Γεώτρηση βάθους 1,3 χλμ. κάτω από τον Ατλαντικό - Αποκαλύψεις για το οικοσύστημα της «Χαμένης Πόλης»
Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει νέα στοιχεία που συμβάλλουν στην απάντηση ενός από τα μεγαλύτερα ερωτήματα σχετικά με το μυστηριώδες υδροθερμικό πεδίο «Lost City»,
Snapshot
- Ερευνητές πραγματοποίησαν γεώτρηση βάθους 1,3 χιλιομέτρων κάτω από τον πυθμένα του Ατλαντικού και ανακάλυψαν υπερθερμασμένο νερό με χημική σύνθεση όμοια με αυτή των υγρών που εκρέουν από τις λευκές καμινάδες της «Χαμένης Πόλης».
- Η πηγή θερμού νερού, πλούσιου σε υδρογόνο, εντοπίστηκε βαθιά κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού, τροφοδοτώντας τις υποβρύχιες θερμές πηγές της περιοχής.
- Η χημική ανάλυση του νερού έδειξε ότι έχει αντιδράσει με πετρώματα σε θερμοκρασίες τουλάχιστον 300 βαθμών Κελσίου, υποδεικνύοντας υπόγειες διεργασίες μακράς διάρκειας.
- Η ανακάλυψη αυτή διευρύνει την κατανόηση για το πώς η ζωή μπορεί να επιβιώνει σε περιβάλλοντα χωρίς ηλιακό φως μέσω χημικής ενέργειας που παράγεται από αντιδράσεις νερού-πετρωμάτων.
- Το οικοσύστημα της «Χαμένης Πόλης» θεωρείται αναλογικό με πιθανά περιβάλλοντα ζωής σε ωκεάνια σώματα άλλων πλανητών, προσφέροντας ενδείξεις για την ύπαρξη εξωγήινης μικροβιακής ζωής.
Με γεωτρήσεις σε βάθος άνω του ενός χιλιομέτρου κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας, οι ερευνητές εντόπισαν υπερθερμασμένο νερό, η χημική σύνθεση του οποίου ταιριάζει σε μεγάλο βαθμό με το υγρό που εκρέει από τις περίφημες λευκές καμινάδες της «Lost City», όπως ανέφερε το ScienceX.
Η ανακάλυψη υποδηλώνει ότι αυτές οι ασυνήθιστες υποβρύχιες οπές τροφοδοτούνται από μια κρυφή πηγή θερμού νερού, πλούσιου σε υδρογόνο, βαθιά κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού.
Τα ευρήματα βοηθούν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς μπορεί η ζωή να επιβιώνει σε μέρη όπου το φως του ήλιου δεν φτάνει ποτέ. Μπορεί επίσης να προσφέρει ενδείξεις σχετικά με την ύπαρξη ζωής σε άλλους κόσμους. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Geochemistry, Geophysics, Geosystems».
Ζωή χωρίς ηλιακό φως
Το υδροθερμικό πεδίο «Lost City» βρίσκεται στα βάθη του Ατλαντικού Ωκεανού και διαφέρει από τα περισσότερα οικοσυστήματα της Γης. Οι οργανισμοί που ζουν εκεί επιβιώνουν χρησιμοποιώντας τη χημική ενέργεια που παράγεται όταν το θαλασσινό νερό αντιδρά με τα πετρώματα κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού. Η περιοχή είναι γνωστή για τις ψηλές λευκές καμινάδες ανθρακικών αλάτων. Από αυτές εκρέουν αλκαλικές θερμές πηγές που απελευθερώνουν υγρά πλούσια σε υδρογόνο και μεθάνιο.
Αυτές οι χημικές ουσίες παρέχουν ενέργεια στα μικρόβια και σε άλλους οργανισμούς που ζουν γύρω από τις πηγές. Οι επιστήμονες γνώριζαν την ύπαρξη αυτών των πηγών, ωστόσο δεν γνώριζαν ακριβώς από πού προερχόταν το πλούσιο σε ενέργεια νερό που τις τροφοδοτούσε.
Η ανακάλυψη αυτής της κρυμμένης πηγής αποτελούσε μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για τους ερευνητές. Χωρίς να γνωρίζουν την προέλευση των θερμών υγρών, ήταν δύσκολο να κατανοήσουν πλήρως πώς το ασυνήθιστο οικοσύστημα της «Χαμένης Πόλης» παρέμεινε ενεργό για χιλιάδες χρόνια.
Οι ερευνητές πραγματοποίησαν μια αποστολή γεώτρησης το 2023, στο πλαίσιο της Αποστολής 399 του Διεθνούς Προγράμματος Ανακάλυψης των Ωκεανών (International Ocean Discovery Program).
Η ομάδα έσκαψε μια γεώτρηση σχεδόν 1,3 χιλιόμετρα κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού στο Ορεινό Σύμπλεγμα της Ατλαντίδας, ένα μεγάλο υποθαλάσσιο βουνό που βρίσκεται περίπου 800 μέτρα βόρεια του υδροθερμικού πεδίου της «Χαμένης Πόλης». Η γεώτρηση διέσχισε βαθιά πετρώματα που αποτελούν μέρος του μανδύα της Γης.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι σε βάθη περίπου 675 έως 800 μέτρων κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας, έως και το 80% του νερού ήταν νερό φυσικής προέλευσης. Πρόκειται για υπόγεια ύδατα που ρέουν μέσα από υπόγεια πετρώματα εδώ και πολύ καιρό, και όχι για νερό που εισήλθε στα πετρώματα κατά τη διάρκεια της γεώτρησης.
Η χημεία αποκαλύπτει την ιστορία
Η χημική σύνθεση του νερού από τα βάθη έδειξε ενδείξεις ότι είχε περάσει μεγάλο χρονικό διάστημα αντιδρώντας με καυτά πετρώματα υπόγεια. Ένα από τα ισχυρότερα στοιχεία ήταν ότι το νερό δεν περιείχε σχεδόν καθόλου μαγνήσιο, αλλά μεγάλες ποσότητες ασβεστίου.
Οι επιστήμονες αναφέρουν ότι αυτό το είδος χημικού αποτυπώματος αποτελεί γνωστό δείκτη ότι το θαλασσινό νερό έχει αντιδράσει εκτενώς με πετρώματα σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Το νερό περιείχε επίσης υψηλά επίπεδα στοιχείων όπως το λίθιο, το ρουβίδιο, το καισίου και το στρόντιο, τα οποία όλα απορροφώνται κατά τη διάρκεια αυτών των αντιδράσεων. Με βάση αυτά τα χημικά στοιχεία, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το νερό είχε αλληλεπιδράσει με πετρώματα σε θερμοκρασίες τουλάχιστον 300 βαθμών Κελσίου. Αν και η γεώτρηση είχε κρυώσει μέχρι τη στιγμή της συλλογής των δειγμάτων, η χημική της σύνθεση έδειξε ότι το νερό είχε κάποτε πολύ υψηλότερη θερμοκρασία.
Γιατί η ανακάλυψη αυτή είναι σημαντική
Τα ευρήματα βελτιώνουν την κατανόηση των επιστημόνων σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο η χημική ενέργεια μεταφέρεται μέσω του φλοιού της Γης και υποστηρίζει τη ζωή σε περιοχές χωρίς ηλιακό φως. Το υδρογόνο που παράγεται κατά τη διάρκεια αυτών των αντιδράσεων νερού-πετρωμάτων χρησιμεύει ως σημαντική πηγή ενέργειας για τους μικροοργανισμούς. Η μελέτη αυτών των συστημάτων θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν πώς επιβίωσαν ορισμένες από τις πρώιμες μορφές ζωής της Γης πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Οι επιστήμονες θεωρούν τη «Χαμένη Πόλη» ως ένα από τα πιο κοντινά φυσικά παραδείγματα περιβάλλοντων που ενδέχεται να υπάρχουν κάτω από τις παγωμένες επιφάνειες των ωκεάνιων κόσμων αλλού στο Ηλιακό Σύστημα. Εάν παρόμοιες αντιδράσεις μεταξύ νερού και πετρωμάτων συμβαίνουν σε αυτούς τους κόσμους, θα μπορούσαν επίσης να παράγουν τη χημική ενέργεια που απαιτείται για τη διατήρηση της μικροσκοπικής ζωής.
