Honderden torenhoge hydrothermale schoorstenen ontdekt op de zeebodem bij Washington

In de donkere diepten van de oceaan voor de kust van de Pacific Northwest, ontspruit een magisch sprookjesland van torenhoge torenspitsen en hydrothermale schoorstenen uit de zeebodem, onthult een verbluffende nieuwe onderwaterkaart.

Deze torens baren oververhitte vloeistof opgewarmd door magma diep in de aarde.

Het veld van hydrothermale schoorstenen strekt zich uit langs de oceaanbodem op de Juan de Fuca-rug in het noordwesten van de kuststaat Washington, in een gebied dat bekend staat als het Endeavour-segment.

Onderzoek naar de Endeavour-ventilatieopeningen begon in de jaren tachtig en wetenschappers hadden eerder 47 schoorstenen geïdentificeerd in vijf grote ventilatieopeningen. Maar recente expedities met een autonoom onderwatervoertuig van het Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) onthulden meer dan 500 schoorstenen in een zone van ongeveer 14 kilometer lang en 2 kilometer breed..

Verwant: Op de foto's: het zeeleven gedijt op een buitenaards hydrothermisch ventilatiesysteem

Diepzeeschoorstenen vormen zich rond hydrothermale ventilatieopeningen door een opeenhoping van mineralen die naar de oppervlakte stromen in verwarmde vloeistof - zo heet als 750 graden Fahrenheit (400 graden Celsius). Terwijl hete vloeistof koud zeewater ontmoet, slaan mineralen neer en bezinken rond de ventilatieopening, zich verzamelen om torens te vormen die indrukwekkende hoogten kunnen bereiken.

In het Endeavour-segment heeft "overvloedige en krachtige" hydrothermale activiteit de zeebodem gedurende ongeveer 2300 jaar getransformeerd, en periodes van intense seismische trillingen schudden de zaken nog meer, volgens een nieuwe studie over de MBARI-expeditie. Schoorstenen die vanaf Endeavour omhoog komen, behoren tot de hoogste in elke mid-oceanische rug; de grootste ooit gedocumenteerd, een topzware toren die liefkozend 'Godzilla' wordt genoemd, strekte zich 45 meter uit van de zeebodem, maar stortte in 1995 in.

De meeste van de vijf Endeavour vent-velden hebben grillige namen. Terwijl het veld dat dient als de belangrijkste onderzoeksbestemming simpelweg "Main Endeavour Field" wordt genoemd, staan ​​de andere velden bekend als: "High Rise" (vanwege de gelijkenis met een stadsgezicht vol wolkenkrabbers); "Sasquatch;" "Mothra;" en "Salty Dawg." Andere ventilatiesites worden volgens de studie "Quebec", "Dune" en "Clam Bed" genoemd.

Enquêtes met hoge resolutie

Eerdere expedities hadden moeite om structuren op de zeebodem te identificeren in de diepte en duisternis van de ventilatievelden; sonar van oppervlakteschepen en verkenningen door duikrobots konden de regio niet in kaart brengen met een resolutie die hoog genoeg was voor onderzoekers om individuele schoorstenen te tellen.

"Het is erg moeilijk om daar beneden te zien, omdat alle deeltjes in het water een soort waas creëren", zegt MBARI senior wetenschapper, geoloog en vulkanoloog David Clague, die hoofdauteur is van een nieuwe studie over het Endeavour-segment..

"Er was een goed bestudeerde schoorsteen waarvan de samenstelling van de vloeistoffen leek te variëren van de ene onderzoeksduik tot de andere. Pas toen we onze gedetailleerde kaarten uitvoerden, realiseerden mensen zich dat ze daadwerkelijk bij twee verschillende schoorstenen bemonsterd hadden", aldus Clague. zei in een verklaring.

"Ze zouden kennelijk de ene of de andere schoorsteen tegenkomen, afhankelijk van de richting waarin ze de locatie naderden," zei hij.

Deze keer hebben MBARI-wetenschappers de schoorstenen van dichterbij bekeken met de D.Allan B, een gele torpedovormige AUV van ongeveer 5 meter lang en in staat om in kaart te brengen met multibeam sonar met een resolutie van 1 meter ), aldus de studie.

De AUV voerde in 2008 vier onderzoeken uit met het onderzoeksvoertuig Atlantis en in 2011 drie onderzoeken met het onderzoeksvoertuig Zephyr, waardoor de wetenschappers een kaart konden maken van ongeveer 24 vierkante mijl (62 vierkante kilometer)..

De auteurs van het onderzoek telden 572 schoorstenen die hoger waren dan 10 voet (3 m) hoog - hoog genoeg om te onderscheiden van andere landschapselementen. De meeste schoorstenen waren minder dan 26 voet (8 m) hoog, hoewel de hoogste zich uitstrekte tot een hoogte van 90 voet (27 m) boven de zeebodem.

De meeste van die schoorstenen waren stil. Als ophoping van mineralen de schoorsteenopening blokkeert, worden oververhitte vloeistoffen naar een andere scheur geleid en stopt de schoorsteen met groeien, hoewel ze eeuwenlang kunnen blijven staan. Slechts 47 van de Endeavour-schoorstenen (die werden geïdentificeerd in eerdere kaarten) waren actief, meldden de onderzoekers. Ter vergelijking: een vergelijkbaar hydrothermisch veld, Alarcón Rise in de Golf van Californië, heeft slechts 109 schoorstenen in kaart gebracht, maar 31 daarvan zijn actief.

Endeavour heeft waarschijnlijk meer inerte structuren dan Alarcón Rise, omdat de laatste in een meer vulkanisch actief gebied ligt en de oudere, inactieve schoorstenen in de loop van de tijd zijn bedolven onder lavastromen, dus je kunt ze niet zien, meldden de onderzoekers. Dat kan echter binnenkort veranderen.

Geologisch bewijs van Endeavour en andere ventilatievelden suggereert dat hydrothermische activiteit deel uitmaakt van een cyclus die de zeebodem gedurende vele duizenden jaren hervormt. De hydrothermische periode van Endeavor kan aan het afnemen zijn en vervangen worden door een lava-spuwende "magmatische fase" die volgens de studie tienduizenden jaren kan duren. Wanneer dat gebeurt, kunnen veel van de nieuw in kaart gebrachte Endeavour-structuren verdwijnen - net als de oudere schoorstenen bij Alarcón Rise, schreven de onderzoekers.

De bevindingen werden op 14 april online gepubliceerd in het tijdschrift Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

• Foto's: bekijk wezens van de diepste diepzee-openingen
• Gallery: Life of the Costa Rica Margin hydrothermal seep
• Donkere wateren: de meest mysterieuze plekken op zee

Oorspronkelijk gepubliceerd op .

AANBIEDING: Bespaar 45% op 'How It Works' All About Space 'en' All About History '!

Voor een beperkte tijd kun je een digitaal abonnement nemen op een van onze bestverkochte wetenschappelijke tijdschriften voor slechts $ 2,38 per maand, of 45% korting op de standaardprijs voor de eerste drie maanden.