Hydrotermiska fjädrar av mid-ocean åsar (också kända som "svarta rökare" [1] ) är talrika fjädrar som fungerar på havets botten , begränsade till de axiella delarna av mid-ocean åsar . Från dem kommer starkt mineraliserat varmt vatten under tryck av hundratals atmosfärer in i haven . De är rörformiga formationer som når en höjd av tiotals meter, vars stabilitet säkerställs genom verkan av Archimedes - kraften (extruderingskraft).
Sovjetiska forskare studerade och beskrev först "svarta rökare" öster om Galapagosöarna baserat på resultaten av en oceanografisk expedition ombord på R/V Dmitry Mendeleev 1974.
Senare studerades "svarta rökare" i detalj i denna hydrotermiska region på 21 o s. sh. East Pacific Rise (EPR) [2] med badyskafer "Siana" i februari 1978 och " Alvin " i mars 1979.
Hydrotermiska havsöppningar transporterar lösta element från oceanskorpan till haven, förändrar skorpan och ger ett mycket betydande bidrag till havens kemiska sammansättning. Tillsammans med cykeln för generering av oceanisk skorpa i oceaniska åsar och dess återanvändning i manteln , representerar hydrotermisk förändring ett tvåstegssystem för överföring av element mellan manteln och haven. Den oceaniska skorpan som återanvänds i manteln är tydligen ansvarig för en del av mantelinhomogeniteterna.
"Rökare" spyr ut geotermiskt vatten vid temperaturer upp till 400 ° C. På grund av det höga trycket kokar inte detta vatten utan är i ett superkritiskt tillstånd . Anledningen till den svarta färgen och grumligheten är en suspension av metallsulfider . I kontakt med havsvatten kyls den geotermiska värmen, och järn- , koppar- och nickelsulfider , svartmålade, är de första som faller ut ur den. Det är från dem som rören till "rökare" bildas. I processen för ytterligare kylning (200-300 ° C), faller zink och mangansulfider ut ur det geotermiska vattnet , målat vitt, så att botten runt de "svarta rökarna" är vit. När geotermiskt vatten långsamt stiger, kyls det ner till 300°C innan det ens vidrör havsvatten, och bildar "vita rökare" med zink- och mangansulfidrör.
Geotermiskt vatten innehåller också svavelväte, kalium och magnesium. Det har en alkalisk reaktion [3] .
Hydrotermiska källor är ett slags "livets oaser" i havets djupa afotiska zon , som inte existerar på basis av fotosyntes, utan på kemosyntetiska bakterier. Detta är livsmiljön för ovanliga biologiska samhällen som ger bildandet av oberoende ekosystem . Således är de djupaste delarna av biosfären begränsade till dem och når ett djup av 2500 meter eller mer [4] .
2016 publicerades studier [5] enligt vilka den sista gemensamma förfadern till alla levande organismer ( LUCA ) kunde ha varit bosatt i en hydrotermisk källa, för cirka 3,8 miljarder år sedan.
Hydrotermiska källor ger ett visst bidrag till jordens värmebalans . Under medianryggarna kommer manteln närmast ytan. Havsvatten tränger genom sprickor in i havsskorpan till ett avsevärt djup, värms upp av mantelvärme på grund av värmeledningsförmåga och koncentreras i magmakammare . Vidare leder det inre trycket av överhettat vatten i kamrarna till frigöring av mycket mineraliserade strålar från källor på botten.
Deras totala bidrag till jordens värmebalans är cirka 20 % av den totala geotermiska värmen som frigörs - årligen spyr svarta rökare ut cirka 3⋅10 9 ton mycket mineraliserat vatten uppvärmt till 350 °C, och cirka 6⋅10 11 ton - låg- temperaturkällor (över 20 °C) .