В глубинных гидротермальных факелах (плюмах) происходят процессы, отвечающие за «жизненный эффект» на всей планете. Тем не менее, высокое давление и температура воды, которая может превышать 300 С, весьма затрудняют исследования в районе плюмов.
На средства гранта, выделенного Национальным научным фондом (National Science Foundation), исследователи University of Georgia планируют разработать приборы для сбора данных на этих глубинах. Исследование поможет обеспечить получение долгосрочных данных, необходимых для понимания воздействия океанических явлений — таких как потоки и штормы — и геологических событий, обусловленных землетрясениями, на глубоководные экосистемы.
Долгосрочные данные необходимы исследователям для поисков связей между различными процессами. Daniela Di Iorio из Franklin College of Arts and Sciences department of marine sciences первой начала производить сбор долгосрочных данных о глубоководных плюмах, контролируя «факелы» на протяжении шести недель, используя новую акустическую аппаратуру. С недавно созданной аппаратурой, разработанной при поддержке NSF, Di Iorio планирует начать трехлетний проект, который обеспечит исследователей информацией о глубоководных процессах.
Грант в размере $ 818 395 позволит Di Iorio соединиться с глубинным волоконно-оптическим кабелем Ocean Networks Canada обсерватории NEPTUNE, что позволит проводить 24-часовые наблюдения непосредственно из офиса в Джорджии.
Поскольку океаническая кора находится в постоянном движении, раскалывается и охлаждается, океанические воды просачиваются вниз — ниже магмы, где нагреваются до высоких температур. Эта горячая океаническая вода вступает в химические реакции, в результате чего минералы и сульфиды металлов вырываются обратно в океан в виде «факелов», напоминающих дым, исходящий из дна океана.
Плюмы помогают формировать новую жизнь в морских глубинах. Бактерии используют сероводород, образовывающийся в результате химических реакций, для создания необходимой для их существования энергии. Этот процесс известен как хемосинтез. Используя акустику, приборы Di Iorio измерят количество тепла, извергаемого в океан, собирая при этом данные о скорости и температуре плюмов.
По словам Di Iorio, эти акустические методы передают звук через плюм. Она отмечает, что команда будет передавать и слышать звук на приемнике по другую сторону факела. Когда звук распространяется через эту турбулентную среду, он оставляет свою «подпись», которая прослеживается в изменениях интенсивности звука.
Важно будет установить, как сейсмическая активность влияет на плюмы. Учёные на сегодняшний день не знают, что именно происходит с гидротермальными глубоководными факелами во время землетрясений: усиливается интенсивность существующих, либо происходит формирование новых мегаплюмов.
Мегаплюмы возникают, когда огромный объём гидротермальной жидкости поступает в океан за относительно короткий период времени из-за огромной трещины в океанической коре. Подобного рода термальные события происходят крайне редко.
