În anul 1977, în apropierea Insulelor Galapagos, a fost realizată una dintre cele mai interesante și semnificative descoperiri din istoria oceanelor. În acest loc, la o adâncime de 2.500 de metri, oceanografii au descoperit pentru prima dată izvoarele hidrotermale – deschideri situate la fundul oceanului, din care iese apă fierbinte și bogată în minerale. Mai mult, oamenii de știință au observat că acestea sunt înconjurate de un număr mare de organisme nemaiîntâlnite în altă parte, un adevărat ecosistem care prosperă chiar și în absența luminii solare.
Unde se formează izvoarele hidrotermale?
Plăcile tectonice se deplasează pe un strat de materie fierbinte denumit astenosferă, care are o grosime de câteva sute de kilometri. Căldura din astenosferă creează curenți de convecție, despre care se crede că produc deplasarea plăcilor tectonice cu câțiva centimetri pe an una față de cealaltă. Faliile de transformare (sau de alunecare) apar acolo unde două plăci tectonice alunecă orizontal una pe lângă cealaltă. Faliile de divergență apar acolo unde plăcile tectonice se îndepărtează una de cealaltă. Exemple de astfel de regiuni sunt Dorsala Atlantică sau zone din Oceanul Indian.
Faliile de convergență se formează acolo unde păcile tectonice intră în coliziune una cu cealaltă. Adesea, acestea sunt zone de subducție. „Inelul de Foc” al Pacificului este localizat de-a lungul țărmurilor Oceanului Pacific, acolo unde placa pacifică intră în coliziune cu plăcile continentale. Activitatea vulcanică de la nivelul faliilor de convergență și al faliilor de divergență produce izvoarele hidrotermale.
Cum se formează izvoarele hidrotermale?
Izvoarele hidrotermale sunt rezultatul infiltrării apei de mare prin fisurile din scoarța oceanică din zonele de subducție sau din zonele de divergență. Apa rece de mare este încălzită de magma fierbintee și iese din scoarță sub formă de izvoare hidrotermale. Pe măsură ce apa de mare este încălzită, unele substanțe chimice, cum sunt ionii de magneziu și sulfat, sunt îndepărtate, în timp ce alte substanțe, cum sunt sulful, cuprul, zincul, aurul, fierul și heliul, trec în apă din roca magmatică topită. Apa izvoarelor hidrotermale poate atinge temperaturi de 400 de grade Celsius, însă presiunea ridică din adâncurile oceanului o împiedică să fiarbă.
Pe măsură ce fluidele hidrotermale, superîncălzite și bogate în metale, ies din scoarța oceanică, ele se amestecă și interacționează cu apa de mare rece din jur. Au loc reacții chimice rapide prin care sulful și alte minerale se precipită, formând depozite bogate în minerale la fundul mării, unele cu aspect de coș de fum sau de turn. Fluidele bogate în sulfură de fier au culoarea negră, iar cele bogate în bariu, calciu și siliciu au culoarea albă.
Viața din izvoarele hidrotermale
Microorganismele din izvoarele hidrotermale, cum sunt bacteriile și arheele, folosesc supa chimică de la nivelul acestora ca sursă de energie, în absența luminii, printr-un proces denumit chemosinteză. Aceste microorganisme reprezintă baza lanțului trofic ce susține ecosistemul divers al izvoarelor hidrotermale, care include organisme precum viermii tubulari, creveții, scoicile, peștii, crabii, octopodele și altele.
Animalele din acest mediu sunt adaptate să trăiască într-un mediu complet întunecat, cu variații largi ale temperaturii apei, cu presiuni de sute de ori mai mari decât cele de la suprafață și cu concentrații de substanțe chimice care ar fi toxice pentru viața obișnuită.
Izvoarele hidrotermale pot avea o viață scurtă datorită mișcării plăcilor tectonice și activității vulcanice, deși unele zone hidrotermale sunt active de câteva sute sau chiar mii de ani. Același lucru este valabil și pentru comunitățile de viețuitoare care trăiesc în izvoarele hidrotermale sau în vecinătatea acestora. Chiar dacă un ecosistem hidrotermal este distrus de activitatea vulcanică, noi forme de viață pot coloniza și repopula zona, dacă apare o sursă de căldură (magmă fierbinte).
Oamenii de știință au stabilit că viața pe Pământ a apărut în urmă cu 3,8 miliarde de ani și au emis ipoteza că acest lucru s-ar fi întâmplat la nivelul izvoarelor hidrotermale. Studierea vieții din izvoarele hidrotermale oferă indicii despre originile vieții pe Pământ și, de ce nu, de pe alte planete.
Sursa: NOAA