה את דרכה למעלה ונזרקת החוצה דרך חור בקליפה.

המים שלהם שחורים בשל העובדה שהם מכילים תחמוצות של נחושת, אבץ, ברזל, מנגן וניקל. החור שממנו יוצאת התערובת גדל בהדרגה בקירות של מתכות מקוררות. יציאות מסועפות של צורות מוזרות יכולות להגיע ל-20, 30,ואפילו 60 מטר. לאחר זמן מה, הם נופלים לתחתית, והמקור ממשיך להצטבר צלוחיות אחרות.

מעשנים לבנים

ה"מעשנים השחורים" בקרקעית האוקיינוסים הם לא היחידים מסוגם. בנוסף אליהם, ישנם גם מעיינות הידרותרמיים לבנים. הם פועלים על עיקרון דומה, רק הטמפרטורות בהם חלשות הרבה יותר. הם מוסרים מקצוות הצלחת וממקור החום הישיר, הממוקם על סלעים ישנים יותר מאשר בזלת - פרידוטיטים.

הידרותרמיות לבנות שונות לחלוטין בהרכבן. בניגוד ל"קרובי המשפחה" השחורים שלהם, הם אינם מכילים עפרות כלל. הנוזל שיוצא מהם רווי בקרבונטים, סולפטים, בריום, סידן, סיליקון. הטמפרטורה שלו אינה עולה על 80 מעלות. בניגוד ל"מעשנים השחורים", מי הים השוררים בהם, ולא מים מגמטיים.

מקורות חיים

במשך זמן רב האמינו שאורגניזמים חיים אינם יכולים להתקיים בעומק של שני קילומטרים או יותר. טמפרטורות המים כאן נמוכות ביותר, אין גישה לאור, אין אצות המסוגלות להמיר פחמן דו חמצני לחמצן. הגילוי של "מעשנים שחורים" באוקיינוס הוכיח שאנחנו עדיין לא יודעים הרבה על הפלנטה שלנו.

החיים ממש בעיצומם סביב פתחי האוורור ההידרותרמיים. בעלי חיים שונים חיים באזורים קטנים יחסית, שכבות גבול בין מזרקות חמות להפליא ומים של אוקיינוס גדול עם טמפרטורות של עד +4 מעלות.

מקורות הם החוליה הראשונית בשרשרת המזון. הם מרווים את המים במימן גופרתי, ממנו הם ניזונים.חיידקים, והם, בתורם, הופכים למזון עבור אורגניזמים אחרים. כל משלחת מדעית חדשה מגלה כאן מינים ביולוגיים חדשים. לדוגמה, נמצאו שרימפס עיוורים עם עור שקוף ואיבר מיוחד המסמן שהחיה התקרבה מאוד למעיין החם.

מפעלי עפרות

עבור מדענים, "מעשנים שחורים" מעניינים לא רק בגלל מינים חדשים של בעלי חיים. אלו הם שילובי עפרות אמיתיים של האוקיינוס. רוב העפרות שנכרות ביבשה מקורן במעמקי האוקיינוסים. הוא נפלט אל פני השטח לפני מאות מיליוני שנים, כאשר חלק מהיבשות היו מתחת למים.

בצפייה ב"מעשנים", מדענים יכולים לראות במו עיניהם את כל התהליך של יצירת עפר מטבעם. מעיינות הידרותרמיים הפכו למעין מעבדות מדעיות. עכשיו הם רק נצפים ונלמדים, אבל מתישהו הם עשויים להפוך לאתרי כרייה.