Odkryto niesamowity podwodny świat. Pomoże zrozumieć, jak powstaje życie

W tym artykule:

1. Jak odkryto pole kominów hydrotermalnych w Norwegii?
2. Ciepło z głębi Ziemi
3. Gdzie powstało życie?
4. Podmorskie systemy hydrotermalne

Pole kominów hydrotermalnych Jøtul u wybrzeży Norwegii, zawdzięcza nazwę mitologicznym nordyckim olbrzymom, które mają mieszkać pod górami. Obszar znajduje się na granicy dwóch płyt tektonicznych Ziemi. To wolno rozprzestrzeniający się grzbiet. Płyty bardzo powoli oddalają się od siebie, co powoduje rozciąganie się skorupy oraz rozwój dolin i podwodnych gór. Odnalezienie tego miejsca nie było wcale proste.

Jak odkryto pole kominów hydrotermalnych w Norwegii?

Zaczęło się od tego, że naukowcy wykryli aktywność hydrotermalną wzdłuż prawie wszystkich grzbietów na północ od Islandii. Podobnej aktywności nie odnotowano jednak na Grzbiecie Knipowicza – grzbiecie śródoceaniczny na dnie Morza Grenlandzkiego. Dopiero 2 lata temu uwagę badaczy przykuły nowe dane, które wskazywały na ślady chemii hydrotermalnej w regionie Grzbietu Knipowicza. Aby je zbadać zanurzyli autonomiczną łódź podwodną „MARUM-QUEST" na głębokość ponad 3 km. Tam pojazd wykonał zdjęcia i pobrał próbki wody.

Właśnie dzięki tej wyprawie udało się odnaleźć pole Jøtul. To duży obszar dna morskiego z wygasłymi i aktywnymi kominami hydrotermalnymi oraz charakterystycznym blaskiem wulkanicznego ciepła przenikającego do wody. Ale dlaczego to odkrycie jest tak istotne?

Ciepło z głębi Ziemi

Zacznijmy od tego, że aktywność wulkaniczna pod dnem morskim powoduje przesiąkanie ciepła do wody. Bez tego procesu na takich głębokościach warunki nie sprzyjałyby rozwojowi życia. Na dnie morza panuje bowiem nieustająca ciemność i niska temperatura, a ciśnienie jest miażdżące. Kominy hydrotermalne działają natomiast jak oazy życia. Minerały wyciekające i rozpuszczające się w wodzie stanowią podstawę sieci pokarmowej zależnej nie od fotosyntezy – jak większość życia bliżej powierzchni – lecz od chemosyntezy. Krótko mówiąc, do produkcji energii wykorzystują reakcje chemiczne, a nie światło słoneczne.

Chemosynteza jest ewolucyjnie starszym od fotosyntezy i mniej skomplikowanym sposobem samoodżywiania się organizmów. Właśnie dzięki temu procesowi odżywiają się choćby bakterie zwane chemoautotrofami. W przypadku tych organizmów źródłem energii do asymilacji dwutlenku węgla są reakcje utlenienia prostszych związków nieorganicznych lub metanu.

Lada moment zobaczymy na własne oczy eksplozję gwiazdy. T Coronae Borealis może wybuchnąć w każdej chwili

Historyczne wydarzenie coraz bliżej. W ciągu najbliższych tygodni – a może nawet dni – na niebie pojawi się nowy jasny punkt. Będzie to eksplozja gwiazdy T Coronae Borealis, która zdarza...

Gdzie powstało życie?

Takie warunki sprawiają, że dno morskie jest znacznie bardziej dynamiczne i kwitnące, niż można by się spodziewać. Daje nam to wskazówkę na temat tego, w jaki sposób życie może powstawać na światach bardzo różniących się od naszego.

– Woda wnika w dno oceanu, gdzie jest ogrzewana przez magmę. Następnie podgrzana woda unosi się z powrotem na dno morskie przez pęknięcia i szczeliny – wyjaśnia geolog morski Gerhard Bohrmann z Uniwersytetu w Bremie w Niemczech. – Przemieszczając się w górę, płyn zostaje wzbogacony w minerały i materiały rozpuszczone w skałach skorupy oceanicznej. Płyny te często ponownie wyciekają na dno morskie przez tzw. czarne, rurkowate kominy. Właśnie tam wytrącają się minerały bogate w metale – dodaje naukowiec.

Otoczenie to sprawia, że dno morskie jest znacznie bardziej dynamiczne i kwitnące, niż można by się spodziewać, dając nam wskazówkę na temat tego, w jaki sposób życie może powstać na światach bardzo różniących się od naszego. Właśnie dlatego wielu astrobiologów rozważa księżyc Saturna Enceladus z jego strzelającymi na setki kilometrów gejzerami, jako miejsce, w którym potencjalnie mogły powstać cegiełki życia.

Podmorskie systemy hydrotermalne

– Znaczenie pola hydrotermalnego Jøtul jest ogromne, ponieważ stanowi nowe połączenie między aktywnymi systemami hydrotermalnymi Zamku Lokiego na zakręcie grzbietów Mohns i Knipovich a polem hydrotermalnym Aurora na grzbiecie Gakkel – napisali badacze w artykule opublikowanym na łamach Scientific Reports.

Wyjaśniają też, że odkrycie pola hydrotermalnego Jøtul może pomóc zrozumieć rozmieszczenia społeczności fauny chemosyntetyzującej. A także w uzyskaniu wglądu w chemię oceanów oraz w to, w jaki sposób wody, które pokrywają nasz świat, pomagają w cyrkulacji i dystrybucji materiałów, takich jak węgiel.

ŹRÓDŁA:

• Discovery of the first hydrothermal field along the 500-km-long Knipovich Ridge offshore Svalbard (the Jøtul field) | Scientific Reports (nature.com)

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.