На Главную Страницу Вниз   Rambler's Top100
По морям и океанам
Навигатор
 Карта сайта
Новости
Архив
Пресс клуб
Подписка
Баннеры
Реклама
 
Содержание рубрики
 
 На предыдущуюВнизВверхНа следующую
Печь Нептуна
 

   
     
   
     
 
Темная горячая и богатая минералами вода выбрасывается из черного куриль-щика.  
Эта летняя экспедиция 1998 года была самым последним этапом в серии исследований, начавшихся более чем 20 лет тому назад...

В 1977 году геологи на «Альвине», аппарате для изучения подводного мира, расположившись над гидротермальными выходами вблизи Галапагосских островов, неожиданно обнаружили невиданный доселе зверинец из крабов, тонких анемонов, якро-красных креветок и трубчатых червей.

(Со временем 95 процентов в зоне гидротермальных выходов будут объявлены неизвестными науке.)

Ученые были несколько удивлены тем, что все эти животные могут выдерживать сильное давление, высокую токсичность и чередующиеся низкие и высокие температуры над гидротермальными выходами.

Однако, каково же было их удивление, когда они узнали, что в этом подводном мире существование микробов зависит не от фотосинтеза, а от... хемосинтеза, то есть они получают энергию не от Солнца, а от химических веществ, образующихся внутри Земли!

На разломах океанского дна
Исследователи впервые увидели трубы «черного курильщика» в начале 80-х годов. Подобно гидротермальным выходам, эти трубы имеют свою живую природу, но ученые могли только мечтать получить в свое распоряжение цельную сульфидную структуру. Со временем мечты превратились в планы, а в процессе их реализации и была осуществлена экспедиция 1998 года. Американский музей естественной истории в Нью-Йорке согласился содействовать изучению этого нового направления геологии и попытке поднять несколько труб «черных курильщиков» с океанского дна.

  Химические вещества в горячих источниках являются пищей для населяющих трубу микробов, сульфидных червей, трубчатых червей и падальщиков, таких как чешуйчатые черви (наверху) и крабы.  
       
  Похожие на капсулу трубки, состоящие из хитина и белков, остаются после смерти трубчатых червей.  
       
Известные также как сульфидные трубы за свои основные минеральные компоненты, они возвышаются над гидротермальными выходами в океанских расщелинах, где разрывается океанская кора и зарождается новая кора планеты.

Эти конусовидные структуры формируются, когда минералы, выщелачевыемые из скалы, нагретой магмой, оказываются в холодной воде океана при температуре 1,7 градуса по Цельсию.
Название «черный курильщик» происходит от темной воды, которая выбрасывается, как дым, из самых горячих труб, где температура приближается к 315 градусам по Цельсию...

В состав экспедиции вошли ученые из Вашингтонского университета во главе с морским геологом Джоном Дилейни, и исследователи из Музея естественной истории под руководством геолога Эдмонда Мэтеса. Первый шаг в поисках был сделан летом 1997 года, когда рекогносцировочная группа на корабле «Атлантис» составила подробные карты выбранного места. С этими картами группа из двух десятков исследователей и вернулась туда через год, чтобы поднять трубы.

5 июля уже седьмой день она находилась на корабле канадской береговой охраны «Джон П. Талли» в северо-восточной части Тихого океана. Другое судно «Томас Г. Томпсон» расположилось в миле от «Талли». Все они были на расстоянии около 200 миль к западу от Сиэтла в канадских территориальных водах над подводным хребтом Хуан-де-Фука.

Накануне управляемый на расстоянии аппарат (УРА), работавший на глубине 2 160 метров, установил металлическую клетку над одной трубой. Прочный желтый трос длиной в 1400 метров соединил клетку с двухъярусной рамой, имевшей форму буквы «А», выступавшей над кормой «Талли», а затем с большой машиной зеленого цвета (глубоководной океанической системой спасения ВМС США — ГОСС), установленной на палубе. Эта машина поддерживала трос туго натянутым, даже если корабль качался на волнах.

А теперь ученые, инженеры, преподаватели и экипаж на борту «Талли» наблюдали, как измерительный прибор ГОСС достиг показателя в 8 150 кг. Верн Миллер из лаборатории прикладной физики Вашингтонского университета, стараясь перекричать грохот лебедки, воскликнул: «Она не раскалывается. Именно сейчас мы прикрепились ко всему объекту». Он имел в виду широкую основу «Роаны» — имя из кельтской мифологии, которое геолог из Вашинстонского университета Дебора Келли, ведущий исследователь на «Талли», дала трубе, за которой они охотились.
 На стартВнизВверхНа следующую страницу
Другая жизнь океана
 

   
     
   
     
  Трубы возвышаются над гидротермальными выходами на месте экспедиции. Фотографии, сделанные во время разведывательного плавания 1997 г., были объединены компьютером для формирования мозаичных изображений структур в их полноте  
       
  Предохранительная рамка УРПИО спускается с корабля «Томпсон»  
       
В течение нескольких последних лет Лерой Ольсон, коллега Миллера по работе в Вашингтонском университете, продумал всю операцию по подъему до малейших деталей.

«Талли» должен был поднять сульфидные трубы, используя управляемую на расстоянии платформу для изучения океана (УРПИО). Ведомая с борта «Томпсона», с которым она была тщательно соединена, УРА должна была сфотографировать трубу одновременно видеокамерой и фотоаппаратом.

Затем она заключит трубу в клетку и, используя руку робота, закрепит тросами.
УРА применит подводную цепную пилу, чтобы частично врезаться в трубу, подобно тому, как лесник делает с деревом, которое он собирается свалить.

Наконец, УРПИО прикрепит трос, опущенный ранее. Другой конец троса окажется на поверхности и будет введен в лебедку, которая натянет его и затем начнет вытаскивать трубу.

За три дня до этого ученые как раз применили такой метод, чтобы достать «Фанг» — первую когда-либо поднятую сульфидную трубу. Что касается «Роаны», Дилейни решил отказаться от цепной пилы и тем не менее попытаться поднять ее, уверенный в том, что естественные трещины в трубе позволят оторвать ее от дна океана.

«Фанг» оказалась мертвой: из-за естественных изменений на океанском ложе струи богатой минералами горячей воды больше не проходили через трубу и не питали живые существа. «Роана» же была живой.

С помощью камеры УРПИО исследователи увидели блестящие волны горячей воды, струящейся по бокам «Роаны». Эта труба, если бы ее подняли, позволила бы микробиологам на «Талли» найти микробы и сделать их анализ.

Точно так же как планктон является основой жизни океана, эти микробы служат основой жизни у гидротермальных выходов. Микроорганизмы, обнаруженные внутри черных курильщиков, включают в себя термофильные (теплолюбивые) бактерии и еще одну форму жизни, известную как «археа».

Основываясь на генных рядах, ученые установили, что «археа» — одни из наиболее примитивных организмов на Земле. Согласно одной классификации «археа» в генетическом отношении так же отличается от бактерий, как бактерии от людей.

Подобно бактериям, «археа» у гидротермальных выходов живут в комфортных условиях при высокой температуре и превращают сероводород и другие химические вещества, выбрасываемые из труб, в пищу для трубчатых червей, крабов и более крупных организмов, живущих у гидротермальных выходов.

Однако несмотря на двадцатилетние исследования, значительная часть естественной истории гидротермальных выходов продолжает оставаться неясной. Почти ничего не известно о жизни в плотных, твердых скальных стенах труб. Ученые развели лишь несколько сотен из многих тысяч микробов, чья жизнь связана с трубами, знают жизненные циклы лишь небольшого числа из 300 видов, видимых невооруженным глазом.
 На стартВнизВверхНа следующую страницу
Поднятие «Роаны»
 

 
  Аппарат, называемый УРПИО, оборудованный видео- и фотокамерами, гидролокаторами, конечностями робота и цепной пилой, был подводными глазами и руками научно-исследовательской группы.
 
Поднятая тросами трехтонная «Роана», расколовшаяся на две части, достигает поверхности воды. Вдали виден «Томпсон», более крупный по размеру спутник «Талли».  
Ученые продолжали ждать и наблюдать. В 11 часов утра измерительный прибор ГОСС показал 9000 кг, и Ольсон провел Дилейни в лабораторию «Талли», чтобы обсудить проблему выбора.

Он мог уменьшить натяжение и снова потянуть груз, поддерживать натяжение какое-то время или оборвать трос.

Затем Верн Миллер ворвался в комнату и сказал, что «что-то» поднимается наверху. Ученые выбежали из лаборатории. На измерительном приборе была цифра 6800 кг, и его показания быстро падали.

«Возможно, на конце троса ничего нет», — пояснил Ольсон. Живые трубы, более пористые, не являются такими твердыми, как мертвые трубы. «Роана», вероятно, разрушилась, когда ее оторвали от океанского дна.

Если тросы удерживали трубу целой, горячая вода внутри могла превратиться в пар при подъеме трубы из океана, что, возможно, и вызвало распад трубы. И даже если «Роана» оставалась бы целой, все равно было бы сложно поднять это чудище на борт «Талли».

Через час «Роана» поднялась над поверхностью воды на конце троса и была благополучно перенесена на корабль. Она раскололась по горизонтали и у нее отсутствовала вершина, но то, что оказалось у исследователей, было твердым, как красное дерево: «Роану» украшали гирлянды трубчатых червей, похожих на соломинку для питья.

Через несколько секунд после того, как она опустилась на борт, Дилейни и Келли вставили температурный датчик во все еще выделяющее пар отверстие размером с кулак, в котором сверкали черные кристаллы (Мэтес позже определил, что кристаллы представляют собой вюрциты и сфалериты, два цинково-железных сульфидных минерала).

Температура достигала 90 градусов по Цельсию, и это после часа пребывания в океанской воде при температуре 1,7 градуса! Один из исследователей Тайсон просунул руку в отверстие — там было как в сауне...

Вскоре в лаборатории «Талли» у ног взволнованного Джона Бэросса, микробиолога из Вашингтонского университета и одного из ведущих ученых, работающих над проблемой происхождения жизни, лежала глыба «Роаны». Бэросс и его группа аспирантов сразу начали выращивать «букашек», как он нежно и шутливо называл своих микробов, стараясь выяснить, жили ли они только вдоль отверстия или же во всей сульфидной структуре.

Позже он использует процесс, известный как липидный анализ, чтобы определить, были ли они археа или бактериями, и сделает пробы на ДНК для выяснения, к какому семейству или даже виду они принадлежат...читать дальше...
На Главную страницу Вверх  
Ссылка на http://vokrugsveta.com обязательна
 
Rambler's Top100 AllBest.Ru Экстремальный портал VVV.RU