Ученые из Океанографического центра в Саутгемптоне (Великобритания) и Университета в Саутгемптоне обнаружили в Каймановой впадине Карибского моря гидротермальные источники класса «черные курильщики» на глубине 5 тыс. м. Это самые глубоководные «курильщики» из всех известных к настоящему моменту.
Британское Королевское исследовательское судно «Джеймс Кук» с большой группой ученых на борту вышло из порта Порт-оф-Спейн острова Тринидад 21 марта 2010 года. Судно направлялось к Каймановой впадине, расположенной в Карибском море между Ямайкой и Каймановыми островами. Первое открытие ученым уже удалось сделать, впереди их ожидает еще много интересного.
«Перед нами стоит задача провести комплексные исследования геохимии, биологии, геологии этих уникальных экосистем. И сравнить особенности «курильщиков» Каймановой впадины с «курильщиками» в других частях океана», — рассказывает научный руководитель экспедиции геохимик доктор Дуг Коннелли (Doug Connelly).
Приборы
Исследования подводных экосистем Каймановой впадины ученые проводят при помощи подводного автономного аппарата Autosub 6000, он способен картировать поверхность дна, отбирать пробы воды и грунта. С помощью этого аппарата ученые и обнаружили «курильщиков» на рекордной глубине.
Рядом с Autosub 6000 работает подводная видеокамера HyBIS, фиксирующая все происходящее на дне. «Джеймс Кук» оснащен и приборами, измеряющими все стандартные океанографические характеристики, — скорость течений, температуру и соленость воды.
Как впадина образовалась
Кайманова впадина — это то место, где проходит граница между двумя крупными геологическими структурами — Северо-Американской и Карибской плитами, объясняют ученые. Впадина сравнительно узкая, но глубокая, глубина достигает 7686 м. Это место называется трансформным разломом, здесь плиты расходятся в разные стороны. Расхождение происходит, по словам ученых, со скоростью примерно 11 мм год. Когда плиты расходятся, пространство между ними заполняется магмой, которая извергается из мантии. Так образуется цепь подводных вулканов. Кстати, именно так и формируются срединно-океанические хребты — мощнейшие геологические образования.
«Черные курильщики»
Один из типов глубоководных гидротермальных источников — «черные курильщики» — уникальное явление, привязанное к срединно-океаническим хребтам. Механизм их образования таков: холодная морская вода просачивается вниз вдоль трещин в хребтах на глубину примерно до 2 км. Дальше породы становятся плохо проницаемыми. На такой глубине температура достигает иногда +350 °С (за счет вулканического тепла), давление огромно. Частично вода вступает в реакцию с горными породами, но большая часть в виде мощных струй черной горячей воды, насыщенных углекислотой, вырывается на поверхность срединно-океанических хребтов. Черный цвет «курильщикам» придают сульфиды, сульфаты и окислы металлов, в основном меди и железа.
Кайманова впадина и ее «курильщики» уникальны тем, рассказывает доктор Коннелли, что они изолированы от остальных частей срединно-океанических хребтов Мирового океана. Поэтому очень важно выяснить, чем отличаются экосистемы изолированной Каймановой впадины. «Ведь это поможет нам докопаться до истины — узнать, что же лежит в основе формирования этих загадочных экосистем. Например, набор видов, обитающих в районе «черных курильщиков», в разных океанах разный. Причем что определяет биогеографию этих экосистем, непонятно. Вот в восточной части Тихого океана районы глубоководных гидротермальных источников богаты гигантскими кольчатыми червями и моллюсками. В Атлантике же преобладают креветки и анемоны», — рассказывают участники экспедиции.
Кто живет в Каймановой впадине
Что касается Каймановой впадины, у нее своя особая история. До того как Северную и Южную Америку соединил Панамский перешеек (примерно 3 млн лет назад), Тихий океан и Атлантика свободно сообщались между собой. Именно поэтому, говорит доктор Коннелли, будет очень интересно найти в Карибском море в Каймановой впадине следы этого прошлого — обитателей экосистем как Тихого океана, так и Атлантики.
Сейчас, добавляет доктор Коннелли, в районе впадины преобладают глубоководные течения из Атлантики. Если окажется, что там будут преобладать атлантические виды, то, значит, биогеография срединно-океанических хребтов во многом определяется характером течений. Правда, есть возможность, добавляют ученые, найти нечто совсем неожиданное, ведь Кайманова впадина все-таки изолированный глубоководный бассейн, поэтому велика вероятность обнаружить здесь много сюрпризов.
