Nave di ricerca "Sole": scoperte insolitamente sorgenti di acqua calda

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RV SONNE a Kiel per un tiro di paletto durante la sua prova in mare a giugno 2013

Kiel (wwot) - La nuova nave di ricerca di acque profonde della Germania "Sonne" sta attualmente lavorando nel Golfo del Messico. Lì, gli scienziati studiano le emissioni di carbonio sul fondo marino causate dall'attività vulcanica. Sotto la guida del Geomar Helmholtz Center for Ocean Research di Kiel, il team ha ora scoperto un campo idrotermale precedentemente sconosciuto con diversi fumatori neri. Il campo è composto da almeno quattro tumuli di deposito alti fino a 70. 

Le previsioni climatiche affidabili sono possibili solo se tutti i fattori che influenzano il clima sono noti. Uno sguardo al passato può anche facilitare dichiarazioni sul futuro. Si ipotizza che l'aumento dell'attività vulcanica durante l'apertura del Nord Atlantico abbia innescato un rapido riscaldamento di alcuni milioni di anni fa 54. L'evento è noto con il nome di Paleocene-Eocene Temperature Maximum (PETM). Ricercatori provenienti da Germania, Messico, Svizzera, Norvegia e Taiwan stanno attualmente studiando questa ipotesi con l'aiuto della nave di ricerca tedesca "Sonne" nel bacino di Guaymas nel Golfo del Messico. Il bacino del Guaymas funge da modello per l'Atlantico settentrionale alla fine del Paleocene.

Durante le indagini verso la fine della spedizione, il team ha scoperto un campo idrotermale con diversi fumatori neri di taglia insolita. "Questa è una scoperta notevole perché potrebbe cambiare la nostra immagine di come il carbonio viene emesso dai bacini sedimentari nelle profondità marine. Questo avrebbe implicazioni fondamentali per la valutazione del ruolo dei sistemi magmatici sul sistema Terra ", ha detto il professor Christian Berndt, geofisico presso il GEOMAR Centro Helmholtz per la ricerca Ocean Kiel e capo scienziato della spedizione SO 241.

Dopo aver rotto una crosta continentale, c'è un periodo in cui l'attività vulcanica si svolge sul fondo del mare. La roccia magmatica penetra nei sedimenti già depositati sul fondo marino. Lì, la roccia riscalda l'acqua dei pori in modo tale che vengano rilasciate grandi quantità di carbonio precedentemente depositate insieme ai sedimenti. L'acqua arricchita di carbonio inizia a migrare verso la superficie, rilasciandola nell'atmosfera.

Poiché tali sistemi erano diffusi durante l'apertura del bacino del Nord Atlantico alcuni 54 milioni di anni fa, si ritiene che potessero almeno condividere il rapido riscaldamento globale noto come PETM. Fino ad ora, tuttavia, non era chiaro quanto fossero intensi questi sistemi e quali tipi di composti di carbonio emessi. Il bacino di Guaymas nel Golfo del Messico potrebbe fornire risposte a questa domanda, perché ci apre anche attualmente ancora relativamente giovane bacini oceanici, dove i primi voci vulcaniche svolgono nel bacino sedimentario.

Sulla base dei dati sismici regionali e delle misure del sonar, il team a bordo del "Sole" ha identificato potenziali posizioni di perdite di fluido sul fondo marino. I posti corrispondenti sono stati esaminati in dettaglio con il robot di acque profonde Hybis. Già alla sua prima immersione, le telecamere Hybis hanno catturato le immagini di un vasto giacimento idrotermale. Ci sono centinaia di gradi liquidi caldi Celsius dal fondo del mare, da cui precipitano a contatto con l'acqua fredda del mare immediatamente minerali che si depositano sul fondo del mare. I liquidi caldi sono arricchiti con metano, che viene trasportato in alto nella colonna d'acqua. Il campo è lungo circa 500 metri e consiste di almeno quattro depositi di depositi alti fino a 70.

"Tali sorgenti calde sono per lo più conosciute da dorsali medio oceaniche. Un campo di queste dimensioni fuori da un asse di diffusione è insolito ", afferma il professor Berndt. Le dimensioni e l'attività del sistema suggeriscono che le sorgenti idrotermali possono effettivamente influenzare il clima globale se si verificano in grandi quantità nei bacini oceanici a estremità aperta.

Christian Hensen, un geochimico presso Geomar, aggiunge che i fluidi che escono nel bacino Guaymas, mostrano una firma chimica che trasportano una combinazione di sistemi tipici magmatiche e dai sistemi nei sedimenti, "Questo è esattamente quello che ci aspettavamo in cui le rocce magmatiche penetrano nei sedimenti ", spiega. L'origine magmatica è anche confermata da elevate concentrazioni di elio nella colonna d'acqua. Le misurazioni sono state effettuate dai partecipanti svizzeri alla spedizione dall'Istituto federale per l'approvvigionamento idrico, il trattamento delle acque reflue e la protezione delle acque (Eawag).

"Certo, abbiamo solo una prima impressione. Dopo la spedizione, dobbiamo analizzare esattamente i campioni e i dati del Bacino di Guaymas. Ma sono sicuro che otterremo risultati affascinanti ", afferma il professor Berndt. La spedizione termina con 24. Luglio a Guayaquil (Ecuador).  Foto: Bernd Grundmann / Geomar

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