Wareda Üniversitesi’nde yapılan bir araştırma, okyanus tabanındaki küçük nokta volkanlarının, CO2 ve metan açısından zengin alkali magma salmaları nedeniyle karbon döngüsü de dahil olmak üzere deniz biyojeokimyasal döngülerine önemli ölçüde katkıda bulunduğunu ortaya çıkardı. Japonya Çukuru’ndaki küçük noktalı bir volkanın incelenmesi, hidrotermal aktivitenin kanıtı olarak tanımlanan demir ve manganez oksitlerle, bilinen en derin hidrotermal bölge olduğunu ortaya çıkardı. Bu bulgular, bu su altı volkanlarıyla ilgili daha fazla araştırma yapılması gerektiğini vurgulamaktadır.
Araştırmacılar, su altından 5,7 km’den (3,5 mil) elde edilen numuneleri kullanarak “küçük nokta” volkanlarının hidrotermal aktivitesini ortaya koymaktadır. bugüne kadar bilinen en derin.
Yer kabuğundaki su altı volkanizması, birçok farklı elementin okyanus ortamına aktif olarak katkıda bulunur. Bu nedenle, okyanusun biyojeokimyasal ve kemosentetik döngülerinde önemli bir rol oynarlar. Okyanus ortası sırtlarındaki yüksek sıcaklıklı hidrotermal sistemler (farklı okyanus levhalarının kenarlarını izleyen bir dizi su altı volkanı) üzerine birçok çalışma yapılmış olmasına rağmen, diğer volkanlardaki düşük sıcaklıklı hidrotermal sistemler hakkında çok az bilgi vardır. “küçük nokta” volkanları.
Küçük nokta volkanları, dünyanın her yerinde, okyanus levhalarının esnediği bölgelerde bulunan küçük volkanlardır. Japonya Çukuru’nun doğusunda yapılan son araştırmalar, küçük nokta volkanlarının karbondioksit (CO2) açısından zengin alkalin magma püskürttüğünü buldu. Bu volkanlar ayrıca, hidrotermal sıvı üretimi ve metanojenez anlamına gelen, su açısından zengin tortunun ısınmasından kaynaklanan peperit adı verilen volkanik bir kaya üretir. Bu nedenle, küçük nokta volkanlarının metan içeren hidrotermal sıvıları tahliye edebileceği öne sürülüyor. Bu bulgular, deniz biyojeokimyasal döngüsüne katkılarını doğru bir şekilde değerlendirmek için küçük nokta volkanlarının hidrotermal aktivitesinin daha iyi anlaşılması gerektiğine işaret ediyor.
Araştırmacılar, küçük nokta volkanlarından örnekleri hidrotermal aktivitelerini doğrulayın ve hidrotermal aktivitenin arkasındaki süreci tahmin edin. Kredi: Waseda Üniversitesi’nden Keishiro Azami
Yakın zamanda yapılan bir çalışmada, aralarında Waseda Üniversitesi’nden Yardımcı Doçent Keishiro Azami’nin de bulunduğu bir bilim insanı ekibi, 5,7 su derinliğindeki küçük noktalı bir volkanın hidrotermal yataklarını inceledi. Kuzey Pasifik Okyanusu’nun batısındaki Japonya Çukuru’nda km (3,5 mil). “Makalemizde tanımladığımız denizaltı hidrotermal aktivitesi, bugüne kadar bilinen en derin aktivitedir. Bulgularımıza dayanarak, küçük nokta volkanlarında meydana gelen hidrotermal etkileşimleri daha fazla tahmin ettik, ”diye açıklıyor Azami. Araştırma ekibinde ayrıca Chiba Teknoloji Enstitüsü’nden Dr. Shiki Machida ve Tohoku Üniversitesi’nden Doçent Naoto Hirano da yer aldı. Rapor, Communications Earth & Environment dergisinde bugün (1 Haziran) yayınlanacak.
Ekip, çalışmalarının bir parçası olarak, petit yakınındaki okyanus tabanından alınan tarama örneklerinin kimyasal ve mineralojik bileşimini analiz etti. -nokta yanardağ. Numunelerin öncelikle demir (Fe) ve manganez (Mn) oksitlerden oluştuğunu ve özelliklerinin hidrotermal kökene, yani doğrudan hidrotermal sıvıdan çökelen Fe-Mn oksitlere atfedildiğini buldular. Bu sonuçlar, bu oksitlerin oluşumunun nedeni olarak küçük nokta hidrotermal aktiviteyi ve bugüne kadar bilinen en derin hidrotermal bölge olarak küçük nokta volkanını göstermektedir. Araştırmacılar ayrıca numunelerin kimyasal ve mineral bileşimlerinin düşük sıcaklıktaki hidrotermal aktivitenin göstergesi olduğunu da buldular.
Araştırmacılar daha sonra numune kesitlerinin temel dağılımını belirlemek için x-ışını floresans spektroskopisi gerçekleştirdiler ve Bu Fe-Mn oksitlerin oluşum sürecini aydınlatmak için element dağılım verileri üzerinde bağımsız bileşen analizi. Bulguları, bu Fe-Mn oksitlerin oluşumunun, küçük nokta magmanın, tortu sütunu yoluyla yukarı akan ve deniz suyu ile arayüzde Mn oksitleri çökelten düşük sıcaklıkta hidrotermal sıvı ürettiği zaman başladığını ileri sürdü. Silikat kalıntıları içeren bu Mn oksit tabakası, daha fazla Mn oksit biriktikçe deniz tabanına doğru aşağı doğru büyür. Sonunda, bu enkaz değiştirilir. Daha sonra, Fe oksitler, düşük sıcaklıktaki hidrotermal sıvı ile Mn oksitler arasındaki arayüzde aynı etki yoluyla biriktirilir. Daha sonra, hidrotermal aktivitenin kesilmesinin ardından, deniz suyuna maruz kalan yüzeyde bu birikintilerin üzerinde hidrojenli bir halka oluşur.
“Önceki araştırmalara dayanarak, küçük nokta volkanlardan gelen hidrotermal sıvının zenginleştirileceğini tahmin edebiliriz. Okyanus ortası sırtından gelen CO2 ve metan ile karşılaştırıldığında,” diye açıklıyor Azami. “Bu da, dünya çapında küçük nokta hidrotermal aktiviteden gelen temel katkıların, küresel biyojeokimyasal döngüler, özellikle karbon döngüsü için potansiyel olarak önemli etkileri olabileceği anlamına gelir.”
Bu bulgular, hidrotermalin varlığının altını çiziyor. soğuk ve eski okyanus levhalarındaki aktivite ve küçük nokta volkanları hakkında daha fazla araştırma yapılması gerektiğinin altını çiziyor.
Referans: “Eski ve soğuk okyanus kabuğu üzerindeki bir küçük nokta volkanının etrafındaki hidrotermal ferromangan oksitler” 1 Haziran 2023, Communications Dünya ve Çevre.
DOI: 10.1038/s43247-023-00832-3