Interdisciplinary Investigation of a New Hydrothermal Vent Field

Primeras impresiones y viejos amigos

Nov. 27 2018

Las primeras impresiones no siempre resultan correctas, pero se quedan contigo. Recuerdo mi primera impresión del campo de ventilación de Auka cuando, con el sumergible Doc Ricketts del Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), cuando descubrimos este campo hidrotermal el 12 de abril de 2015. Gracias a Internet, todavía se puede volver atrás y leer el blog que escribí sobre ese día en el envío MBARI del R / V Western Flyer.

Mi primera impresión de ese campo de ventilación fue que era potencialmente uno de los más importantes entre los más de cien campos de ventilación conocidos, en términos de la posibilidad de responder a preguntas persistentes, que a pesar de 40 años de investigación, aún no han sido respondidas. Problemas que consideré como estudiante graduado cuando se descubrieron estos sistemas por primera vez. De manera intermitente durante 4 décadas, me he maravillado con estos oasis de vida en el mar profundo y el intercambio de energía e intercambio químico entre la Tierra profunda y los océanos. Entonces, ¿por qué creí que este campo de ventilación en particular era tan especial? Existen numerosas razones, incluidas las composiciones de los fluidos de ventilación que resultan de la interacción con el sedimento que cubre las fuentes de calor volcánico a continuación. Creemos que esto hace que la mayoría de los metales que normalmente forman las chimeneas en estos sistemas, como el hierro, el cobre y el zinc, se depositen en profundidad en el sedimento debajo de los montículos y chimeneas, que en este campo de ventilación están casi completamente hechos de un mineral, calcita. La interacción con el sedimento también proporciona compuestos disueltos distintos del H2S (la fuente de energía que impulsa los ecosistemas quimiosintéticos en la mayoría de los fumadores negros), incluidos el metano, el amoníaco y los hidrocarburos, que pueden utilizar diferentes microorganismos para sustentar la vida. Esto puede, en parte, explicar la interesante combinación de fauna de ventilación que documentaremos en este sitio. Sin embargo, la razón principal por la que creo que este es un sitio importante es porque, como yo, es viejo y grande.

Estos campos de ventilación tienen composiciones distintivas de sus fluidos que resultan de la interacción con el sedimento que cubre las fuentes de calor volcánico a continuación. Estos campos de ventilación están casi enteramente hechos de un mineral, calcita.SOI

¿Por qué importa? Hemos aprendido mucho sobre estos sistemas, tomando muestras de las rocas, los fluidos de ventilación y los animales en la superficie. Pero las reacciones químicas en las que el agua de mar interactúa con la roca caliente que controla la composición de los fluidos de ventilación se producen en profundidad debajo de nosotros a temperaturas y presiones desconocidas. Intentamos inferir estos procesos ocultos mediante el análisis de los fluidos o mediante el uso de técnicas geofísicas, como las mediciones de flujo de calor que se realizaron en este crucero. Sin embargo, si realmente queremos obtener las respuestas, necesitamos obtener muestras del subsuelo, y eso requiere una perforación científica utilizando el barco de perforación IDOP. Perforar un agujero profundo desde un barco en movimiento a más de 3.5 km sobre el fondo del mar no es una tarea trivial. El hecho de que este campo de ventilación tenga grandes montículos de carbonatos construidos en un lecho marino cubierto de sedimentos significa que es mucho más fácil perforar en comparación con las chimeneas negras finas que fuman y que crecen en rocas basálticas duras y fracturadas que se encuentran en los típicos campos de chimeneas negras. Ser grande y viejo también aumenta significativamente el tamaño del objetivo, la zona de reacción de agua / roca a alta temperatura, que estamos tratando de encontrar debajo de 3.5 km de agua y cerca de 2 km de sedimento y basalto subyacente. Todo el material depositado en los montículos hidrotermales se lixivió de las rocas subyacentes y se llevó al lecho marino por los fluidos hidrotermales. Cuanto más grande es el depósito, más grande es el área de rocas alteradas debajo de él, más grande es el objetivo para la perforación. Sentí con la suficiente fuerza que este era un sitio importante, que estaba dispuesto a dirigir el esfuerzo para escribir una propuesta al Schmidt Ocean Institute para realizar esta expedición, y espero que muestre el potencial de este sitio para futuros estudios científicos, a la comunidad científica internacional en general.

Los científicos e ingenieros que participaron en la primera etapa de esta expedición.SOI / Monika Naranjo Gonzalez

Pude participar en el crucero MBARI que descubrió este campo por invitación del Dr. David Clague, quien participó en la primera etapa de esta expedición y es una parte clave de nuestro equipo científico. Mi primer trabajo fuera de la escuela de posgrado fue en el Servicio Geológico de los Estados Unidos en Menlo Park, California, y Dave fue una de las muchas personas que me orientaron y me ayudaron a lograr una carrera muy gratificante como científico de la tierra. Somos amigos y colaboradores desde hace mucho tiempo. Otros miembros del equipo científico también son amigos y colegas de cruceros anteriores, incluidos mis dos Co-jefes, Dave Caress y Victoria Orphan, y varios otros en este crucero. También he conocido a algunos científicos nuevos, jóvenes, brillantes, enérgicos y entusiastas en este crucero. No es un cliché decir que lo que hemos logrado, y hemos logrado mucho, es un esfuerzo de equipo. Pero el equipo es más grande que la fiesta de la ciencia e incluye a todos en este barco. Los pilotos de ROV son increíblemente talentosos e innovadores, y trabajar con la tripulación de los barcos es un placer.

El equipo científico y la tripulación del Falkor, en el último día de operaciones de la segunda etapa de esta expedición.SOI / Monika Naranjo Gonzalez

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