RISE-projektet
RISE -projektet (Rivera Submersible Experiments) var ett internationellt havsforskningsprojekt från 1979 som kartlade och undersökte havsbottnens spridning i Stilla havet , vid toppen av East Pacific Rise (EPR) på 21° nordlig latitud. Genom att använda en djuphavssänkbar ( ALVIN ) för att söka efter hydrotermisk aktivitet på djup runt 2600 meter, upptäckte projektet en serie ventiler som släppte ut mörka mineralpartiklar vid extremt höga temperaturer, vilket gav upphov till det populära namnet " svarta rökare ". Biologiska samhällen som hittats vid 21° N ventiler, baserade på kemosyntes och liknande de som hittades vid Galapagos spridningscentrum, fastställde att dessa samhällen inte är unika. Upptäckten av ett djuphavsekosystem som inte baseras på solljus stimulerade teorier om livets ursprung på jorden.
Plats
RISE-expeditionen ägde rum på East Pacific Rises spridningscentrum på djup runt 2 600 meter (8 500 fot), på 21° nordlig latitud cirka 200 kilometer (110 nautiska mil) söder om Baja California och 350 kilometer (190 nautiska mil) sydväst om Mazatlán, Mexiko . Studieområdet vid 21° N valdes ut efter resultat från en serie detaljerade geofysiska undersökningar nära botten som utformades för att kartlägga de geologiska egenskaperna förknippade med ett känt spridningscentrum.
Experiment
Projektets mål var att upptäcka och kartlägga magmakammaren under havsbotten som matar lavor och magmatiska intrång som skapar havsskorpan och litosfären i processen att havsbotten sprids . Tillvägagångssättet bestod av många geofysiska tekniker inklusive seismologi , magnetism , jordskorpans elektriska egenskaper och gravitation . Den största experimentinsatsen var dock observation av havsbotten och provtagning med den nedsänkta ALVIN på djupet av EPR på 2600 meters djup eller mer.
RISE var en del av RITA-projektet (Rivera-Tamayo-expeditioner), som inkluderade nedsänkbara undersökningar (CYAMEX) vid 21° N och vid Tamayo-frakturzonen vid mynningen av Kaliforniens golf . RITA-projektet använde den franska dränkbara CYANA på CYAMEX-expeditionerna. CYANA- dyk vid 21° N inträffade 1978, ett år före RISE-expeditionen.
Deltagare
Amerikanska, franska och mexikanska biologer, geologer och geofysiker deltog i både RISE- och RITA-expeditionerna. RISE-expeditionen leddes av forskare vid Scripps Institution of Oceanography , en del av University of California, San Diego . Projektledare var Fred Spiess och Ken Macdonald . Woods Hole Oceanographic Institution gav ALVIN och dess stödanbud katamaranen Lulu. Scripps tillhandahöll ytundersökningsfartyg Melville och New Horizon. Expeditionen ägde rum under mars till maj 1979. RITA-projektet leddes av franska vetenskapsmän och leddes av Jean Francheteau.
Fynd
Det viktigaste fyndet av RISE-projektet var upptäckten av mycket heta hydrotermiska vätskor som strömmade ut från havsbotten från ventiler på separata platser längs toppen av stigningen. Dessa förutsågs av upptäckten under CYAMEX-expeditionen ett år tidigare av massiva sulfidmineralavlagringar på havsbotten vid 21°N, vilka antogs bero på hydrotermisk aktivitet, men som då inte observerades. Under RISE-dyk hittades de heta öppningarna och märktes av mineraliserade skorstenar, cirka en halv meter i diameter och en till några meter höga, sammansatta av sulfidmineraler av zink , koppar och järn . Från skorstenarna kom svarta plymer eller strålar av fina partiklar av dessa mineraler, vilket gav upphov till det populära namnet "svarta rökare". Temperaturer som uppmättes för dessa strålar var 380 ± {\ 30° Celsius. Flera ventiler med lägre temperatur utsläpp hittades (<23 °C). Dessa varma ventiler liknade de som upptäcktes vid Galapagos Spreading Center några år tidigare. Heta ventiler och svarta rökare hittades inte på Galapagos. Modellering av gravitationsdata uppmätt på havsbotten antydde att mycket av den övre havsskorpan vid 21°N spräcktes och fylldes med varmt vatten.
Vetenskaplig inverkan
Massiva sulfidfyndigheter har utvunnits på land på platser inklusive Cypern , Oman och Australien. Upptäckten av massiva sulfidavlagringar associerade med ventilationsfält vid spridningscentra gav en modell för hur dessa avlagringar bildades. Det sporrade också kommersiella ansträngningar att bryta dessa djuphavsavlagringar som finns på andra håll .
Maringeologer var förbryllade i åratal av ledande värmeflödesdata från havsbotten som visade att de uppmätta värdena vid spridningscentra var för låga för teoretiska modeller av havsbottenspridning. Den konvektiva jordskorpans värmeöverföring beräknad för första gången från ventilationsplymerna uppskattades vara mångfaldigt det observerade ledande värmeflödet vid ett spridningscentrum. Dessa observationer pekade på vikten av konvektivt värmeflöde vid spridningscentraler och gav ett svar på problemet med lågt värmeflöde.
Upptäckten av biologiska samhällen vid lågtemperaturs varma ventiler vid 21°N, befolkade av ett bentiskt samhälle som är samma eller liknande det som upptäcktes vid Galapagos spridningscentrum, fastställde att livsformer som hittades på Galapagos inte var unika. Vidare, betydelsen av att upptäcka på Galapagos-platsen och 21°N av ett kemosyntetiskt ekosystem som inte var beroende av solljus, existerade vid höga tryck och var baserat på kemikalier som släpptes ut via vulkanism, gav en modell för hur liv kunde ha uppstått på jorden .
Se även
- Tanya Atwater
- Robert Ballard
- Jack Corliss
- Rachel Haymon
- Miriam Kastner
- Bruce P. Luyendyk
- Endeavour hydrotermiska ventiler
- Magic Mountain (ventiler utanför British Columbia, Kanada)
- Rivera tallrik
Vidare läsning
- Ballard, RD; Grassle, JF (1979). "Otrolig värld av djuphavssprickor". National Geographic . 156 : 680–705.
- Ballard, Robert D. (2017-03-21). Det eviga mörkret: en personlig historia om djuphavsutforskning . Hively, Will (New Princeton Science Library red.). Princeton, NJ ISBN 9780691175621 . OCLC 982214518 .
- Crane, Kathleen. (2003). Havsben: berättelser om en kvinnlig oceanograf . Boulder, Colorado: Westview Press. ISBN 978-0813340043 . OCLC 51553643 .
- Haymon, RM (2014), " 06-27 Hydrothermal Vents at Mid-Ocean Ridges" , Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences , Elsevier , doi : 10.1016/b978-0-12-409548-9.09050-3 , ISBN 97850rieved
- Macdonald, Ken C.; Luyendyk, Bruce P. (1981). "The Crest of the East Pacific Rise". Scientific American . 244 (5): 100–117. Bibcode : 1981SciAm.244e.100M . doi : 10.1038/scientificamerican0581-100 . ISSN 0036-8733 . JSTOR 24964420 .
- Van Dover, Cindy. (2000). Ekologin hos hydrotermiska öppningar i djuphavet . Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 978-0691057804 . OCLC 41548235 .