Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о морской исследовательской экспедиции. Для румынской журналистской группы см. Проект RISE .
Регион проекта RISE и RITA

RISE проекта (Rivera Погружные эксперименты) был 1979 исследовательский проект международного морского , которые нанесены на карту и исследовал морское дно распространение в Тихом океане , на гребне Восточно - Тихоокеанского поднятия (EPR) на 21 ° северной широты. Используя глубоководный подводный аппарат ( ALVIN ) для поиска гидротермальной активности на глубине около 2600 метров, проект обнаружил серию отверстий, излучающих темные минеральные частицы при чрезвычайно высоких температурах, что дало начало популярному названию « черные курильщики ». [1]Биологические сообщества, обнаруженные в жерлах 21 ° с.ш., основанные на хемосинтезе и подобные сообществам, обнаруженным в центре распространения на Галапагосских островах [2], показали, что эти сообщества не уникальны. Открытие глубоководной экосистемы, не основанной на солнечном свете, породило теории происхождения жизни на Земле. [3]

Местоположение [ править ]

Экспедиция RISE проходила в центре распространения Восточно-Тихоокеанского поднятия на глубине около 2600 метров (8500 футов), на 21 ° северной широты примерно в 200 км (110 морских миль) к югу от Нижней Калифорнии и в 350 км (190 морских миль) к юго-западу от Масатлан, Мексика . [1] Район исследования на 21 ° с.ш. был выбран по результатам серии подробных придонных геофизических исследований, которые были разработаны для картирования геологических особенностей, связанных с известным центром спрединга. [4] [5]

Эксперименты [ править ]

Целью проекта было обнаружение и картографирование подводного магматического очага , питающего лавы и магматические интрузии, которые создают океаническую кору и литосферу в процессе распространения морского дна . Подход включал в себя множество геофизических методов, включая сейсмологию , [1] магнетизм , [6] электрические свойства земной коры [7] и гравитацию . [8] Однако основными экспериментальными усилиями были наблюдение за морским дном и сбор образцов с помощью глубоководного подводного аппарата ALVIN.на гребне ЭПР на глубинах 2600 метров и более. [1]

RISE был частью проекта RITA (экспедиции Ривера-Тамайо), который включал подводные исследования (CYAMEX) на 21 ° северной широты и в зоне разлома Тамайо в устье Калифорнийского залива . [9] В рамках проекта RITA в экспедициях CYAMEX использовался французский подводный аппарат CYANA. Погружения CYANA на 21 ° с.ш. произошли в 1978 году, за год до экспедиции RISE. [9]

Участники [ править ]

Американские, французские и мексиканские биологи, геологи и геофизики участвовали в экспедициях RISE и RITA. RISE экспедиция была направлена учеными из Института океанографии Скриппса , часть из Калифорнийского университета в Сан - Диего . Руководителями проекта были Фред Списс и Кен Макдональд . Океанографическое учреждение Вудс-Хоул предоставило ALVIN и его вспомогательный тендер катамаран Lulu. Скриппс предоставил наземные исследовательские суда Melville и New Horizon.Экспедиция проходила с марта по май 1979 года. Проектом RITA руководили французские ученые и возглавлял Жан Франшето. [9]

Выводы [ править ]

Черные курильщики были впервые обнаружены на Восточно-Тихоокеанском поднятии на 21 ° северной широты.

Основным открытием проекта RISE было обнаружение очень горячих гидротермальных флюидов, выходящих со дна моря из жерл в отдельных местах вдоль гребня поднятия. [1] Их ожидало открытие во время экспедиции CYAMEX годом ранее массивных залежей сульфидных минералов на морском дне на 21 ° с.ш., которые, как предполагалось, были вызваны гидротермальной активностью, но тогда не наблюдались. [10] [11] Во время погружений RISE были обнаружены горячие каналы, которые были отмечены минерализованными трубами диаметром около полуметра и высотой от одного до нескольких метров, состоящими из сульфидных минералов цинка , меди и железа .[12] Из дымовых труб выходили черные шлейфы или струи мелких частиц этих минералов, что и привело к популярному названию «черные курильщики». [1] Измеренные температуры этих струй составляли 380–30° C. [1] Несколько вентиляционных отверстий. Были обнаружены выбросы с более низкой температурой (<23 ° C). Эти теплые отверстия были аналогичны тем, которые были обнаружены в Галапагосском центре распространения несколькими годами ранее. [2] Горячие каналы и черные курильщики не были обнаружены на Галапагосских островах. На морском дне предполагалось, что большая часть верхней части океанской коры на 21 ° с.ш. была расколота и заполнена теплой водой. [8]

Научное влияние [ править ]

Колония трубчатых червей Riftia в теплом источнике Галапагосского разлома

Огромные месторождения сульфидов были добыты на суше в таких местах, как Кипр , Оман и Австралия . [13] Открытие массивных сульфидных месторождений, связанных с жерловыми полями в центрах спрединга, предоставило модель того, как эти месторождения сформировались. [10] [11] Это также стимулировало коммерческие усилия по разработке этих глубоководных месторождений, обнаруженных в других местах . [14]

Морские геологи в течение многих лет были озадачены данными о кондуктивных потоках тепла с морского дна, которые показали, что измеренные значения в центрах спрединга были слишком низкими для теоретических моделей распространения морского дна. [15] конвективный коровый теплоперенос вычисляется в первый раз из вентиляционных шлейфов, по оценкам, во много раз наблюдаемого проводящего теплового потока при расширяющем центре. [16] Эти наблюдения указали на важность конвективного теплового потока в центрах распространения и дали ответ на проблему низкого теплового потока. [15]

Обнаружение биологических сообществ в низкотемпературных теплых жерлах на 21 ° с.ш., населенных бентическими сообществами, такими же или подобными тем, которые были обнаружены в Галапагосском центре распространения [2], установило, что формы жизни, обнаруженные на Галапагосских островах, не были уникальными. Кроме того, важность открытия на Галапагосских островах и 21 ° с.ш. хемосинтетической экосистемы, которая не зависела от солнечного света, существовала при высоких давлениях и основывалась на химических веществах, испускаемых в результате вулканизма, предоставила модель того, как жизнь могла возникнуть на Земле. . [3] [17]

См. Также [ править ]

  • Таня Этуотер
  • Роберт Баллард
  • Джек Корлисс
  • Мириам Кастнер
  • Брюс П. Луендык
  • Гидротермальные источники Индевор
  • Волшебная гора (выходы на берег Британской Колумбии, Канада)
  • Тарелка Ривера

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g Spiess, FN; Macdonald, KC; Этуотер, Т .; Ballard, R .; Carranza, A .; Cordoba, D .; Cox, C .; Гарсия, ВМД; Франшето, Дж. (28 марта 1980 г.). и команда RISE. «Восточно-Тихоокеанский подъем: горячие источники и геофизические эксперименты». Наука . 207 (4438): 1421–1433. Bibcode : 1980Sci ... 207.1421S . DOI : 10.1126 / science.207.4438.1421 . ISSN  0036-8075 . PMID  17779602 .
  2. ^ a b c Корлисс, Джон Б.; Даймонд, Джек; Гордон, Людовик I; Эдмонд, Джон М .; фон Герцен, Ричард П .; Баллард, Роберт Д.; Грин, Кеннет; Уильямс, Дэвид; Бейнбридж, Арнольд (1979-03-16). «Подводные термальные источники на Галапагосском рифте». Наука . 203 (4385): 1073–1083. Bibcode : 1979Sci ... 203.1073C . DOI : 10.1126 / science.203.4385.1073 . ISSN 0036-8075 . PMID 17776033 .  
  3. ^ а б Мартин, Уильям; Баросс, Джон; Келли, Дебора; Рассел, Майкл Дж. (2008). «Гидротермальные источники и происхождение жизни». Обзоры природы микробиологии . 6 (11): 805–814. DOI : 10.1038 / nrmicro1991 . ISSN 1740-1526 . PMID 18820700 .  
  4. ^ Ларсон, RL; Spiess, FN (1969-01-03). "Восточно-Тихоокеанский гребень: геофизический профиль у дна". Наука . 163 (3862): 68–71. Bibcode : 1969Sci ... 163 ... 68L . DOI : 10.1126 / science.163.3862.68 . ISSN 0036-8075 . PMID 17780175 .  
  5. ^ Нормарк, Уильям Р. (1976). «Обозначение основной зоны экструзии Восточно-Тихоокеанского поднятия на 21 ° северной широты». Геология . 4 (11): 681. Bibcode : 1976Geo ..... 4..681N . DOI : 10.1130 / 0091-7613 (1976) 4 <681: DOTMEZ> 2.0.CO; 2 . ISSN 0091-7613 . 
  6. ^ Макдональд, Кен С .; Миллер, Стивен П .; Луендык, Брюс П .; Этуотер, Таня М .; Шур, Лорен (1983). "Исследование магнитной линии Вайна-Мэтьюза с подводного аппарата: источник и характер морских магнитных аномалий". Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 88 (B4): 3403–3418. Bibcode : 1983JGR .... 88.3403M . DOI : 10.1029 / JB088iB04p03403 . ISSN 2156-2202 . 
  7. ^ Янг, Питер Д .; Кокс, Чарльз С. (1981). «Зондирование активного электромагнитного источника в районе Восточно-Тихоокеанского поднятия». Письма о геофизических исследованиях . 8 (10): 1043–1046. Bibcode : 1981GeoRL ... 8.1043Y . DOI : 10.1029 / GL008i010p01043 . ISSN 1944-8007 . 
  8. ^ a b Луендык, Брюс П. (1984). «Профиль силы тяжести на дне через гребень Восточно-Тихоокеанского поднятия на 21 ° северной широты». Геофизика . 49 (12): 2166–2177. Bibcode : 1984Geop ... 49.2166L . DOI : 10.1190 / 1.1441632 .
  9. ^ a b c Научная группа Cyamex; Francheteau, J .; Нидхэм, HD; Choukroune, P .; Juteau, T .; Seguret, M .; Ballard, RD; Fox, PJ; Нормарк, WR (1981). «Первые погружения человека под водой на Восточно-Тихоокеанском поднятии на 21 ° с.ш. (проект RITA): общие результаты». Морские геофизические исследования . 4 (4): 345–379. Bibcode : 1981MarGR ... 4..345F . DOI : 10.1007 / BF00286034 . ISSN 0025-3235 . 
  10. ^ a b Francheteau, J .; Нидхэм, HD; Choukroune, P .; Juteau, T .; Séguret, M .; Ballard, RD; Fox, PJ; Normark, W .; Карранса, А. (1979). «На Восточно-Тихоокеанском поднятии обнаружены массивные месторождения глубоководных сульфидных руд» (PDF) . Природа . 277 (5697): 523–528. Bibcode : 1979Natur.277..523F . DOI : 10.1038 / 277523a0 . ISSN 0028-0836 .  
  11. ^ a b Hekinian, R .; Fevrier, M .; Бишофф, JL; Picot, P .; Шанкс, WC (1980-03-28). «Залежи сульфидов восточной части Тихого океана поднимаются около 21 с.ш.» . Наука . 207 (4438): 1433–1444. DOI : 10.1126 / science.207.4438.1433 . ISSN 0036-8075 . PMID 17779603 .  
  12. ^ Haymon, Рэйчел М .; Кастнер, Мириам (1981). «Отложения горячих источников на Восточно-Тихоокеанском поднятии на 21 ° с.ш.: предварительное описание минералогии и генезиса». Письма о Земле и планетах . 53 (3): 363–381. Bibcode : 1981E & PSL..53..363H . DOI : 10.1016 / 0012-821X (81) 90041-8 .
  13. ^ Perkins, WG (1984-07-01). «Кремнеземистые доломиты и медные рудные тела Маунт-Иса; результат системы синтектонических гидротермальных изменений» . Экономическая геология . 79 (4): 601–637. DOI : 10.2113 / gsecongeo.79.4.601 . ISSN 1554-0774 . 
  14. ^ Миллер, Кэтрин А .; Томпсон, Кирстен Ф .; Джонстон, Пол; Сантильо, Дэвид (2018). «Обзор добычи полезных ископаемых на морском дне, включая текущее состояние разработки, воздействие на окружающую среду и пробелы в знаниях» . Границы морских наук . 4 . DOI : 10.3389 / fmars.2017.00418 . ISSN 2296-7745 . 
  15. ^ а б Листер, CRB (1972). «О тепловом балансе Срединно-океанического хребта» . Международный геофизический журнал . 26 (5): 515–535. Bibcode : 1972GeoJ ... 26..515L . DOI : 10.1111 / j.1365-246X.1972.tb05766.x . ISSN 0956-540X . 
  16. ^ Макдональд, Кен С .; Беккер, Кейр; Spiess, FN; Баллард, RD (1980). «Гидротермальный тепловой поток истоков« черного курильщика »Восточно-Тихоокеанского поднятия». Письма о Земле и планетах . 48 (1): 1–7. Bibcode : 1980E & PSL..48 .... 1M . DOI : 10.1016 / 0012-821X (80) 90163-6 .
  17. ^ Химия горячих жерл морского дна может объяснить появление жизни . Журнал Astrobiology 27 апреля 2015 г.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ballard, RD; Грассл, Дж. Ф. (1979). «Невероятный мир глубоководных перекатов». National Geographic . 156 : 680–705.
  • Баллард, Роберт Д. (21 марта 2017 г.). Вечная тьма: личная история глубоководных исследований . Hively, Will (изд. Научной библиотеки Нью-Принстона). Принстон, Нью-Джерси ISBN 9780691175621. OCLC  982214518 .
  • Крейн, Кэтлин. (2003). Морские ноги: сказки женщины-океанолога . Боулдер, Колорадо: Westview Press. ISBN 978-0813340043. OCLC  51553643 .
  • Haymon, RM (2014), "гидротермальные жерла в срединно-океанических хребтах" , ссылку на модуль в системах Земли и наук об окружающей среде , Elsevier, DOI : 10.1016 / b978-0-12-409548-9.09050-3 , ISBN 9780124095489, получено 27.06.2019
  • Макдональд, Кен С.; Луендык, Брюс П. (1981). «Крест Восточно-Тихоокеанского поднятия». Scientific American . 244 (5): 100–117. Bibcode : 1981SciAm.244e.100M . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0581-100 . ISSN  0036-8733 . JSTOR  24964420 .
  • Ван Довер, Синди. (2000). Экология глубоководных гидротермальных источников . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0691057804. OCLC  41548235 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Повествование об открытии ВОЗ для черных курильщиков