Mud Hole Spring

Mud Hole Spring är ett ovanligt ubåtsutsläpp med varmt vatten utanför Floridas sydvästra Gulf Coast, vid , cirka 18,5 kilometer (11,5 mi) söder om Sanibel Island Light och Lee County, Florida . Den släpper ut geotermiskt uppvärmt och grumligt vatten från havsbotten.

Ubåtsfunktionen heter "Mud Hole" eftersom den producerar en lerig plym av grumligt vatten. Vattnet är varmt och rikt på mineraler. Det varma vattnet och de rikliga mineralerna skapar och stödjer ett livligt ubåtsekosystem.

Egenskaper

• En dominerande egenskap hos Mud Hole är en undervattenssänkehålsfördjupning som sprutar ut vatten.
• En grumlighetsplym på ytan på cirka 1 km. i diameter
• Fjäderöppningen har uppmätts till cirka 61 m i diameter och cirka 19 m under NGVD.

Vatten som strömmar ut från fjäderöppningen stör fina havsbottensediment. Sedimentet i denna region består av fint grått silt och lera. Dessa material störs av vattenflödet och skapar moln av suspenderat sediment (Grumlighet). En grumlighetsplym med en diameter på cirka 1 km. är synlig från havsytan.

Vatten som produceras från fjäderventilen är varmare än den omgivande havstemperaturen.

Vattenkropp	Medeltemperatur
Omgivande havsvatten	21 °C
Källvattenutsläpp	35°C
Övre Floridiska akvifären	26-29°C

Temperaturvariationer mellan vattendragen tyder på att vattnet värms upp från naturliga ubåtskrafter. Det är osäkert om uppvärmningen beror på geotermiska krafter eller att varmvatten migrerar från djupa förkastningar. Oavsett vilket är Mud Hole-platsen en unik och viktig ubåtsfunktion som kan göra det möjligt för oss att få en större förståelse för Mexikanska golfens havsbottens ekosystem och effekterna av ihållande närings- och mineralrika sötvattenutsläpp på havsbotten.

Webbplatsens betydelse

Bevis på geotermiskt konvektivt flöde

Mud Hole Spring har beskrivits som "Fältbevis på en geotermiskt aktiverad konvektiv flödescell" som ligger bakom Florida-plattformen.

Florida Springs släpper ut grundvatten från Floridian Aquifer. Grundvatten kan förbli under jord under en period, från dagar till decennier. Eftersom Floridian-plattformen huvudsakligen består av porös kalkstenskarst, är den unikt mottaglig för förorening av grundvatten. Grundvatten som kommer ut från Floridas källor är en viktig indikator på hälsan hos den underliggande Floridian Aquifer. Liksom alla Floridian Springs är Mud Hole-ubåten Spring Boil betydelsefull för vårskådare eftersom den representerar ett fjäderflöde på omkretsgränsen av Florida-plattformen och Floridian Aquifer, som rinner ut i Mexikanska golfen .

Röd tidvatten i Mexikanska golfen

Vårutsläpp är tillsammans med grundvattenavrinning en primär överföringsvektor för nitratföroreningar. Utsläppet av potentiellt nitratfyllt sötvatten från Floridas akvifer till det varma vattnet i Mexikanska golfen skapar en grogrund för algblomning, inklusive den ökända Red Tide-algerten Karenia brevis .

Dessa ökningar av nitrathalterna i grundvatten är inte bara ett hot mot dricksvattenförsörjningen för människor utan förorenar också ytvatten där artesiskt vatten med hög kvävehalt släpps ut från källor. Fjädrar som utvecklats under tiotusentals år med en nitratkoncentration på mindre än 0,05 delar per miljon (mg/L) upplever nu en ökning med 1 500 till 20 000 procent i koncentrationen av detta makronäringsämne, åtföljt av förlusten av inhemsk nedsänkt vattenvegetation och den överdrivna tillväxten av trådiga alger. Även om alla mänskligt kontrollerade kväveföroreningskällor stoppades idag, kommer nitratkväveföroreningar i Floridas akvifär och i våra källor att ta år till årtionden att vända.

Mud Hole-ubåtsutloppet är en viktig forskningsplats eftersom dess varma, mineralrika sötvattenutsläpp ger en varaktig, konsekvent plats för djupvattenuppströmning i Mexikanska golfen. Uppströmningen leder näringsämnen, mineral- och färskvatten till havsytan.

Karstfjädrar förekommer både onshore och offshore i Florida. Lite är för närvarande känt om källorna till havs med undantag för Spring Creek-gruppen av källor - den största källan i Florida (mer än en miljard liter vatten släpps ut per dag) (Lane, 2001). För att bättre förstå statens vattenresurser har FGS initierat ett program för att undersöka förekomsten, utsläppen och vattenkvaliteten av källorna till havs.

Färskvatteneffekt på Mexikanska golfens vädermönster

Även om det är obekräftat, finns det spekulationer om att utsläpp av sötvatten i Mexikanska golfen kan påverka vädermönster i Mexikanska golfen, särskilt intensifieringen av orkaner och tropiska stormar.

Ny forskning har observerat en "linseffekt" som fungerar som ett förstoringsglas och kan föra in överdriven värme i de övre nivåerna av havsvatten, vilket ger energi. Befintlig forskning fokuserar på utsläpp från flodmynning, men resultaten kan också ha konsekvenser för utloppsområden för undervattensutlopp till havs. Det är möjligt att ubåtsutloppsplatser som Mud Hole kan införa tillräckliga mängder sötvatten för att påverka omgivande tropiska väderförhållanden.

Platsens ekologiska betydelse

Fläckar på Mexikanska golfens havsbotten är karga och saknar marint liv. Detta beror delvis på den döda zonen i Mexikanska golfen, och även på att marint liv lockas till undervattensfunktioner. En havsbotten som saknar struktur, skydd, näringsämnen eller andra attraktiva egenskaper saknar ofta också marint liv. Däremot kan undervattens hydrotermiska ventiler och sipprar, som utsläppet från Mud Hole Spring, främja och stödja ett blomstrande ubåtsekosystem genom att introducera nya källor till näringsämnen och mineraler. Forskare har studerat djuphavshabitat och lokala ubåtsekosystem i Mexikanska golfen, med särskilt fokus på geotermiska öppningar som Mud Hole Submarine Spring och andra funktioner i West Florida Escarpment. [1]

Geotermiska marina ekosystem

Marina ekosystem frodas runt undervattens geotermiska egenskaper som ventiler, sipprar och platsen för utsläpp av lerhål. Följande fauna är kända för att frodas runt Mud Hole Spring:

• Stor fisk
• Hajar
• Sköldpaddor
  • Mud Hole är en av två viktiga födosöksplatser för oäkta sköldpaddor i Mexikanska golfen.

Loggerhead sköldpadda livsmiljö

"Det finns flera särdrag i den norra halvan av GOM som kan koncentrera bytesarter och locka till sig en ovanligt tät samling av födosökare. Dessa är Flower Garden Banks (FGB, på Texas–Louisianas kontinentalsockel sydost om Galveston), Florida. Middle Grounds (FMG, på den nordvästra delen av WFS), och Mud Hole Submarine Springs (MHSS, på den sydöstra delen av WFS; se Breland 1980; Fanning et al. 1981; Saleem 2007). Dessa egenskaper är på djupet typiska för födosöksplatser för skogarna (<100 m), har oregelbunden undervattensterräng med sand- eller sand-grussubstrat och har kalkstensbranter eller korallbankar av olika storlekar."

Fiske och scuba samhällen

Området är välkänt för lokala fiskare, sportfiskare och dykare. Platsen för utsläppsplatser för ubåtsfjädrar som Mud Hole bevakas ofta noga av medlemmar i fiskesamhället.

Upptäckt

Mud Hole Spring upptäcktes först av forskare 1979 med hjälp av satellitbilder och analystekniker.

Upptäckten gjordes genom att analysera data från ett Nasa-flygplans spaningsöverflygning 1966 med hjälp av infraröd sensorteknik. Dataanalys avslöjade en anomali i havsytans temperatur, vilket tyder på uppströmning av termiskt uppvärmt grundvatten. 63 fot under havsytan. Grumlighetsplym en km i diameter.

Långt innan den officiella upptäckten var Mud Hole Spring-platsen välkänd för lokala fiskare som en samlingsplats för marint liv och aktivitet. Lokala fiskare gav namnet "lerhåla". Uppströmningsfenomen kan bidra till händelser i Red Tide-planktonblomning, som inträffar i detta område.

Fanning et al. (1981) beskrev fyra tekniker som användes för att hitta fjädrarna. Dessa inkluderar: användning av ekolodsdjupprofilering, observation av grumliga plymer i överliggande vatten, användning av sidoskanningsekolod och observation av stora havssköldpaddor. Positiv identifiering av uppvärmt avloppsvatten erhölls av dykare med handhållna termometrar, eller när förhållandena var riskabla och sikten låg, sänktes sondtemperaturerna från ytan till botten. Efter sju undersökningskryssningar mellan december 1977 och mars 1980 hittades sex fördjupningar som innehöll antingen uppvärmt havsvatten, ventiler som släppte ut uppvärmt avloppsvatten eller båda (tabell 4). [2]

Befintlig lerhålsforskning

Mud Hole har varit föremål för intensiv forskning, främst utförd av NOAA, USGS och olika Florida-universitet och forskare. Två av de mest djupgående forskningsinsatserna utfördes av University of South Florida- forskaren Shihadah M. Saleem, och senare 2009 av Mitchell-Tapping et al. År 2009.

Geotermiskt fjädersystem

Mud Hole-platsen är en del av en serie undervattensöppningar och termiska källor som producerar "varmt, kemiskt förändrat havsvatten från ventiler och sippningszoner. Källvattnet har uppenbarligen sitt ursprung i det underjordiska havet runt Florida-plattformen och penetrerar de mycket porösa skikten av plattform cirka 500–1 000 meter under havsytan. Den sipprar in mot plattformens inre och är geotermisk uppvärmd till cirka 40°C på vägen." Mud Hole Submarine Discharge Zone kallas ibland "Mud Boil".

Det är ett viktigt inslag för ubåtsforskning i Mexikanska golfen av många skäl. Liksom marina sipprar och ventiler är det en viktig källa till levande näringsämnen och mineraler för kemosyntetiska samhällen.

Andra vårplatser studerade

• Rusty Springs Depression
• Hemsk vårdepression
• Vår #3
• Ny vår
• Vilande vår