Upptäcktstakten i haven steg framåt tack vare lagarbete mellan en djuphavsrobot och en mänskligt ockuperad ubåt, vilket ledde till att fem nya hydrotermiska öppningar nyligen upptäcktes i östra tropiska Stilla havet.
Ett team av havsforskare, ledda av chefsforskaren och Lehigh-fakultetsmedlemmen Jill McDermott, återvände till hamnen den 26 mars i San Diego från en forskningsexpedition i östra Stilla havet där de upptäckte de nya djuphavshydrotermiska ventilerna på havsbotten vid 2 550 meters (8 366 fot, eller 1,6 miles) djup.
Alla ventilationsvätskor är varmare än 300°C (570°F). Upptäckten stöddes, och på många sätt accelererades, genom att använda de unika styrkorna som erbjuds av robotisk och mänsklig utforskning av den djupa havsbotten.
De nyupptäckta öppningarna är belägna på East Pacific Rise (EPR) nära 10°N latitud, en del av den jordklotspännande vulkaniska bergskedjan på mitten av oceanryggen, där två tektoniska plattor splittras isär med en hastighet av cirka 11 centimeter ( 4,3 tum) per år. Forskare på expeditionen kartlade området på natten med hjälp av undervattensroboten Sentry, ett autonomt undervattensfordon (AUV) som drivs av Woods Hole Oceanographic Institutions (WHOI) National Deep Submergence Facility (NDSF).
Efter att Sentry återhämtades varje morgon användes högupplösta kartor från fordonets sensorer för att planera dagens dyk av det mänskligt ockuperade fordonet Alvin som också drivs av WHOI-NDSF, vilket gör det möjligt för forskare att på egen hand se den komplexa och ständigt föränderliga miljön av en plats som East Pacific Rise.
"De högupplösta kartorna från Sentry tillåter oss att upptäcka troliga nya hydrotermiska fält strax efter att Sentry kommer tillbaka på däck", säger McDermott, docent i jord- och miljövetenskap och chef för Lehigh Oceans Research Center. McDermott fungerade som chefsforskare för expeditionen och med-ledande forskare som specialiserat sig på hydrotermisk ventilgeokemi. "Detta ger oss fantastiska mål för Alvin och möjligheten att göra flera upptäckter i ett enda dyk."
Forskare som dykte i Alvin upptäckte först hydrotermiska öppningar 1977 när de utforskade en havsutspridd ås norr om Galápagosöarna. Hydrotermiska ventiler är rika på kemikalier som förser djurlivet med energi och ger energi till rika och produktiva ekosystem.
Upptäckten omformade forskarnas förståelse av de förhållanden som kan stödja liv på jorden och potentiellt på andra ställen i solsystemet. Forskningsprogrammet vid EPR är inriktat på att lära sig mer om vulkaniska och hydrotermiska system i djuphavet där ny havsbotten bildas och där unika djursamhällen trivs i högtrycks- och högvärmemiljöer.
"Mellanhavsryggen står för mer än 75 % av all vulkanisk aktivitet på vår planet", säger Thibaut Barreyre, en ledande forskare på expeditionen från CNRS, Univ Brest, Frankrike och expert på termiska mätningar och modellering av hydrotermisk ventiler. "Den är prickad med tusentals djuphavsvarma källor som dessa, som alla tillsammans utvinner 10 % av jordens totala inre värme. Vi vill öka vår förståelse för hur hydrotermiska ventiler släpper ut värme och kemikalier när de strömmar genom havsbotten och påverkar det globala havet."
"De nya Sentry-kartorna tillåter oss att se de mycket viktiga detaljerna i lavaflöden som bröt ut i djuphavet och rikta in dem för att samla stenprover, precis som geologer gör på land", säger Daniel Fornari, en medledande forskare på expeditionen från WHOI och en maringeolog som har varit involverad i EPR-forskning i mer än 40 år. "Dessa nya perspektiv och analyserna av stenprover kommer att låta oss ta reda på hur snabbt lavan bröt ut, hur långt den färdades och vilken inverkan djuphavslavautbrott har på hydrotermisk ventilering."
"Genom att gemensamt driva dessa två banbrytande djuphavsdränkbara farkoster kan vi göra anmärkningsvärda nya upptäckter om hur havsbotten i de djupa haven är konstruerad, i några av de mest ogästvänliga miljöerna på jorden", säger Ross Parnell-Turner, en co-lead forskare på expeditionen från Scripps Institution of Oceanography och en marin geofysiker som specialiserat sig på högupplöst kartläggning av havsbotten av den vulkaniska och hydrotermiska terrängen.
Forskare planerar att fortsätta studera hydrotermisk aktivitet och vulkanism längs East Pacific Rise i en uppföljande expedition som också kommer att använda Sentry och Alvin för att utöka sin förståelse för de geofysiska, kemiska och biologiska processerna som formar vår planet och stödjer liv i djupet , mörka fördjupningar av jordens hav.
Tillhandahålls av Lehigh University
