Исследование недавно обнаруженных гидротермальных источников на глубине 3000 метров у берегов Шпицбергена

Гидротермальные источники можно найти по всему миру на стыках дрейфующих тектонических плит. Но есть много гидротермальных полей, которые еще предстоит открыть. Во время экспедиции 2022 года на судне MARIA S. MERIAN было обнаружено первое поле гидротермальных источников на 500-километровом хребте Книповича у побережья Шпицбергена.

Международная группа исследователей из Бремена и Норвегии под руководством профессора, доктора Герхарда Бормана из MARUM — Центра наук об окружающей среде моря и кафедры наук о Земле Бременского университета — теперь сообщает об открытии в журнале Научные отчеты.

Гидротермальные источники — это просачивания на морском дне, из которых вытекают горячие жидкости. «Вода проникает в морское дно, где она нагревается магмой. Затем перегретая вода поднимается обратно на морское дно через трещины и разломы. На своем пути вверх жидкость обогащается минералами и материалами, растворенными в породах океанической коры. Эти жидкости часто снова просачиваются на морское дно через трубчатые дымоходы, называемые черными курильщиками, где затем осаждаются богатые металлами минералы», — объясняет профессор Герхард Борманн из MARUM и главный научный сотрудник экспедиции MARIA S. MERIAN (MSM 109).

На глубине более 3000 метров телеуправляемый подводный аппарат MARUM-QUEST взял пробы из недавно открытого гидротермального месторождения. Названное в честь Йотула, гиганта из скандинавской мифологии, месторождение расположено на хребте Книповича длиной 500 километров.

Хребет находится в треугольнике, образованном Гренландией, Норвегией и Шпицбергеном на границе Североамериканской и Европейской тектонических плит. Этот тип границы плит, где две плиты расходятся, называется спрединговым хребтом.

Месторождение Ётул расположено на крайне медленно спрединговом хребте со скоростью роста плит менее двух сантиметров в год. Поскольку о гидротермальной активности на медленно спрединговых хребтах известно очень мало, экспедиция сосредоточилась на получении обзора выходящих жидкостей, а также размера и состава активных и неактивных курильщиков в полевых условиях.

«Место Ётул представляет собой открытие, представляющее научный интерес не только из-за его расположения в океане, но и из-за его климатического значения, которое было выявлено, среди прочего, благодаря обнаружению очень высоких концентраций метана в пробах жидкости», — сообщается. Герхард Борман.

Выбросы метана из гидротермальных источников указывают на интенсивное взаимодействие магмы с осадками. На своем пути через толщу воды большая часть метана преобразуется в углекислый газ, что увеличивает концентрацию CO₂ в океане и способствует закислению, но также оказывает влияние на климат при взаимодействии с атмосферой.

Количество метана с месторождения Ётул, который в конечном итоге попадает прямо в атмосферу, где он затем действует как парниковый газ, все еще требует более детального изучения. Также мало что известно об организмах, живущих хемосинтетически на поле Ётул. Во тьме глубин океана, где не может происходить фотосинтез, гидротермальные жидкости составляют основу хемосинтеза, который используется весьма специфическими организмами в симбиозе с бактериями.

Чтобы значительно расширить несколько скудную информацию, имеющуюся о месторождении Йотул, в конце лета этого года стартует новая экспедиция МАРИИ С. МЕРИАН под руководством Герхарда Бормана. Целью экспедиции является исследование и отбор проб еще неизвестных участков месторождения Ётул. Имея обширные данные по месторождению Йотул, можно будет провести сравнения с немногими уже известными гидротермальными месторождениями в арктической провинции, такими как Поле Авроры и Замок Локи.

Опубликованное исследование является частью Бременского кластера передового опыта «Дно океана — неизведанное взаимодействие Земли», которое исследует сложные процессы на морском дне и их влияние на глобальный климат. Месторождение Ётул также будет играть важную роль как объект будущих исследований в кластере.