دانشمندان عمیقترین منفذ قطبی شناختهشده را کشف کردند — و سرشار از حیات است
به گفتهٔ پژوهشگران، عمیقترین منفذ سرد قطبی که تاکنون ثبت شده، یک شگفتی زنده است.
در زیر اقیانوسهای سرد و فشاربالا، مولکولهای آب و گاز به هم میپیوندند و به جامدات بلوری به نام هیدراتهای گازی تبدیل میشوند. در جریان یک سفر تحقیقاتی به دور قطب شمال، دانشمندان به عمیقترین هیدرات گازی که تا به امروز کشف شده، برخورد کردند — یک ترک گمشده بر روی کف دریا که مجموعهای از گنجینههای علمی فراوان را در خود جای دارد.
گنبدهای هیدرات فریا زیر رشتهٔ مولوی در نزدیکی گرینلند قرار دارند و در ماه مه 2024 کشف شدند. این گنبدها در عمقی نزدیک به 12,000 فوت (۳,۶۴۰ متر) مستقر هستند و عمیقترین منفذهای این نوع هستند که تاکنون شناسایی شدهاند. علاوه بر این، تیم پژوهشی بهطوری شگفتانگیز، جوش گاز متان با ارتفاع حدود 10,000 فوت (۳,۳۰۰ متر) که از میان ستون آب برآمده بود، مشاهده کرد؛ که این نیز یک رکورد دیگر محسوب میشود.
«ما سیستم فوقعمیقی یافتیم که هم از نظر زمینشناسی پویا است و هم از نظر زیستشناسی سرشار»، جولیانا پانیری، نویسندهٔ اصلی مطالعه و زمینشناس در دانشگاه Ca’ Foscari ایتالیا، در بیانیهای گفت. «این کشف کتاب راهنمای اکوسیستمهای عمیقدریایی قطبی و چرخهٔ کربن را بازنویسی میکند.»
مقالهای درباره این کشف در ۱۷ دسامبر در نشریه Nature Communications منتشر شد.
منفذهای سرد زیرآب
گنبدهای هیدرات فریا که بهتازگی کشف شدهاند، چشمههای سرد هیدرات گازی هستند. همانطور که منفذهای هیدروترمال، چشمههای سرد معمولاً بهصورت ترکهای روی کف دریا ظاهر میشوند که سیالات غنی از هیدروکربنها را روانه میسازند. این دو ویژگی برخی شباهتها دارند اما در جنبههای مهمی متفاوت هستند.
بهعنوان مثال، چشمههای سرد، همانطور که از نامشان پیداست، نسبتاً سرماتر هستند و علاوه بر هیدروکربنها، نفت و متان نیز منتشر میکنند. همچنین این چشمهها نسبت به منفذهای هیدروترمال ماندگاری بیشتری دارند؛ چرا که منفذهای هیدروترمال عموماً ناپایدار و کوتاهعمر هستند، چرا که از فعالیتهای آتشفشانی شکل میگیرند.
از نظر نظری، محدودیتی برای عمق پایداری یک چشمه سرد وجود ندارد. با این حال، پیش از کشف فریا، پژوهشگران چشمی سردی با عمق بیش از حدود ۶,۵۰۰ فوت (۲,۰۰۰ متر) نیافته بودند. بنابراین، در «عمق شگفتانگیز» تقریباً ۱۲,۰۰۰ فوت، گنبدهای فریا «درک قبلی ما از شکلگیری هیدراتها را به چالش میکشند»، به گفتهٔ پژوهشگران.
بدون نور خورشید، مشکلی نیست
بهدلیل ماندگاری طولانی چشمههای سرد، مجموعهای غنی از موجودات دریایی در نزدیکی این ترک خانه میسازند. به همین دلیل، پژوهشگران جوامع شیمیسنتزی — موجودات کوچکی که بر پایه مواد شیمیایی، نه نور خورشید، زندگی میکنند — را که در اطراف منبع سرد پدیدارند، شناسایی کردند؛ از جمله کرملولهایها، حلزونها و آمفیپودها.
بهطور شگفتانگیز، بسیاری از موجوداتی که در نزدیکی چشمههای سرد زندگی میکردند، از نظر زیستشناسی به موجودات ساکن در منفذهای هیدروترمال مرتبط بودند، پژوهشگران اشاره کردند. این ارتباط در تدوین برنامههای حفاظت آیندهای بسیار مهم خواهد بود، آنها افزودند.
یک «آزمایشگاه طبیعی فوقعمیق»
اما این همه نبود. وقتی تیم گاز ترموژنیک و نفت خام نزدیک به ترک را قدمتسنجی کرد، دریافتند که خاک احتمالاً به دوره میسین تعلق دارد — یعنی حدود ۵ تا ۲۳ میلیون سال پیش. با این حال، گنبدها تا به امروز «بهنظر میرسد که به مرور زمان شکل میگیرند، دچار ناپایداری میشوند و فرو میریزند»، پژوهشگران توضیح دادند.
«اینها ذخایر ثابت نیستند»، پانیری گفت. «آنها ویژگیهای زمینشناسی زندهاند که به تکامل تکتونیک، جریان حرارتی عمیق و تغییرات محیطی واکنش نشان میدهند.»
این توالی پویا، این منطقه را به یک «آزمایشگاه طبیعی فوقعمیق» تبدیل میکند تا تعامل بین زمینشناسی و زیستشناسی در قطب شمال بررسی شود — بخشی حیاتی، تحت تهدید و هنوز بهخوبی درک نشده از سیارهمان.