Projekt RISE - RISE project - Wikipedia

Tento článek je o expedici mořského výzkumu. Informace o rumunské žurnalistické skupině viz Projekt RISE.
Region projektu RISE a RITA

The Projekt RISE (Rivera Ponorné experimenty) byl mezinárodní projekt mořského výzkumu z roku 1979, který mapoval a zkoumal šíření mořského dna v Tichý oceán, na hřebenu East Pacific Rise (EPR) na 21 ° severní šířky. Pomocí hlubokého moře ponorné (ALVIN ) něco hledat hydrotermální Při činnosti v hloubkách kolem 2600 metrů projekt objevil řadu průduchů emitujících tmavé minerální částice při extrémně vysokých teplotách, které vedly k populárnímu jménu, “černí kuřáci ".[1] Biologická společenství nalezená při 21 ° N ventilačních otvorech, založená na chemosyntéze a podobná těm, která se nacházejí v rozšiřujícím se centru Galapág,[2] zjistil, že tyto komunity nejsou jedinečné. Objev hlubinného ekosystému, který není založen na slunečním světle, podnítil teorie původu života na Zemi.[3]

Umístění

Expedice RISE se konala na východním Pacifiku rozmetací centrum v hloubkách kolem 2600 metrů (8,500 ft), na 21 ° severní šířky asi 200 kilometrů jižně od Baja California a 350 kilometrů (190 námořních mil) jihozápadně od Mazatlán, Mexiko.[1] Oblast studie při 21 ° severní šířky byla vybrána na základě výsledků řady podrobných geofyzikálních průzkumů v blízkosti dna, které byly navrženy tak, aby mapovaly geologické rysy spojené se známým rozšiřujícím se centrem.[4][5]

Experimenty

Cílem projektu byla detekce a mapování podmořského dna magmatická komora který se živí lávy a magické vniknutí které vytvářejí oceánská kůra a litosféra v procesu šíření mořského dna. Tento přístup zahrnoval mnoho geofyzikální techniky včetně seismologie,[1] magnetismus,[6] krustální elektrické vlastnosti,[7] a gravitace.[8] Hlavním úsilím experimentu však bylo pozorování mořského dna a sběr vzorků pomocí ponorné ponorné ponorky ALVIN na hřebenu EPR v hloubkách 2600 metrů nebo více.[1]

RISE byl součástí projektu RITA (expedice Rivera-Tamayo), který zahrnoval ponorná vyšetřování (CYAMEX) při 21 ° severní šířky a v zóně zlomeniny Tamayo v ústí řeky Kalifornský záliv.[9] Projekt RITA využíval francouzskou ponorku CYANA na expedicích CYAMEX. CYANA Ponory při 21 ° severní šířky se objevily v roce 1978, jeden rok před expedicí RISE.[9]

Účastníci

Američtí, francouzští a mexičtí biologové, geologové a geofyzici se účastnili expedic RISE i RITA. Expedici RISE řídili vědci na Scripps Institution of Oceanography, část University of California, San Diego. Vedoucí projektů byli Fred Spiess a Ken Macdonald. Oceánografická instituce Woods Hole za předpokladu, že ALVIN a jeho podpora nabídne katamarán Svůdná žena. Skripty poskytly plavidla pro povrchový průzkum Melville a New Horizon. Expedice se uskutečnila v březnu až květnu 1979. Projekt RITA řídili francouzští vědci a vedl jej Jean Francheteau.[9]

Zjištění

Černí kuřáci byli poprvé objeveni na východním Pacifiku v 21 ° severní šířky.

Hlavním zjištěním projektu RISE bylo objevení velmi horkého hydrotermální kapaliny vycházející z mořského dna z větrací otvory na samostatných místech podél hřebene stoupání.[1] Ty byly očekávány objevem během expedice CYAMEX o rok dříve masivní sulfid minerální usazeniny na mořském dně při 21 ° severní šířky, u nichž se předpokládalo, že jsou způsobeny hydrotermální aktivitou, ale které poté nebyly pozorovány.[10][11] Během ponorů RISE byly nalezeny horké průduchy, které byly označeny mineralizovanými komíny o průměru asi půl metru a vysokými jeden až několik metrů, složenými ze sulfidových minerálů zinek, měď a žehlička.[12] Z komínů vyzařovaly černé chocholy nebo trysky jemných částic těchto minerálů, které vedly k populárnímu jménu „černí kuřáci“.[1] Teploty měřené těmito tryskami byly 38030 ° C.[1] Bylo nalezeno několik průduchů s nižší teplotou emisí (<23 ° C). Tyto teplé průduchy byly podobné těm, které byly objeveny v Centru šíření Galapág před několika lety.[2] Na Galapágách nebyly nalezeny horké průduchy a černí kuřáci. Modelování gravitačních dat naměřených na mořském dně naznačovalo, že velká část kůry horního oceánu při 21 ° N byla rozbita a naplněna teplou vodou.[8]

Vědecký dopad

Kolonie trubice červu Riftia v teplém otvoru na Galapagos Rift

Masivní sulfidové usazeniny byly vytěženy na souši na místech včetně Kypr, Omán a Austrálie.[13] Objev masivních sulfidových depozit spojených s ventilačními poli v šířících se centrech poskytl model, jak se tyto depozity formovaly.[10][11] Také to podnítilo komerční úsilí k jejich těžbě hlubinné vklady nalezené jinde.[14]

Námořní geologové byli roky zmateni vodivý tepelný tok údaje z mořského dna, které ukázaly, že naměřené hodnoty v rozmetacích centrech byly příliš nízké pro teoretické modely šíření mořského dna.[15] The konvektivní přenos tepla kůry vypočítaný poprvé z průduchů se odhadoval na mnohonásobek pozorovaného toku vodivého tepla v rozmetacím centru.[16] Tato pozorování poukázala na význam konvekčního toku tepla v rozmetacích centrech a poskytla odpověď na problém s nízkým tokem tepla.[15]

Objev biologických společenstev při nízkých teplotách zahřívá průduchy při 21 ° N a je osídlen bentickým společenstvím, které je stejné nebo podobné těm, které byly objeveny ve středisku pro šíření Galapág[2] prokázal, že formy života nalezené na Galapágách nebyly jedinečné. Dále význam objevu v lokalitě Galapágy a 21 ° severní šířky a chemosyntetický ekosystém který nebyl závislý na slunečním světle, existoval při vysokých tlacích a byl založen na chemických látkách emitovaných vulkanismem, poskytoval model toho, jak mohl na Zemi vzniknout život.[3][17]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G Spiess, F. N .; Macdonald, K. C .; Atwater, T .; Ballard, R .; Carranza, A .; Cordoba, D .; Cox, C .; Garcia, V. M. D .; Francheteau, J. (1980-03-28). a RISE tým. „East Pacific Rise: Hot Springs and Geophysical Experiments“. Věda. 207 (4438): 1421–1433. Bibcode:1980Sci ... 207.1421S. doi:10.1126 / science.207.4438.1421. ISSN  0036-8075. PMID  17779602.
  2. ^ A b C Corliss, John B .; Dymond, Jack; Gordon, Louis I .; Edmond, John M .; von Herzen, Richard P .; Ballard, Robert D .; Green, Kenneth; Williams, David; Bainbridge, Arnold (1979-03-16). "Ponorkové termální prameny na Galapagoské trhlině". Věda. 203 (4385): 1073–1083. Bibcode:1979Sci ... 203.1073C. doi:10.1126 / science.203.4385.1073. ISSN  0036-8075. PMID  17776033.
  3. ^ A b Martin, William; Baross, John; Kelley, Deborah; Russell, Michael J. (2008). "Hydrotermální průduchy a původ života". Příroda Recenze Mikrobiologie. 6 (11): 805–814. doi:10.1038 / nrmicro1991. ISSN  1740-1526. PMID  18820700.
  4. ^ Larson, R. L .; Spiess, F. N. (01.01.1969). „East Pacific Rise Crest: Geofyzikální profil téměř zdola“. Věda. 163 (3862): 68–71. Bibcode:1969Sci ... 163 ... 68L. doi:10.1126 / science.163.3862.68. ISSN  0036-8075. PMID  17780175.
  5. ^ Normark, William R. (1976). „Vymezení hlavní vytlačovací zóny východního Pacifiku na 21 ° severní šířky“. Geologie. 4 (11): 681. Bibcode:1976Geo ..... 4..681N. doi:10.1130 / 0091-7613 (1976) 4 <681: DOTMEZ> 2.0.CO; 2. ISSN  0091-7613.
  6. ^ Macdonald, Ken C .; Miller, Stephen P .; Luyendyk, Bruce P .; Atwater, Tanya M .; Shure, Loren (1983). „Vyšetřování magnetické lineace Vine-Matthews z ponorky: Zdroj a charakter mořských magnetických anomálií“. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 88 (B4): 3403–3418. Bibcode:1983JGR .... 88,3403M. doi:10.1029 / JB088iB04p03403. ISSN  2156-2202.
  7. ^ Young, Peter D .; Cox, Charles S. (1981). "Elektromagnetický aktivní zdroj znějící poblíž východního Pacifiku." Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 8 (10): 1043–1046. Bibcode:1981GeoRL ... 8.1043Y. doi:10.1029 / GL008i010p01043. ISSN  1944-8007.
  8. ^ A b Luyendyk, Bruce P. (1984). „Gravitační profil na dně napříč hřebenem East Pacific Rise na 21 ° severně“. Geofyzika. 49 (12): 2166–2177. Bibcode:1984Geop ... 49,2166L. doi:10.1190/1.1441632.
  9. ^ A b C Vědecký tým Cyamex; Francheteau, J .; Needham, H. D .; Choukroune, P .; Juteau, T .; Seguret, M .; Ballard, R. D .; Fox, P. J .; Normark, W. R. (1981). „První ponorná ponorka s posádkou na východním Pacifiku při 21 ° severní šířky (projekt RITA): Obecné výsledky“. Mořské geofyzikální výzkumy. 4 (4): 345–379. Bibcode:1981MarGR ... 4..345F. doi:10.1007 / BF00286034. ISSN  0025-3235.
  10. ^ A b Francheteau, J .; Needham, H. D .; Choukroune, P .; Juteau, T .; Séguret, M .; Ballard, R. D .; Fox, P. J .; Normark, W .; Carranza, A. (1979). „Mohutná hlubinná ložiska sulfidové rudy objevená na východním Pacifiku“ (PDF). Příroda. 277 (5697): 523–528. Bibcode:1979 Natur.277..523F. doi:10.1038 / 277523a0. ISSN  0028-0836.
  11. ^ A b Hekinian, R .; Fevrier, M .; Bischoff, J.L .; Picot, P .; Shanks, W. C. (1980-03-28). „Sulfidové vklady z východního Pacifiku stoupají poblíž 21 s.“. Věda. 207 (4438): 1433–1444. doi:10.1126 / science.207.4438.1433. ISSN  0036-8075. PMID  17779603.
  12. ^ Haymon, Rachel M .; Kastner, Miriam (1981). „Vklady horkých pramenů na východním Pacifiku stoupají na 21 ° severní šířky: předběžný popis mineralogie a geneze“. Dopisy o Zemi a planetách. 53 (3): 363–381. Bibcode:1981E & PSL..53..363H. doi:10.1016 / 0012-821X (81) 90041-8.
  13. ^ Perkins, W. G. (1. 7. 1984). „Mount Isa oxid křemičitý dolomit a měděná tělíska; výsledek syntektonického hydrotermálního alteračního systému“. Ekonomická geologie. 79 (4): 601–637. doi:10,2113 / gsecongeo.79.4.601. ISSN  1554-0774.
  14. ^ Miller, Kathryn A .; Thompson, Kirsten F .; Johnston, Paul; Santillo, David (2018). „Přehled těžby na mořském dně včetně současného stavu rozvoje, dopadů na životní prostředí a mezer ve znalostech“. Frontiers in Marine Science. 4. doi:10.3389 / fmars.2017.00418. ISSN  2296-7745.
  15. ^ A b Lister, C. R. B. (1972). „Na tepelné rovnováze středooceánského hřebene“. Geophysical Journal International. 26 (5): 515–535. Bibcode:1972GeoJ ... 26..515L. doi:10.1111 / j.1365-246X.1972.tb05766.x. ISSN  0956-540X.
  16. ^ Macdonald, Ken C .; Becker, Keir; Spiess, F.N .; Ballard, R.D. (1980). „Hydrotermální tepelný tok„ černého kuřáka “se otevírá na východním Pacifiku.“ Dopisy o Zemi a planetách. 48 (1): 1–7. Bibcode:1980E & PSL..48 .... 1M. doi:10.1016 / 0012-821X (80) 90163-6.
  17. ^ Chemie horkých průduchů mořského dna by mohla vysvětlit vznik života. Astrobiologický časopis 27.dubna 2015.

Další čtení

externí odkazy