فتحة حرارية مائية

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 34 صور
الموسوعة الحرة
الموائل البحرية
مدخن أسود في المحيط الأطلسي
الموائل الساحلية
سطح المحيط
المحيط المفتوح
قاع البحر
  • ف
  • ت
  • هـ

الفتحات الحرارية المائية هي شقوق في قاع البحر تتدفق منها المياه الساخنة حرارياً . توجد عادةً بالقرب من الأماكن النشطة بركانيًا ، والمناطق التي تتحرك فيها الصفائح التكتونية بعيدًا عن بعضها البعض عند حواف منتصف المحيط ، وأحواض المحيطات، والنقاط الساخنة . [1] يؤدي انتشار السوائل الحرارية المائية في جميع أنحاء المحيط العالمي عند مواقع الفتحات النشطة إلى إنشاء أعمدة حرارية مائية. الرواسب الحرارية المائية هي الصخور ورواسب الخام المعدنية التي تشكلت بفعل الفتحات الحرارية المائية.

توجد الفتحات الحرارية المائية لأن الأرض نشطة جيولوجيًا ولديها كميات كبيرة من الماء على سطحها وداخل قشرتها. تحت البحر، قد تشكل ميزات تسمى المدخنات السوداء أو المدخنات البيضاء، والتي تنقل مجموعة واسعة من العناصر إلى محيطات العالم، وبالتالي تساهم في الكيمياء الحيوية البحرية العالمية . بالنسبة لغالبية أعماق البحار، فإن المناطق المحيطة بالفتحات الحرارية المائية أكثر إنتاجية بيولوجيًا، وغالبًا ما تستضيف مجتمعات معقدة تغذيها المواد الكيميائية المذابة في سوائل الفتحات. تشكل البكتيريا الكيميائية التركيبية والعتيقة الموجودة حول الفتحات الحرارية المائية قاعدة السلسلة الغذائية ، وتدعم الكائنات الحية المتنوعة بما في ذلك ديدان الأنابيب العملاقة والمحار والرخويات والروبيان. يُعتقد أن الفتحات الحرارية المائية النشطة موجودة على قمر المشتري أوروبا وقمر زحل إنسيلادوس ، [2] [3] ويُفترض أن الفتحات الحرارية المائية القديمة كانت موجودة ذات يوم على المريخ . [1] [4 ]

وقد افترض البعض أن الفتحات الحرارية المائية كانت عاملاً مهماً في بدء عملية التولد التلقائي للحياة وبقاء الحياة البدائية . وقد تبين أن ظروف هذه الفتحات تدعم تخليق الجزيئات المهمة للحياة. وتشير بعض الأدلة إلى أن بعض الفتحات مثل الفتحات الحرارية المائية القلوية أو تلك التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج تكون أكثر ملاءمة لتكوين هذه الجزيئات العضوية . ومع ذلك، فإن أصل الحياة موضوع مثير للجدال على نطاق واسع، وهناك العديد من وجهات النظر المتضاربة.

الخصائص الفيزيائية

فيديو NOAA عن الفتحات الحرارية المائية

تتشكل الفتحات الحرارية المائية في أعماق المحيط عادةً على طول التلال الواقعة في منتصف المحيط ، مثل مرتفعات شرق المحيط الهادئ ومرتفعات منتصف المحيط الأطلسي . وهذه هي المواقع التي تتباعد فيها صفيحتان تكتونيتان وتتشكل فيها قشرة جديدة. [5]

تتكون المياه التي تخرج من فتحات المياه الحرارية في قاع البحر في الغالب من مياه البحر التي يتم سحبها إلى النظام الحراري المائي بالقرب من المبنى البركاني من خلال الصدوع والرواسب المسامية أو الطبقات البركانية، بالإضافة إلى بعض المياه المنصهرة التي تطلقها الصهارة الصاعدة . [ 1] في الأنظمة الحرارية المائية الأرضية [ بحاجة لتوضيح ] ، فإن غالبية المياه المتداولة داخل أنظمة الفتحات البركانية والسخانات ، هي مياه نيزكية بالإضافة إلى المياه الجوفية التي تسربت إلى النظام الحراري من السطح، ولكنها تحتوي أيضًا بشكل شائع على جزء من المياه المتحولة والمياه المنصهرة والمحلول الملحي التكويني الرسوبي الذي تطلقه الصهارة. تختلف نسبة كل منها من مكان إلى آخر. [ بحاجة لمصدر ]

على النقيض من درجة حرارة الماء المحيطة البالغة حوالي 2 درجة مئوية (36 درجة فهرنهايت) عند هذه الأعماق، يخرج الماء من هذه الفتحات عند درجات حرارة تتراوح من 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) [6] حتى 464 درجة مئوية (867 درجة فهرنهايت). [7] [8] وبسبب الضغط الهيدروستاتيكي العالي عند هذه الأعماق، قد يوجد الماء إما في شكله السائل أو كسائل فوق حرج عند مثل هذه درجات الحرارة. [5] النقطة الحرجة للمياه (النقية) هي 375 درجة مئوية (707 درجة فهرنهايت) عند ضغط 218 ضغط  جوي .

ومع ذلك، فإن إدخال الملوحة في السائل يرفع النقطة الحرجة إلى درجات حرارة وضغوط أعلى. النقطة الحرجة لمياه البحر (3.2٪ وزناً من كلوريد الصوديوم) هي 407 درجة مئوية (765 درجة فهرنهايت) و 298.5 بار، [9] وهو ما يتوافق مع عمق ~2960 مترًا (9710 قدمًا) تحت مستوى سطح البحر. وفقًا لذلك، إذا كان السائل الحراري المائي ذو الملوحة 3.2٪ من كلوريد الصوديوم ينفث فوق 407 درجة مئوية (765 درجة فهرنهايت) و 298.5 بار، فهو فوق حرج. علاوة على ذلك، فقد ثبت أن ملوحة سوائل الفتحات تختلف على نطاق واسع بسبب فصل الطور في القشرة. [10] النقطة الحرجة للسوائل ذات الملوحة المنخفضة تكون عند ظروف درجة حرارة وضغط أقل من تلك الخاصة بمياه البحر، ولكنها أعلى من تلك الخاصة بالمياه النقية. على سبيل المثال، سائل فتحة بوزن 2.24 تبلغ نسبة ملوحة كلوريد الصوديوم % نقطة حرجة عند 400 درجة مئوية (752 درجة فهرنهايت) و280.5 بار. وبالتالي، يمكن أن يكون الماء الخارج من الأجزاء الأكثر سخونة في بعض الفتحات الحرارية المائية سائلًا فوق حرج ، يتمتع بخصائص فيزيائية بين خصائص الغاز وخصائص السائل . [ 7] [8]

في مخطط الطور هذا ، يوضح الخط المنقط باللون الأخضر السلوك الشاذ للماء . يشير الخط المنقط باللون الأخضر إلى نقطة الانصهار والخط الأزرق إلى نقطة الغليان ، مما يوضح كيفية تغيرهما مع الضغط؛ يوضح الخط الأخضر المستمر سلوك نقطة الانصهار النموذجي للمواد الأخرى.

توجد أمثلة على التهوية فوق الحرجة في العديد من المواقع. Sister Peak (حقل المياه الحرارية في Comfortless Cove، 4°48′S 12°22′W / 4.800°S 12.367°W / -4.800; -12.367 ، عمق 2996 م أو 9829 قدمًا) تنفيس سوائل منخفضة الملوحة من النوع البخاري المنفصل الطور. لم يُعثر على التهوية المستمرة لتكون فوق حرجة ولكن الحقن القصير لـ 464 درجة مئوية (867 درجة فهرنهايت) كان أعلى بكثير من الظروف فوق الحرجة. وُجد أن موقعًا قريبًا، Turtle Pits، ينفث سائلًا منخفض الملوحة عند 407 درجة مئوية (765 درجة فهرنهايت)، وهو أعلى من النقطة الحرجة للسائل عند تلك الملوحة. أظهر موقع تنفيس في Cayman Trough المسمى Beebe ، وهو أعمق موقع حراري مائي معروف في العالم على عمق حوالي 5000 متر (16000 قدم) تحت مستوى سطح البحر، تنفيسًا فوق حرجًا مستمرًا عند 401 درجة مئوية (754 درجة فهرنهايت) و2.3٪ وزناً من كلوريد الصوديوم. [11]

على الرغم من ملاحظة الظروف فوق الحرجة في العديد من المواقع، فإنه ليس من المعروف حتى الآن ما هي أهمية التهوية فوق الحرجة، إن وجدت، من حيث الدورة الحرارية المائية، أو تكوين الرواسب المعدنية، أو التدفقات الجيوكيميائية أو النشاط البيولوجي. [ بحاجة لمصدر ]

تبدأ المراحل الأولية لمدخنة التهوية بترسيب الأنهيدريت المعدني . ثم تترسب كبريتيدات النحاس والحديد والزنك في فجوات المدخنة، مما يجعلها أقل مسامية بمرور الوقت. وقد تم تسجيل نمو في الفتحات بمعدل 30 سم (1 قدم) يوميًا. [12] ووجد استكشاف في أبريل 2007 لفتحات أعماق البحار قبالة ساحل فيجي أن هذه الفتحات تشكل مصدرًا مهمًا للحديد المذاب (انظر دورة الحديد ). [13]

المدخنون السود والمدخنون البيض

المدخنين المنقرضين

تشكل بعض الفتحات الحرارية المائية هياكل مدخنة أسطوانية الشكل تقريبًا. وتتكون هذه الهياكل من المعادن التي تذوب في سائل الفتحة. وعندما تلامس المياه شديدة السخونة مياه البحر التي تقترب من التجمد، تترسب المعادن لتشكل جزيئات تزيد من ارتفاع المداخن. ويمكن أن يصل ارتفاع بعض هذه الهياكل المدخنة إلى 60 مترًا (200 قدم). [14] ومن الأمثلة على مثل هذه الفتحات الشاهقة "جودزيلا"، وهو هيكل على قاع البحر العميق في المحيط الهادئ بالقرب من ولاية أوريجون ارتفع إلى 40 مترًا (130 قدمًا) قبل أن ينهار في عام 1996. [15]

المدخنون السود

المدخنة السوداء "كانديلابرا" في حقل لوغاتشيف الحراري المائي على سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي على عمق مائي يبلغ 3300 متر (10800 قدم)
تسجيل صوتي من مدخنة سوداء

المدخنة السوداء أو فتحة أعماق البحار هي نوع من الفتحات الحرارية المائية الموجودة في قاع البحر ، وعادة ما تكون في المنطقة العميقة (مع أكبر تواتر في الأعماق من 2500 إلى 3000 متر (8200 إلى 9800 قدم))، ولكن أيضًا في أعماق أقل وكذلك أعمق في المنطقة الهاوية . [1] تظهر على شكل هياكل سوداء تشبه المدخنة تنبعث منها سحابة من المواد السوداء. تنبعث من المدخنات السوداء عادةً جزيئات ذات مستويات عالية من المعادن الحاملة للكبريت أو الكبريتيدات. تتشكل المدخنات السوداء في حقول يبلغ عرضها مئات الأمتار عندما تأتي المياه شديدة السخونة من أسفل قشرة الأرض عبر قاع المحيط (قد تصل درجات حرارة الماء إلى أعلى من 400 درجة مئوية (752 درجة فهرنهايت)). [1] هذه المياه غنية بالمعادن المذابة من القشرة، وأبرزها الكبريتيدات . عندما يتلامس مع مياه المحيط الباردة، تترسب العديد من المعادن، وتشكل بنية سوداء تشبه المدخنة حول كل فتحة. يمكن أن تتحول كبريتيدات المعادن المترسبة إلى رواسب خام كبريتيد ضخمة بمرور الوقت. بعض المدخنات السوداء في جزء جزر الأزور من سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي غنية للغاية بمحتوى المعادن ، مثل قوس قزح بتركيزات 24000  ميكرومول من الحديد . [16]

تم اكتشاف المدخنين السود لأول مرة في عام 1979 على ارتفاع شرق المحيط الهادئ من قبل علماء من مؤسسة سكريبس لعلوم المحيطات خلال مشروع RISE . [17] وقد لوحظوا باستخدام مركبة الغمر العميق ALVIN من مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات . الآن، من المعروف أن المدخنين السود موجودون في المحيطين الأطلسي والهادئ ، على عمق متوسط ​​يبلغ 2100 متر (6900 قدم). إن أقصى المدخنين السود شمالاً عبارة عن مجموعة من خمسة مدخنين تسمى قلعة لوكي ، [18] اكتشفها في عام 2008 علماء من جامعة بيرغن عند 73 درجة شمالاً ، على سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي بين جرينلاند والنرويج . هذه المدخنين السود مثيرة للاهتمام لأنها تقع في منطقة أكثر استقرارًا من قشرة الأرض، حيث تكون القوى التكتونية أقل وبالتالي تكون مجالات الفتحات الحرارية المائية أقل شيوعًا . [19] تقع أعمق المدخنات السوداء المعروفة في العالم في حوض كايمان ، على عمق 5000 متر (3.1 ميل) تحت سطح المحيط. [20]

المدخنين البيض

تنبعث فقاعات ثاني أكسيد الكربون من المدخنين البيض في موقع تنفيس الشمبانيا في إيفوكو.

تنبعث من فتحات التدخين البيضاء معادن ذات لون أفتح، مثل تلك التي تحتوي على الباريوم والكالسيوم والسيليكون . تميل هذه الفتحات أيضًا إلى أن يكون لها أعمدة ذات درجة حرارة أقل ربما لأنها بعيدة عمومًا عن مصدر الحرارة. [1]

قد تتواجد المدخنات السوداء والبيضاء في نفس المجال الحراري المائي، ولكنها تمثل عمومًا فتحات قريبة وبعيدة عن منطقة التدفق الصاعد الرئيسية على التوالي. ومع ذلك، تتوافق المدخنات البيضاء في الغالب مع المراحل المتضائلة لمثل هذه الحقول الحرارية المائية، حيث تصبح مصادر الحرارة المنصهرة أبعد تدريجيًا عن المصدر (بسبب تبلور الصهارة) وتصبح السوائل الحرارية المائية مهيمنة بمياه البحر بدلاً من المياه المنصهرة. السوائل المعدنية من هذا النوع من الفتحات غنية بالكالسيوم وتشكل رواسب غنية بالكبريتات (أي الباريت والأنهيدريت ) والكربونات بشكل أساسي . [1]

الأعمدة الحرارية المائية

مدخنون بيض في Champagne Vent، Eifuku ، اليابان

الأعمدة الحرارية المائية هي كيانات سائلة تظهر حيث يتم طرد السوائل الحرارية المائية إلى عمود الماء العلوي في مواقع تنفيس حراري مائي نشط. [21] نظرًا لأن السوائل الحرارية المائية تحتوي عادةً على خصائص فيزيائية (مثل درجة الحرارة والكثافة ) وكيميائية (مثل الرقم الهيدروجيني و Eh والأيونات الرئيسية) تختلف عن مياه البحر ، فإن الأعمدة الحرارية المائية تجسد تدرجات فيزيائية وكيميائية تعزز عدة أنواع من التفاعلات الكيميائية، بما في ذلك تفاعلات الأكسدة والاختزال وتفاعلات الترسيب . [21] وبسبب هذه التفاعلات، فإن الأعمدة الحرارية المائية هي كيانات ديناميكية تتطور خصائصها الفيزيائية والكيميائية عبر كل من المكان والزمان داخل المحيط.

تحتوي سوائل الفتحات الحرارية المائية على درجات حرارة (~40 إلى >400 درجة مئوية) أعلى بكثير من درجة حرارة مياه البحر في قاع المحيط (~4 درجات مئوية)، مما يعني أن السائل الحراري المائي أقل كثافة من مياه البحر المحيطة به وسيرتفع عبر عمود الماء بسبب الطفو ، مكونًا عمودًا حراريًا مائيًا؛ لذلك، تُعرف المرحلة التي ترتفع فيها الأعمدة الحرارية المائية عبر عمود الماء باسم مرحلة "العمود الطافي". [21] خلال هذه المرحلة، تولد قوى القص بين العمود الحراري المائي ومياه البحر المحيطة تدفقًا مضطربًا يسهل الاختلاط بين النوعين من السوائل، مما يخفف تدريجيًا العمود الحراري المائي بمياه البحر. [21] في النهاية، ستؤدي التأثيرات المقترنة بالتخفيف والارتفاع إلى مياه البحر العلوية الأكثر دفئًا (أقل كثافة) تدريجيًا إلى أن يصبح العمود الحراري المائي طافيًا بشكل محايد على ارتفاع ما فوق قاع البحر؛ لذلك، تُعرف هذه المرحلة من تطور العمود الحراري المائي باسم مرحلة "العمود غير الطافي". [21] بمجرد أن يصبح العمود طافيًا بشكل محايد، فإنه لم يعد بإمكانه الاستمرار في الارتفاع عبر عمود الماء وبدلاً من ذلك يبدأ في الانتشار جانبيًا في جميع أنحاء المحيط، وربما على مدى عدة آلاف من الكيلومترات. [22]

تحدث التفاعلات الكيميائية بالتزامن مع التطور الفيزيائي للأعمدة الحرارية المائية. في حين أن مياه البحر عبارة عن سائل مؤكسد نسبيًا، فإن سوائل الفتحات الحرارية المائية تكون عادةً مختزلة بطبيعتها. [ 21] وبالتالي، فإن المواد الكيميائية المختزلة مثل غاز الهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين والميثان و Fe 2+ و Mn 2+ الشائعة في العديد من سوائل الفتحات ستتفاعل عند الاختلاط بمياه البحر. في السوائل ذات التركيزات العالية من H 2 S، تترسب أيونات المعادن المذابة مثل Fe 2+ وMn 2+ بسهولة كمعادن كبريتيد معدنية داكنة اللون (انظر "المدخنات السوداء"). [21] علاوة على ذلك، فإن Fe 2+ وMn 2+ المحملة داخل العمود الحراري المائي سوف تتأكسد في النهاية لتكوين معادن Fe 2+ وMn (أكسجين) هيدروكسيد غير قابلة للذوبان . [23] لهذا السبب، تم اقتراح "الحقل القريب" الحراري المائي للإشارة إلى منطقة العمود الحراري المائي التي تخضع للأكسدة النشطة للمعادن بينما يشير مصطلح "الحقل البعيد" إلى منطقة العمود التي حدث فيها أكسدة معدنية كاملة. [22]

التعريف والتأريخ

تُستخدم العديد من المواد الكيميائية المتتبعة الموجودة في الأعمدة الحرارية المائية لتحديد مواقع الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار أثناء رحلات الاستكشاف. يجب أن تكون المواد الكيميائية المتتبعة المفيدة للنشاط الحراري المائي غير تفاعلية كيميائيًا بحيث تكون التغييرات في تركيز المادة المتتبعة بعد التنفيس ناتجة فقط عن التخفيف. [21] يناسب الغاز النبيل الهيليوم هذا المعيار وهو مادة متتبعة مفيدة بشكل خاص للنشاط الحراري المائي. وذلك لأن التنفيس الحراري المائي يطلق تركيزات مرتفعة من الهيليوم 3 نسبة إلى مياه البحر، وهو نظير نادر يحدث بشكل طبيعي ومشتق حصريًا من باطن الأرض. [21] وبالتالي، فإن تشتت الهيليوم 3 في جميع أنحاء المحيطات عبر الأعمدة الحرارية المائية يخلق تركيبات نظائر الهيليوم غير الطبيعية في مياه البحر والتي تدل على التنفيس الحراري المائي. غاز نبيل آخر يمكن أن يعمل كمتتبع للنشاط الحراري المائي هو الرادون . نظرًا لأن جميع النظائر الطبيعية للرادون مشعة، فإن تركيزات الرادون في مياه البحر يمكن أن توفر أيضًا معلومات عن أعمار الأعمدة الحرارية المائية عند دمجها مع بيانات نظائر الهيليوم. [21] يتم استخدام نظير الرادون 222 لهذا الغرض حيث يتمتع الرادون 222 بأطول عمر نصف لجميع نظائر الرادون الطبيعية والذي يبلغ حوالي 3.82 يومًا. [24] قد تكون الغازات المذابة، مثل H 2 و H 2 S و CH 4 والمعادن، مثل Fe و Mn، الموجودة بتركيزات عالية في سوائل الفتحات الحرارية المائية نسبة إلى مياه البحر، تشخيصية أيضًا للأعمدة الحرارية المائية وبالتالي التنفيس النشط؛ ومع ذلك، فإن هذه المكونات تفاعلية وبالتالي فهي أقل ملاءمة كمتتبعات للنشاط الحراري المائي. [21]

الكيمياء الحيوية للمحيطات

مخطط للعمليات البيوكيميائية داخل نظام التنفيس الحراري المائي

تمثل الأعمدة الحرارية المائية آلية مهمة تؤثر من خلالها الأنظمة الحرارية المائية على الكيمياء الحيوية البحرية . تطلق الفتحات الحرارية المائية مجموعة واسعة من المعادن النزرة في المحيط، بما في ذلك Fe و Mn و Cr و Cu و Zn و Co و Ni و Mo و Cd و V و W ، [25] والعديد منها لها وظائف بيولوجية. [26] تتحكم العديد من العمليات الفيزيائية والكيميائية في مصير هذه المعادن بمجرد طردها إلى عمود الماء. بناءً على النظرية الديناميكية الحرارية ، يجب أن يتأكسد Fe 2+ وMn 2+ في مياه البحر لتكوين رواسب هيدروكسيد معدنية غير قابلة للذوبان؛ ومع ذلك، فإن التعقيد مع المركبات العضوية وتكوين الغرويات والجسيمات النانوية يمكن أن يبقي هذه العناصر الحساسة للأكسدة والاختزال معلقة في المحلول بعيدًا عن موقع الفتحة. [21] [23]

غالبًا ما يكون للحديد والمنجنيز أعلى تركيزات بين المعادن في سوائل الفتحات الحرارية المائية الحمضية، [25] وكلاهما له أهمية بيولوجية، وخاصة الحديد، وهو غالبًا ما يكون عنصرًا غذائيًا مقيدًا في البيئات البحرية. [26] لذلك، قد يشكل نقل الحديد والمنجنيز في المجال البعيد عبر المعقدات العضوية آلية مهمة لدورة المعادن في المحيط. [22] بالإضافة إلى ذلك، توفر الفتحات الحرارية المائية تركيزات كبيرة من المعادن النزرة المهمة بيولوجيًا الأخرى إلى المحيط مثل الموليبدينوم، والتي ربما كانت مهمة في التطور الكيميائي المبكر لمحيطات الأرض وأصل الحياة (انظر "نظرية أصل الحياة الحرارية المائية"). [25] [27] ومع ذلك ، يمكن أن تؤثر رواسب الحديد والمنجنيز أيضًا على الكيمياء الحيوية للمحيط عن طريق إزالة المعادن النزرة من عمود الماء. تمتص الأسطح المشحونة لمعادن الحديد (الأكسجين) والهيدروكسيد بفعالية عناصر مثل الفوسفور والفاناديوم والزرنيخ والمعادن الأرضية النادرة من مياه البحر؛ لذلك، على الرغم من أن الأعمدة الحرارية المائية قد تمثل مصدرًا صافيًا للمعادن مثل الحديد والمنجنيز إلى المحيطات، إلا أنها يمكن أن تلتقط أيضًا معادن أخرى ومغذيات غير معدنية مثل الفسفور من مياه البحر، مما يمثل مصدرًا صافيًا لهذه العناصر. [23]

بيولوجيا الفتحات الحرارية المائية

كان يُنظر إلى الحياة تقليديًا على أنها مدفوعة بالطاقة من الشمس، لكن الكائنات الحية في أعماق البحار لا تستطيع الوصول إلى ضوء الشمس، لذا فإن المجتمعات البيولوجية حول الفتحات الحرارية المائية يجب أن تعتمد على العناصر الغذائية الموجودة في الرواسب الكيميائية الغبارية والسوائل الحرارية المائية التي تعيش فيها. في السابق، افترض علماء المحيطات القاعية أن كائنات الفتحات الحرارية المائية تعتمد على الثلوج البحرية ، كما هي الحال مع كائنات أعماق البحار. وهذا من شأنه أن يجعلها تعتمد على الحياة النباتية وبالتالي الشمس. تستهلك بعض كائنات الفتحات الحرارية المائية هذا "المطر"، ولكن مع مثل هذا النظام فقط، ستكون أشكال الحياة نادرة. ومع ذلك، بالمقارنة مع قاع البحر المحيط، فإن مناطق الفتحات الحرارية المائية لديها كثافة من الكائنات الحية أكبر بمقدار 10000 إلى 100000 مرة. تشمل هذه الكائنات سرطان البحر اليتي ، الذي لديه أذرع طويلة مشعرة يمدها فوق الفتحة لجمع الطعام بها. [ بحاجة لمصدر ]

تُعرف الفتحات الحرارية المائية بأنها نوع من النظم البيئية القائمة على الكيمياء التركيبية (CBE) حيث يتم تغذية الإنتاجية الأولية بالمركبات الكيميائية كمصدر للطاقة بدلاً من الضوء ( الكيميائية ذاتية التغذية ). [28] تتمكن مجتمعات الفتحات الحرارية المائية من الحفاظ على مثل هذه الكميات الهائلة من الحياة لأن كائنات الفتحة تعتمد على البكتيريا الكيميائية التركيبية للحصول على الغذاء. المياه من الفتحات الحرارية المائية غنية بالمعادن المذابة وتدعم عددًا كبيرًا من البكتيريا الكيميائية ذاتية التغذية. تستخدم هذه البكتيريا مركبات الكبريت، وخاصة كبريتيد الهيدروجين ، وهي مادة كيميائية شديدة السمية لمعظم الكائنات الحية المعروفة، لإنتاج المواد العضوية من خلال عملية الكيمياء التركيبية .

إن تأثير الفتحات على البيئة الحية يتجاوز الكائنات الحية التي تعيش حولها، حيث تعمل كمصدر مهم للحديد في المحيطات، مما يوفر الحديد للعوالق النباتية. [29]

المجتمعات البيولوجية

مجتمع حي عند تسربات المياه الحرارية على سلسلة جبال منتصف المحيط على عمق مائي يبلغ 3030 مترًا (9940 قدمًا)

أقدم سجل مؤكد لمجتمع بيولوجي "حديث" مرتبط بفتحة تهوية هو كبريتيد فيجيروا ، من العصر الجوراسي المبكر في كاليفورنيا. [30] يعتمد النظام البيئي المتشكل على استمرار وجود حقل الفتحة الحرارية المائية كمصدر أساسي للطاقة، والذي يختلف عن معظم أشكال الحياة السطحية على الأرض، والتي تعتمد على الطاقة الشمسية . ومع ذلك، على الرغم من أنه غالبًا ما يقال إن هذه المجتمعات موجودة بشكل مستقل عن الشمس، فإن بعض الكائنات الحية تعتمد في الواقع على الأكسجين الذي تنتجه الكائنات الحية الضوئية، في حين أن البعض الآخر لاهوائي .

تتجمع الديدان الأنبوبية العملاقة ( Riftia pachyptila ) حول الفتحات في شق جزر غالاباغوس .

تنمو البكتيريا الكيميائية التركيبية في طبقة سميكة تجذب الكائنات الحية الأخرى، مثل القشريات والقشريات ، التي تتغذى على البكتيريا مباشرة. تشكل الكائنات الحية الأكبر حجمًا، مثل القواقع والروبيان وسرطان البحر والديدان الأنبوبية والأسماك (خاصة ثعبان البحر وثعبان البحر المقطوع و Ophidiiformes و Symphurus thermophilus ) والأخطبوطات (خاصة Vulcanoctopus hydrothermalis )، سلسلة غذائية من العلاقات بين المفترس والفريسة فوق المستهلكين الأساسيين. العائلات الرئيسية للكائنات الحية الموجودة حول فتحات قاع البحر هي الحلقيات والبوغونوفوران والبطنقدميات والقشريات، مع ثنائيات الصدفة الكبيرة والديدان البطنية والروبيان "عديم العين" الذي يشكل الجزء الأكبر من الكائنات الحية غير الميكروبية . [ بحاجة لمصدر ]

تعيش أسراب من ثعابين البحر الصغيرة ذات الخياشيم المتشابكة، Dysommina rugosa ، في الشقوق الموجودة على قمة جبل نافانوا. أطلق العلماء على هذا الموقع اسم "مدينة ثعابين البحر".

غالبًا ما تشكل ديدان الأنبوب السيبوغلينية ، التي قد تنمو إلى أكثر من 2 متر (6.6 قدم) في أكبر الأنواع، جزءًا مهمًا من المجتمع حول فتحة حرارية مائية. ليس لديها فم أو جهاز هضمي، ومثل الديدان الطفيلية، تمتص العناصر الغذائية التي تنتجها البكتيريا في أنسجتها. يوجد حوالي 285 مليار بكتيريا لكل أونصة من أنسجة ديدان الأنبوب. تحتوي ديدان الأنبوب على ريش أحمر يحتوي على الهيموجلوبين . يتحد الهيموجلوبين مع كبريتيد الهيدروجين وينقله إلى البكتيريا التي تعيش داخل الدودة. في المقابل، تغذي البكتيريا الدودة بمركبات الكربون. اثنان من الأنواع التي تسكن فتحة حرارية مائية هما Tevnia jerichonana و Riftia pachyptila . يتكون أحد المجتمعات المكتشفة، الملقب بـ " مدينة الثعابين "، بشكل أساسي من ثعبان البحر Dysommina rugosa . على الرغم من أن ثعابين الماء ليست نادرة، إلا أن اللافقاريات تهيمن عادةً على فتحات المياه الحرارية. تقع مدينة ثعبان البحر بالقرب من مخروط نافانوا البركاني ، ساموا الأمريكية . [31]

في عام 1993، كان من المعروف بالفعل أن أكثر من 100 نوع من بطنيات القدم توجد في الفتحات الحرارية المائية. [32] تم اكتشاف أكثر من 300 نوع جديد في الفتحات الحرارية المائية، [33] العديد منها "أنواع شقيقة" لأنواع أخرى موجودة في مناطق الفتحات الحرارية المائية المنفصلة جغرافيًا. وقد اقترح أنه قبل أن تتغلب الصفيحة الأمريكية الشمالية على سلسلة منتصف المحيط ، كانت هناك منطقة فتحة حيوية جغرافية واحدة موجودة في شرق المحيط الهادئ. [34] بدأ الحاجز اللاحق للسفر التباعد التطوري للأنواع في مواقع مختلفة. تُرى أمثلة التطور المتقارب التي شوهدت بين الفتحات الحرارية المائية المتميزة كدعم رئيسي لنظرية الانتقاء الطبيعي والتطور ككل.

ديدان أنبوبية عملاقة عند قاعدة جبل حراري مائي

على الرغم من ندرة الحياة في هذه الأعماق، فإن المدخنات السوداء هي مراكز النظم البيئية بأكملها. ضوء الشمس غير موجود، لذا فإن العديد من الكائنات الحية، مثل العتائق والمتطرفات ، تحول الحرارة والميثان ومركبات الكبريت التي توفرها المدخنات السوداء إلى طاقة من خلال عملية تسمى التخليق الكيميائي . تتغذى أشكال الحياة الأكثر تعقيدًا، مثل المحار والديدان الأنبوبية ، على هذه الكائنات. تودع الكائنات الحية في قاعدة السلسلة الغذائية أيضًا المعادن في قاعدة المدخنة السوداء، وبالتالي تكتمل دورة الحياة .

تم العثور على نوع من البكتيريا الضوئية تعيش بالقرب من مدخنة سوداء قبالة ساحل المكسيك على عمق 2500 متر (8200 قدم). لا يخترق ضوء الشمس هذا العمق في المياه. بدلاً من ذلك، تستخدم البكتيريا، وهي جزء من عائلة Chlorobiaceae ، الوهج الخافت من المدخنة السوداء لعملية التمثيل الضوئي . هذا هو أول كائن حي تم اكتشافه في الطبيعة يستخدم حصريًا ضوءًا غير ضوء الشمس لعملية التمثيل الضوئي. [35]

يتم اكتشاف أنواع جديدة وغير عادية باستمرار في جوار المدخنين السود. تم العثور على دودة بومبي Alvinella pompejana ، القادرة على تحمل درجات حرارة تصل إلى 80 درجة مئوية (176 درجة فهرنهايت) في الثمانينيات، وبطنقدمية ذات أقدام متقشرة Chrysomallon squamiferum في عام 2001 أثناء رحلة استكشافية إلى حقل تنفيس المياه الحرارية Kairei في المحيط الهندي . يستخدم الأخير كبريتيد الحديد ( البيريت والجريجيت) لتركيب أجزاء الجسم الصلبة الجلدية ، بدلاً من كربونات الكالسيوم . يُعتقد أن الضغط الشديد البالغ 2500 متر مكعب من الماء (حوالي 25  ميجا باسكال أو 250  ضغط جوي ) يلعب دورًا في تثبيت كبريتيد الحديد لأغراض بيولوجية. ربما تعمل هذه الدروع الواقية كدفاع ضد أسنان الحلزونات المفترسة السامة في ذلك المجتمع.

في مارس 2017، أبلغ الباحثون عن أدلة على وجود أقدم أشكال الحياة على الأرض . تم اكتشاف كائنات دقيقة متحجرة في رواسب الفتحات الحرارية المائية في حزام نوفواجيتوك في كيبيك، كندا ، والتي ربما عاشت منذ ما يقرب من 4.280 مليار سنة ، بعد فترة وجيزة من تشكل المحيطات قبل 4.4 مليار سنة ، وبعد فترة وجيزة من تشكل الأرض قبل 4.54 مليار سنة. [36] [37] [38]

الروبيان ( Alvinocaris )، وعدد قليل من جراد البحر القصير، ومئات من المحاريات ( Bathymodiolus )
فصيلة Macrouridae بجوار مدخن منقرض

التعايش بين الحيوانات والبكتيريا

حيوانات كثيفة ( كيووا أنومورانس وفولكانوليباس - رخويات ذات سيقان تشبه السيقان) بالقرب من فتحات ريدج إيست سكوشيا

تتمتع أنظمة الفتحات الحرارية المائية بكتلة حيوية وإنتاجية هائلة، ولكن هذا يعتمد على العلاقات التكافلية التي تطورت عند الفتحات. تختلف أنظمة الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار عن نظيراتها في المياه الضحلة والأرضية بسبب التعايش الذي يحدث بين العوائل اللافقارية الكبيرة والمتكافلات الميكروبية ذاتية التغذية الكيميائية في الأولى. [39] نظرًا لأن ضوء الشمس لا يصل إلى الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار، فإن الكائنات الحية في الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار لا تستطيع الحصول على الطاقة من الشمس لأداء عملية التمثيل الضوئي. بدلاً من ذلك، فإن الحياة الميكروبية الموجودة في الفتحات الحرارية المائية هي كيميائية التركيب؛ فهي تثبت الكربون باستخدام الطاقة من المواد الكيميائية مثل الكبريتيد، على عكس طاقة الضوء من الشمس. بعبارة أخرى، يحول المتعايش الجزيئات غير العضوية (H 2 S وCO 2 وO) إلى جزيئات عضوية يستخدمها المضيف بعد ذلك كغذاء. ومع ذلك، فإن الكبريتيد مادة شديدة السمية لمعظم أشكال الحياة على الأرض. ولهذا السبب، اندهش العلماء عندما وجدوا لأول مرة فتحات حرارية مائية تعج بالحياة في عام 1977. ما تم اكتشافه هو التعايش الشامل للكائنات ذاتية التغذية الكيميائية التي تعيش في ( التعايش الداخلي ) خياشيم الحيوانات التي تعيش في الفتحات؛ والسبب وراء قدرة الحياة متعددة الخلايا على البقاء على قيد الحياة في ظل سمية أنظمة الفتحات. لذلك يدرس العلماء الآن كيف تساعد الكائنات الحية المتعايشة الميكروبية في إزالة سموم الكبريتيد (وبالتالي السماح للمضيف بالبقاء على قيد الحياة في ظل الظروف السامة). يُظهر العمل على وظيفة الميكروبيوم أن الميكروبات المرتبطة بالمضيف مهمة أيضًا في نمو المضيف والتغذية والدفاع ضد الحيوانات المفترسة وإزالة السموم. في المقابل، يوفر المضيف للكائن الحي المتعايش المواد الكيميائية اللازمة للتخليق الكيميائي، مثل الكربون والكبريتيد والأكسجين.

في المراحل المبكرة من دراسة الحياة في الفتحات الحرارية المائية، كانت هناك نظريات مختلفة فيما يتعلق بالآليات التي تمكنت بها الكائنات متعددة الخلايا من الحصول على العناصر الغذائية من هذه البيئات، وكيف تمكنت من البقاء في مثل هذه الظروف القاسية. في عام 1977، تم طرح فرضية مفادها أن البكتيريا ذاتية التغذية الكيميائية في الفتحات الحرارية المائية قد تكون مسؤولة عن المساهمة في النظام الغذائي للرخويات التي تتغذى على التعليق. [40]

أخيرًا، في عام 1981، تم فهم أن اكتساب التغذية لدودة الأنبوب العملاقة حدث نتيجة للتكافل البكتيري الكيميائي الذاتي. [41] [42] [43] ومع استمرار العلماء في دراسة الحياة في الفتحات الحرارية المائية، تم فهم أن العلاقات التكافلية بين الكائنات الكيميائية ذاتية التغذية وأنواع اللافقاريات الكبيرة كانت منتشرة في كل مكان. على سبيل المثال، في عام 1983، تم تأكيد أن أنسجة خياشيم المحار تحتوي على تكافل بكتيري؛ [44] وفي عام 1984، تم العثور أيضًا على بلح البحر الباثيموديوليد وبلح البحر الفيسيكوميدي يحملان تكافلًا بكتيريًا. [45] [46]

ومع ذلك، تختلف الآليات التي تكتسب بها الكائنات الحية تعايشها، كما تختلف العلاقات الأيضية. على سبيل المثال، ليس لديدان الأنبوب فم ولا أمعاء، ولكنها تمتلك "مغذية"، وهي المكان الذي تتعامل فيه مع التغذية حيث توجد تعايشاتها الداخلية. كما أن لديها عمودًا أحمر لامعًا، تستخدمه لامتصاص مركبات مثل O وH 2 S وCO 2 ، والتي تغذي التعايشات الداخلية في مغذيها. ومن اللافت للنظر أن هيموجلوبين ديدان الأنبوب (الذي هو بالمناسبة سبب اللون الأحمر اللامع للعمود) قادر على حمل الأكسجين دون تدخل أو تثبيط من الكبريتيد، على الرغم من حقيقة أن الأكسجين والكبريتيد عادة ما يكونان شديدي التفاعل. في عام 2005، اكتُشف أن هذا ممكن بسبب أيونات الزنك التي تربط كبريتيد الهيدروجين في هيموجلوبين ديدان الأنبوب، وبالتالي تمنع الكبريتيد من التفاعل مع الأكسجين. كما أنه يقلل من أنسجة الديدان الأنبوبية من التعرض للكبريتيد ويزود البكتيريا بالكبريتيد لأداء التغذية الكيميائية الذاتية. [47] كما تم اكتشاف أن الديدان الأنبوبية يمكنها استقلاب ثاني أكسيد الكربون بطريقتين مختلفتين، ويمكنها التبديل بين الطريقتين حسب الحاجة مع تغير الظروف البيئية. [48]

في عام 1988، أكدت الأبحاث وجود بكتيريا ثيوتروفية (مؤكسدة للكبريتيد) في Alviniconcha hessleri ، وهو رخوي كبير. [49] وللتغلب على سمية الكبريتيد، تقوم بلح البحر أولاً بتحويله إلى ثيوكبريتات قبل نقله إلى الكائنات الحية المتكافلة. [50] وفي حالة الكائنات الحية المتحركة مثل الجمبري الألفينوكاريدي، يجب أن تتبع البيئات المؤكسدة (الغنية بالأكسجين) / الخالية من الأكسجين (الفقيرة بالأكسجين) أثناء تقلبها في البيئة. [ بحاجة لمصدر ]

تحمل الكائنات الحية التي تعيش على حافة حقول الفتحات الحرارية المائية، مثل المحار البكتينيدي، أيضًا تعايشًا داخليًا في خياشيمها، ونتيجة لذلك تكون كثافتها البكتيرية منخفضة نسبيًا مقارنة بالكائنات الحية التي تعيش بالقرب من الفتحات الحرارية المائية. ومع ذلك، فإن اعتماد المحار على التعايش الداخلي الميكروبي للحصول على غذائه يتضاءل أيضًا. [ بحاجة لمصدر ]

علاوة على ذلك، لا تمتلك جميع الحيوانات المضيفة كائنات تكافلية داخلية؛ فبعضها يمتلك كائنات تكافلية داخلية - كائنات تكافلية تعيش على الحيوان وليس داخله. كان يُعتقد ذات يوم أن الروبيان الموجود في الفتحات في سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي يشكل استثناءً لضرورة التكافل من أجل بقاء اللافقاريات الكبيرة عند الفتحات. وقد تغير هذا في عام 1988 عندما تم اكتشاف أنها تحمل كائنات تكافلية داخلية. [51] ومنذ ذلك الحين، تم اكتشاف أن كائنات أخرى عند الفتحات تحمل كائنات تكافلية داخلية أيضًا، [52] مثل Lepetodrilis fucensis. [53]

علاوة على ذلك، في حين تعمل بعض الكائنات الحية المتعايشة على تقليل مركبات الكبريت، فإن بعضها الآخر يُعرف باسم " الميثانوتروف " ويقلل من مركبات الكربون، أي الميثان. تعد بلح البحر الباثموديوليد مثالاً على المضيف الذي يحتوي على كائنات حية متعايشة تتغذى على الميثان؛ ومع ذلك، فإن الأخيرة توجد غالبًا في التسربات الباردة على عكس الفتحات الحرارية المائية. [ بحاجة لمصدر ]

في حين أن عملية التخليق الكيميائي التي تحدث في أعماق المحيط تسمح للكائنات الحية بالعيش بدون ضوء الشمس بالمعنى المباشر، إلا أنها من الناحية الفنية لا تزال تعتمد على الشمس للبقاء على قيد الحياة، لأن الأكسجين في المحيط هو أحد المنتجات الثانوية لعملية التمثيل الضوئي. ومع ذلك، إذا اختفت الشمس فجأة وتوقف التمثيل الضوئي عن الحدوث على كوكبنا، فقد تستمر الحياة في الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار لآلاف السنين (حتى ينضب الأكسجين). [ بحاجة لمصدر ]

نظرية أصل الحياة المائي الحراري

تجعل الديناميكيات الكيميائية والحرارية في الفتحات الحرارية المائية مثل هذه البيئات مناسبة ترموديناميكيًا للغاية لحدوث عمليات التطور الكيميائي. لذلك، فإن تدفق الطاقة الحرارية هو عامل دائم ويُفترض أنه ساهم في تطور الكوكب، بما في ذلك الكيمياء الحيوية. [1]

اقترح غونتر واتشترشاوزر نظرية عالم الحديد والكبريت واقترح أن الحياة ربما نشأت في فتحات حرارية مائية. اقترح واتشترشاوزر أن شكلًا مبكرًا من أشكال التمثيل الغذائي سبق علم الوراثة. كان يقصد بالتمثيل الغذائي دورة من التفاعلات الكيميائية التي تطلق الطاقة في شكل يمكن تسخيره من خلال عمليات أخرى. [54]

وقد اقترح البعض أن تخليق الأحماض الأمينية ربما حدث في أعماق قشرة الأرض وأن هذه الأحماض الأمينية انطلقت لاحقًا مع السوائل الحرارية المائية إلى المياه الباردة، حيث كانت درجات الحرارة المنخفضة ووجود المعادن الطينية من شأنه أن يعزز تكوين الببتيدات والخلايا الأولية . [55] هذه فرضية جذابة بسبب وفرة الميثان ( الميثان ) والأمونيا ( الأمونيا ) الموجودة في مناطق الفتحات الحرارية المائية، وهي الحالة التي لم توفرها الغلاف الجوي البدائي للأرض. أحد القيود الرئيسية لهذه الفرضية هو الافتقار إلى استقرار الجزيئات العضوية عند درجات الحرارة المرتفعة، لكن البعض اقترح أن الحياة ربما نشأت خارج مناطق أعلى درجة حرارة. [56] هناك العديد من أنواع الكائنات الحية المتطرفة والكائنات الحية الأخرى التي تعيش حاليًا مباشرة حول فتحات أعماق البحار، مما يشير إلى أن هذا سيناريو محتمل بالفعل . [ بحاجة لمصدر ]

تشير الأبحاث التجريبية والنمذجة الحاسوبية إلى أن أسطح الجسيمات المعدنية داخل الفتحات الحرارية المائية لها خصائص تحفيزية مماثلة للإنزيمات وقادرة على إنشاء جزيئات عضوية بسيطة، مثل الميثانول ( CH3OH ) وحمض الفورميك (HCO2H ) ، من ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء. [57] [58] [59] بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام اكتشاف ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج في بعض المواقع لدعم نظرية الأصل الحراري المائي للحياة بشكل أكبر نظرًا لأنه يمكن أن يزيد من معدلات التفاعل العضوي. تسمح له قوة إذابته العالية ومعدل انتشاره بتعزيز تخليق الأحماض الأمينية والفورميك ، بالإضافة إلى تخليق المركبات العضوية الأخرى والبوليمرات والأحماض الأمينية الأربعة: الألانين والأرجينين وحمض الأسبارتيك والجلايسين. كشفت التجارب في الموقع عن تقارب محتوى النيتروجين العالي وثاني أكسيد الكربون فوق الحرج في بعض المواقع، بالإضافة إلى أدلة على وجود مادة عضوية معقدة (أحماض أمينية) داخل فقاعات ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج . [60] [61] [62] يقترح أنصار هذه النظرية لأصل الحياة أيضًا وجود ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج كحل لـ "مفارقة الماء" التي تسود النظريات حول أصل الحياة في البيئات المائية. تشمل هذه المفارقة حقيقة أن الماء مطلوب للحياة وسيعمل بوفرة على تحلل الجزيئات العضوية ومنع تفاعلات تخليق الجفاف اللازمة للتطور الكيميائي والبيولوجي. [63] يعمل ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج ، كونه كارهًا للماء ، كمذيب يسهل بيئة مواتية لتخليق الجفاف. لذلك تم طرح فرضية مفادها أن وجود ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج في فتحات المياه الحرارية في هاديان لعب دورًا مهمًا في أصل الحياة. [61]

هناك بعض الأدلة التي تربط أصل الحياة بالفتحات الحرارية المائية القلوية على وجه الخصوص. ربما جعلت ظروف الرقم الهيدروجيني لهذه الفتحات أكثر ملاءمة للحياة الناشئة. [64] [65] إحدى النظريات الحالية هي أن تدرجات البروتون التي تحدث بشكل طبيعي في هذه الفتحات في أعماق البحار كانت تكمل الافتقار إلى الأغشية ثنائية الطبقات من الفوسفوليبيد ومضخات البروتون في الكائنات الحية المبكرة، مما يسمح بتدرجات الأيونات بالتشكل على الرغم من الافتقار إلى الآلات الخلوية والمكونات الموجودة في الخلايا الحديثة. [66] هناك بعض الخطاب حول هذا الموضوع. [67] [68] وقد قيل إن تدرجات الرقم الهيدروجيني الطبيعية لهذه الفتحات التي تلعب دورًا في أصل الحياة غير معقولة في الواقع. تعتمد الحجة المضادة، من بين نقاط أخرى، على ما يصفه المؤلف بأنه عدم احتمالية تكوين الآلات التي تنتج الطاقة من تدرجات الرقم الهيدروجيني الموجودة في الفتحات الحرارية المائية دون/قبل وجود المعلومات الجينية. [68] وقد رد نيك لين ، أحد الباحثين الذين تركز أعمالهم على هذه النقطة المضادة، على هذه النقطة المضادة. وهو يزعم أن هذه النقطة المضادة تفسر عمله وأعمال الآخرين بشكل خاطئ إلى حد كبير. [67]

هناك سبب آخر يجعل وجهة النظر القائلة بأن فتحات المياه الحرارية في أعماق البحار بيئة مثالية لأصل الحياة لا تزال مثيرة للجدل وهو غياب دورات الرطوبة والجفاف والتعرض للأشعة فوق البنفسجية، والتي تعزز تكوين الحويصلات الغشائية وتخليق العديد من الجزيئات الحيوية. [69] [70] [71] تختلف التركيزات الأيونية لفتحات المياه الحرارية عن السائل داخل الخلايا داخل غالبية أشكال الحياة. وبدلاً من ذلك، اقترح أن بيئات المياه العذبة الأرضية من المرجح أن تكون بيئة مثالية لتكوين الخلايا المبكرة. [72] [73] وفي الوقت نفسه، يقترح أنصار فرضية فتحات المياه الحرارية في أعماق البحار أن الرحلان الحراري في تجاويف المعادن هو حجرة بديلة لبلمرة البوليمرات الحيوية. [74] [75]

إن كيفية تعزيز الترمفوريزيس داخل تجاويف المعادن للترميز والتمثيل الغذائي غير معروفة. يقترح نيك لين أن بلمرة النوكليوتيدات عند تركيزات عالية من النوكليوتيدات داخل الخلايا الأولية ذاتية التكاثر، حيث "يمكن للازدحام الجزيئي والفوسفوريل في مثل هذه الخلايا الأولية المحصورة عالية الطاقة أن يعزز بلمرة النوكليوتيدات لتكوين الحمض النووي الريبي". [76] من المحتمل أن يعزز فوسفات الأسيتيل البلمرة عند الأسطح المعدنية أو عند انخفاض نشاط الماء. [77] تُظهر المحاكاة الحاسوبية أن تركيز النوكليوتيدات لتحفيز النوكليوتيدات "لمسار العملة الطاقية مفضل، حيث أن الطاقة محدودة؛ يؤدي تفضيل هذا المسار إلى الأمام إلى تخليق نوكليوتيدات أكبر". يؤدي تحفيز النوكليوتيدات السريع لتثبيت ثاني أكسيد الكربون إلى خفض تركيز النوكليوتيدات حيث يكون نمو وانقسام الخلايا الأولية سريعًا مما يؤدي بعد ذلك إلى خفض تركيز النوكليوتيدات إلى النصف، ويعزز تحفيز النوكليوتيدات الضعيف لتثبيت ثاني أكسيد الكربون نمو وانقسام الخلايا الأولية قليلاً. [78]

في الكيمياء الحيوية، تنتج التفاعلات مع CO 2 وH 2 سلائف للجزيئات الحيوية التي يتم إنتاجها أيضًا من مسار أسيتيل-CoA ودورة كريبس والتي من شأنها أن تدعم أصل الحياة في فتحات القلوية في أعماق البحار. إن فوسفات الأسيتيل الناتج عن التفاعلات قادر على فسفرة ADP إلى ATP، [79] مع حدوث أقصى قدر من التخليق عند نشاط مائي مرتفع وتركيزات منخفضة من الأيونات، من المحتمل أن يكون محيط هاديان يحتوي على تركيزات أقل من الأيونات مقارنة بالمحيطات الحديثة. تركيزات Mg 2+ و Ca 2+ في الأنظمة الحرارية المائية القلوية أقل من تركيزات المحيط. [80] يمكن تفسير التركيز العالي للبوتاسيوم داخل معظم أشكال الحياة بسهولة بأن الخلايا الأولية ربما تكون قد طورت ناقلات مضادة للصوديوم والهيدروجين لضخ Na + لأن الأغشية الدهنية الحيوية أقل نفاذية لـ Na + من H + . [81] إذا نشأت الخلايا في هذه البيئات، فإنها كانت لتكون ذاتية التغذية مع مسار وود-ليونجدال ودورة كريبس العكسية غير المكتملة. [82] النمذجة الرياضية للتخليق العضوي للأحماض الكربوكسيلية إلى الدهون والنوكليوتيدات والأحماض الأمينية والسكريات وتفاعلات البلمرة مواتية في الفتحات الحرارية المائية القلوية. [83]

المحيط الحيوي الساخن العميق

في بداية بحثه عام 1992 بعنوان "المحيط الحيوي العميق الساخن" ، أشار توماس جولد إلى فتحات المحيط لدعم نظريته القائلة بأن المستويات الدنيا من الأرض غنية بالمواد البيولوجية الحية التي تجد طريقها إلى السطح. [84] كما وسع أفكاره في كتاب "المحيط الحيوي العميق الساخن" . [85]

استخدمت مقالة عن إنتاج الهيدروكربونات غير الحيوية في عدد فبراير 2008 من مجلة العلوم بيانات من التجارب التي أجريت في حقل الطاقة الحرارية المائية في المدينة المفقودة للإبلاغ عن كيفية حدوث التخليق غير الحيوي للهيدروكربونات ذات الكتلة الجزيئية المنخفضة من ثاني أكسيد الكربون المشتق من الوشاح في وجود الصخور فوق المافية والماء وكميات معتدلة من الحرارة. [86]

الاكتشاف والاستكشاف

في عام 1949، أفاد مسح للمياه العميقة بوجود محاليل ملحية ساخنة بشكل غير طبيعي في الجزء الأوسط من البحر الأحمر . وأكدت أعمال لاحقة في الستينيات وجود محاليل ملحية ساخنة تبلغ درجة حرارتها 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) وطين معدني مرتبط بها. كانت المحاليل الساخنة تنبعث من صدع نشط تحت قاع البحر . لم تكن الطبيعة شديدة الملوحة للمياه مضيافة للكائنات الحية. [87] تخضع المحاليل الملحية والطين المرتبط بها حاليًا للتحقيق كمصدر للمعادن الثمينة والأساسية القابلة للتعدين.

تم اكتشاف المدخنين السود لأول مرة في عام 1979 على مرتفعات شرق المحيط الهادئ عند خط عرض 21 درجة شمالا.
ألفين في عام 1978، بعد عام من استكشافه لأول مرة للفتحات الحرارية المائية. يحتوي الرف المعلق في المقدمة على حاويات العينات.

في يونيو 1976، حصل علماء من مؤسسة سكريبس لعلوم المحيطات على أول دليل على وجود فتحات حرارية مائية تحت الماء على طول شق جزر غالاباغوس، وهو نتوء من ارتفاع شرق المحيط الهادئ ، في رحلة الثريا الثانية ، باستخدام نظام التصوير لقاع البحر Deep-Tow. [88] في عام 1977، نُشرت أول أوراق علمية عن الفتحات الحرارية المائية [89] من قبل علماء من مؤسسة سكريبس لعلوم المحيطات ؛ نشر الباحث العلمي بيتر لونسديل صورًا مأخوذة من كاميرات سحب عميقة، [90] ونشرت طالبة الدكتوراه كاثلين كرين خرائط وبيانات شذوذ درجة الحرارة. [91] تم نشر أجهزة الإرسال والاستقبال في الموقع، الذي أطلق عليه لقب "Clam-bake"، لتمكين البعثة من العودة في العام التالي للملاحظات المباشرة مع DSV Alvin .

تمت ملاحظة النظم البيئية الكيميائية المحيطة بالفتحات الحرارية المائية تحت الماء في شق جزر غالاباغوس لأول مرة بشكل مباشر في عام 1977، عندما عادت مجموعة من علماء الجيولوجيا البحرية الممولين من قبل مؤسسة العلوم الوطنية إلى مواقع كلامباك. كان الباحث الرئيسي لدراسة الغواصة هو جاك كورليس من جامعة ولاية أوريغون . قام كورليس وتيرد فان أندل من جامعة ستانفورد بمراقبة الفتحات ونظامها البيئي وأخذ عينات منها في 17 فبراير 1977، أثناء الغوص في DSV Alvin ، وهي غواصة بحثية تديرها مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI). [92] شمل العلماء الآخرون في رحلة البحث ريتشارد (ديك) فون هيرزن وروبرت بالارد من مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات، وجاك ديموند ولويس جوردون من جامعة ولاية أوريغون، وجون إدموند وتانيا أتووتر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وديف ويليامز من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، وكاثلين كرين من مؤسسة سكريبس لعلوم المحيطات . [92] [93] نشر هذا الفريق ملاحظاته عن الفتحات والكائنات الحية وتركيبة سوائل الفتحات في مجلة ساينس. [94] في عام 1979، عاد فريق من علماء الأحياء بقيادة جيه فريدريك جراسل، في ذلك الوقت في معهد وودز هول لعلوم المحيطات ، إلى نفس الموقع للتحقيق في المجتمعات البيولوجية التي تم اكتشافها قبل عامين.

تم اكتشاف فتحات المياه الحرارية عالية الحرارة، "المدخنون السود"، في ربيع عام 1979 بواسطة فريق من مؤسسة سكريبس لعلوم المحيطات باستخدام الغواصة ألفين . استكشفت بعثة RISE ارتفاع شرق المحيط الهادئ عند 21 درجة شمالاً بهدف اختبار رسم الخرائط الجيوفيزيائية لقاع البحر باستخدام ألفين والعثور على حقل حراري مائي آخر خارج فتحات شق جزر غالاباغوس. قاد البعثة فريد سبيس وكين ماكدونالد وشملت مشاركين من الولايات المتحدة والمكسيك وفرنسا. [17] تم اختيار منطقة الغوص بناءً على اكتشاف تلال قاع البحر من معادن الكبريتيد من قبل بعثة CYAMEX الفرنسية في عام 1978. [95]  قبل عمليات الغوص، حدد عضو البعثة روبرت بالارد شذوذ درجة حرارة الماء بالقرب من القاع باستخدام حزمة أدوات مسحوبة بعمق. استهدفت الغوصة الأولى واحدة من تلك الشذوذ. في يوم أحد الفصح الموافق 15 أبريل 1979، أثناء غوص ألفين على عمق 2600 متر، وجد روجر لارسون وبروس لوينديك حقل تنفيس حراري مائي به مجتمع بيولوجي مشابه لفتحات غالاباغوس. وفي غوص لاحق في 21 أبريل، اكتشف ويليام نورمارك وتيري جوتو فتحات ذات درجات حرارة عالية تنبعث منها نفاثات جزيئات معدنية سوداء من المداخن؛ المدخنات السوداء. [96] بعد ذلك، قام ماكدونالد وجيم أيكين بتجهيز مسبار درجة حرارة لألفين لقياس درجة حرارة الماء عند فتحات المدخنة السوداء. وقد لاحظ هذا أعلى درجات الحرارة المسجلة آنذاك في فتحات المدخنة السوداء في أعماق البحار (380 ± 30 درجة مئوية). [97] كشف تحليل مادة المدخنة السوداء والمداخن التي تغذيها أن رواسب كبريتيد الحديد هي المعادن الشائعة في "الدخان" وجدران المداخن. [98] 

مدخن أسود معروف باسم الأخوة

في عام 2005، تقدمت شركة نبتون ريسورسز إن إل، وهي شركة استكشاف المعادن، بطلب وحصلت على 35 ألف كيلومتر مربع من حقوق الاستكشاف فوق قوس كيرماديك في المنطقة الاقتصادية الخالصة لنيوزيلندا لاستكشاف رواسب الكبريتيد الضخمة في قاع البحر ، وهو مصدر جديد محتمل لكبريتيدات الرصاص والزنك والنحاس المتكونة من حقول التنفيس الحراري المائي الحديثة. تم الإعلان عن اكتشاف فتحة في المحيط الهادئ قبالة سواحل كوستاريكا ، والتي سُميت بحقل فتحة ميدوسا الحرارية المائية (على اسم ميدوسا ذات الشعر الأفعى في الأساطير اليونانية )، في أبريل 2007. [99] كان حقل أشادزي الحراري المائي (13 درجة شمالاً على سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي، ارتفاع -4200 متر) أعمق حقل حراري مائي معروف حتى عام 2010، عندما تم اكتشاف عمود حراري مائي ينبعث من موقع بيبي [100] ( 18°33′N 81°43′W / 18.550°N 81.717°W / 18.550؛ -81.717 ، ارتفاع -5000 متر) بواسطة مجموعة من العلماء من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا ومؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات . يقع هذا الموقع على ارتفاع منتصف كايمان الذي يمتد بطول 110 كم، والذي ينتشر ببطء شديد داخل حوض كايمان . [101] في أوائل عام 2013، تم اكتشاف أعمق الفتحات الحرارية المائية المعروفة في البحر الكاريبي على عمق يقارب 5000 متر (16000 قدم). [102]

يدرس علماء المحيطات البراكين والفتحات الحرارية المائية في سلسلة جبال خوان دي فوكا في منتصف المحيط حيث تتحرك الصفائح التكتونية بعيدًا عن بعضها البعض. [103]

يتم حاليًا استكشاف الفتحات الحرارية المائية والمظاهر الحرارية الأرضية الأخرى في باهيا دي كونسيبسيون، باجا كاليفورنيا سور، المكسيك. [104]

توزيع

تنتشر الفتحات الحرارية المائية على طول حدود صفائح الأرض، على الرغم من أنه قد توجد أيضًا في مواقع داخل الصفائح مثل البراكين الساخنة. اعتبارًا من عام 2009، كان هناك ما يقرب من 500 حقل نشط معروف من الفتحات الحرارية المائية تحت الماء، مع ملاحظة نصفها تقريبًا بصريًا في قاع البحر والنصف الآخر يُشتبه في وجوده من مؤشرات عمود الماء و/أو رواسب قاع البحر. [105]

توزيع الفتحات الحرارية المائية

حدد روجرز وآخرون (2012) [106] ما لا يقل عن 11 مقاطعة جغرافية حيوية لأنظمة التنفيس الحراري المائي:

  1. مقاطعة ميد أتلانتيك ريدج ،
  2. مقاطعة إيست سكوتيا ريدج ،
  3. مقاطعة شمال شرق المحيط الهادئ رايز ،
  4. مقاطعة إيست باسيفيك رايز الوسطى،
  5. مقاطعة جنوب شرق المحيط الهادئ رايز،
  6. جنوب لوحة عيد الفصح الصغيرة ،
  7. مقاطعة المحيط الهندي،
  8. أربع مقاطعات في غرب المحيط الهادئ وغيرها الكثير.

استغلال

تحتوي السوائل الحرارية المائية على معادن مذابة تبرد وتتفاعل مع مياه البحر ثم تترسب على شكل رواسب على قاع البحر المحيط بها.

أدت الفتحات الحرارية المائية، في بعض الحالات، إلى تكوين موارد معدنية قابلة للاستغلال من خلال ترسب رواسب كبريتيد ضخمة في قاع البحر . يعد خام جبل إيزا ، الواقع في كوينزلاند ، أستراليا ، مثالاً ممتازًا. [107] العديد من الفتحات الحرارية المائية غنية بالكوبالت والذهب والنحاس والمعادن الأرضية النادرة الضرورية للمكونات الإلكترونية. [108] يُعتقد أن الفتحات الحرارية المائية على قاع البحر الأركي قد شكلت تكوينات حديدية مخططة من نوع ألغوما ، والتي كانت مصدرًا لخام الحديد . [109]

في الآونة الأخيرة، حوّلت شركات التنقيب عن المعادن، مدفوعة بنشاط الأسعار المرتفع في قطاع المعادن الأساسية خلال منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، انتباهها إلى استخراج الموارد المعدنية من الحقول الحرارية المائية في قاع البحر. ومن الناحية النظرية، من الممكن تحقيق تخفيضات كبيرة في التكاليف. [110]

في بلدان مثل اليابان ، حيث يتم استخلاص الموارد المعدنية في المقام الأول من الواردات الدولية، [111] هناك دفع خاص لاستخراج الموارد المعدنية لقاع البحر. [112] تم تنفيذ أول عملية تعدين "واسعة النطاق" في العالم لرواسب المعادن في الفتحات الحرارية المائية من قبل  شركة اليابان الوطنية للنفط والغاز والمعادن (JOGMEC) في أغسطس - سبتمبر 2017. نفذت شركة JOGMEC هذه العملية باستخدام سفينة الأبحاث Hakurei . تم تنفيذ هذا التعدين في حقل فتحة "إيزينا هول/المرجل" داخل حوض القوس الخلفي النشط حراريًا المعروف باسم حوض أوكيناوا ، والذي يحتوي على 15 حقل فتحة مؤكدة وفقًا لقاعدة بيانات InterRidge Vents.

تشارك شركتان حاليًا في المراحل الأخيرة من البدء في استخراج الكبريتيدات الضخمة في قاع البحر. شركة Nautilus Minerals في المراحل المتقدمة من بدء الاستخراج من رواسبها Solwarra في أرخبيل بسمارك ، وشركة Neptune Minerals في مرحلة مبكرة مع رواسبها Rumble II West، الواقعة على Kermadec Arc ، بالقرب من جزر Kermadec . تقترح كلتا الشركتين استخدام التكنولوجيا المعدلة الموجودة. نجحت شركة Nautilus Minerals، بالشراكة مع Placer Dome (وهي الآن جزء من Barrick Gold )، في عام 2006 في إعادة أكثر من 10 أطنان مترية من الكبريتيدات الضخمة المستخرجة إلى السطح باستخدام قواطع أسطوانية معدلة مثبتة على مركبة تعمل عن بعد، وهي الأولى من نوعها في العالم. [113] نجحت شركة Neptune Minerals في عام 2007 في استعادة عينات رواسب الكبريتيدات الضخمة باستخدام مضخة شفط معدلة لصناعة النفط مثبتة على مركبة تعمل عن بعد، وهي أيضًا الأولى من نوعها في العالم. [114]

إن التعدين المحتمل في قاع البحر له تأثيرات بيئية، بما في ذلك أعمدة الغبار من آلات التعدين التي تؤثر على الكائنات الحية التي تتغذى على الترشيح، [108] وانهيار أو إعادة فتح الفتحات، وإطلاق غاز الميثان ، أو حتى الانهيارات الأرضية تحت المحيط. [115]

سرب من الروبيان من جنس Alvinocaris بالقرب من فتحة تهوية في منطقة حزام النار في المحيط الهادئ

هناك أيضًا تأثيرات بيئية محتملة من الأدوات اللازمة لتعدين أنظمة التنفيس الحراري المائي هذه، بما في ذلك التلوث الضوضائي والضوء الناتج عن الأنشطة البشرية. يتطلب تعدين نظام التنفيس الحراري المائي استخدام كل من أدوات التعدين المغمورة في قاع البحر، بما في ذلك المركبات التي تعمل عن بعد تحت الماء (ROVs)، بالإضافة إلى سفن الدعم السطحية على سطح المحيط. [116] حتمًا، من خلال تشغيل هذه الآلات، سيتم إنشاء مستوى معين من الضوضاء، مما يمثل مشكلة لكائنات التنفيس الحراري المائي لأنها، نظرًا لأنها تصل إلى 12000 قدم تحت سطح المحيط، فإنها تتعرض لقليل جدًا من الصوت. [116] ونتيجة لهذا، تطورت هذه الكائنات الحية بحيث تمتلك أعضاء سمعية شديدة الحساسية، لذلك إذا حدثت زيادة مفاجئة في الضوضاء، مثل تلك التي تنتجها آلات التعدين، فهناك احتمال لإتلاف هذه الأعضاء السمعية وإلحاق الضرر بكائنات التنفيس. [116] من المهم أيضًا مراعاة أن العديد من الدراسات كانت قادرة على إظهار أن نسبة كبيرة من الكائنات القاعية تتواصل باستخدام أصوات منخفضة التردد للغاية؛ لذلك، فإن زيادة مستويات الضوضاء المحيطة في قاع البحر يمكن أن تخفي التواصل بين الكائنات الحية وتغير أنماط السلوك. [116] على غرار الطريقة التي تخلق بها أدوات التعدين SMS في أعماق البحار تلوثًا ضوضائيًا، فإنها تخلق أيضًا مصادر ضوء من صنع الإنسان على قاع البحر (من أدوات التعدين) وسطح المحيط (من سفن الدعم السطحي). الكائنات الحية في أنظمة التنفيس الحراري المائي هذه موجودة في المنطقة اللاضوئية للمحيط وقد تكيفت مع ظروف الإضاءة المنخفضة جدًا. أظهرت الدراسات التي أجريت على الروبيان في أعماق البحار إمكانية استخدام أضواء الفيضانات المستخدمة في قاع البحر في دراسة أنظمة التنفيس للتسبب في تلف دائم في شبكية العين، [116] مما يبرر إجراء مزيد من البحث في المخاطر المحتملة على كائنات التنفيس الأخرى. بالإضافة إلى المخاطر التي تتعرض لها كائنات أعماق البحار، تستخدم سفن الدعم السطحي إضاءة ليلية من صنع الإنسان . [116] أظهرت الأبحاث أن هذا النوع من الإضاءة على سطح المحيط يمكن أن يربك الطيور البحرية ويسبب تساقطًا، حيث تطير نحو الضوء البشري وتصبح منهكة أو تصطدم بأشياء من صنع الإنسان، مما يؤدي إلى الإصابة أو الوفاة. [116] يتم أخذ الكائنات الحية المائية والبرية في الاعتبار عند تقييم التأثيرات البيئية لتعدين الفتحات الحرارية المائية.

توجد ثلاث عمليات لنفايات التعدين، تُعرف باسم إطلاق الرواسب الجانبية، وعملية تجفيف المياه، وتحول الرواسب أو اضطرابها، والتي من المتوقع حدوثها مع عمليات التعدين في أعماق البحار وقد تؤدي إلى تراكم عمود أو سحابة من الرواسب، والتي يمكن أن يكون لها آثار بيئية كبيرة. إن إطلاق الرواسب الجانبية هو عملية تحدث في قاع البحر وتتضمن نقل المواد في قاع البحر بواسطة المركبات التي تعمل عن بعد والتي تغوص تحت الماء ومن المرجح أن تساهم في تكوين أعمدة الرواسب في قاع البحر. [116] فكرة الإطلاق الجانبي هي أن المركبات التي تعمل عن بعد تتخلص من المواد ذات القيمة الاقتصادية العالية إلى جانب موقع التعدين قبل نقل مادة الكبريتيد إلى السفينة الداعمة على السطح. والهدف من هذه العملية هو تقليل كمية المواد المنقولة إلى السطح وتقليل المواد التي يتم نقلها على الأرض. [116] إن عملية تجفيف المياه هي عملية نفايات تعدين من المرجح أن تساهم في تكوين أعمدة الرواسب من السطح. إن طريقة التخلص من نفايات المناجم تؤدي إلى إطلاق المياه من السفينة والتي ربما تم الحصول عليها أثناء استخراج المواد ونقلها من قاع البحر إلى السطح. أما المساهمة الثالثة في تكوين سحابة الرواسب فهي اضطراب الرواسب وإطلاقها. وترتبط هذه المساهمة في نفايات المناجم بشكل أساسي بنشاط التعدين على قاع البحر المرتبط بحركة المركبات التي تعمل عن بعد والاضطراب المدمر لقاع البحر كجزء من عملية التعدين نفسها. [116]

إن الشاغلين البيئيين الرئيسيين نتيجة لعمليات تعدين النفايات هذه التي تساهم في تكوين عمود الرواسب هما إطلاق المعادن الثقيلة وزيادة كميات الرواسب المنبعثة. يرتبط إطلاق المعادن الثقيلة بشكل أساسي بعملية تجفيف المياه التي تتم على متن السفينة على سطح الماء. [116] المشكلة الرئيسية المرتبطة بتجفيف المياه هي أنها ليست مجرد إطلاق مياه البحر مرة أخرى إلى عمود المياه. المعادن الثقيلة مثل النحاس والكوبالت التي يمكن الحصول عليها من المواد المستخرجة من قاع البحر تختلط أيضًا بالمياه التي يتم إطلاقها في عمود المياه. الشاغل البيئي الأول المرتبط بإطلاق المعادن الثقيلة هو أنه لديه القدرة على تغيير كيمياء المحيط داخل منطقة عمود المياه المحلية تلك. الشاغل الثاني هو أن بعض المعادن الثقيلة التي يمكن إطلاقها يمكن أن يكون لها بعض مستوى السمية ليس فقط للكائنات الحية التي تسكن تلك المنطقة ولكن أيضًا للكائنات الحية التي تمر عبر منطقة موقع التعدين. [116] ترتبط المخاوف المحيطة بزيادة إطلاق الرواسب بشكل أساسي بعمليتي نفايات التعدين الأخريين، الرواسب الجانبية واضطراب رواسب قاع البحر. يتمثل الشاغل البيئي الرئيسي في اختناق الكائنات الحية الموجودة بالأسفل نتيجة لإعادة توزيع كميات كبيرة من الرواسب إلى مناطق أخرى على قاع البحر، مما قد يهدد بشكل محتمل أعداد الكائنات الحية التي تسكن المنطقة. يمكن أن تؤثر إعادة توزيع كميات كبيرة من الرواسب أيضًا على عمليات التغذية وتبادل الغازات بين الكائنات الحية، مما يشكل تهديدًا خطيرًا للسكان. أخيرًا، يمكن أن تؤدي هذه العمليات أيضًا إلى زيادة معدل الترسيب على قاع البحر، مما يؤدي إلى حد أدنى متوقع يبلغ 500 متر لكل 1-10 كيلومتر. [116]

إن قدرًا كبيرًا من العمل يضطلع به حاليًا كل من الشركتين المذكورتين أعلاه لضمان فهم التأثيرات البيئية المحتملة لتعدين قاع البحر جيدًا وتنفيذ تدابير التحكم قبل بدء الاستغلال. [117] ومع ذلك، فإن هذه العملية قد أعاقتها بشكل مثير للجدل التوزيع غير المتناسب لجهود البحث بين أنظمة التنفيس؛ إن أفضل أنظمة التنفيس الحراري المائي المدروسة والمفهومة لا تمثل تلك المستهدفة للتعدين. [118]

بُذلت محاولات في الماضي لاستغلال المعادن من قاع البحر. وشهدت الستينيات والسبعينيات قدرًا كبيرًا من النشاط (والنفقات) في استعادة عقيدات المنغنيز من السهول السحيقة ، بدرجات متفاوتة من النجاح. ومع ذلك، يُظهر هذا أن استعادة المعادن من قاع البحر ممكنة وكانت ممكنة لبعض الوقت. كان استخراج عقيدات المنغنيز بمثابة قصة غطاء للمحاولة المعقدة في عام 1974 من قبل وكالة المخابرات المركزية لرفع الغواصة السوفيتية الغارقة K-129 باستخدام Glomar Explorer ، وهي سفينة تم بناؤها خصيصًا لهذه المهمة بواسطة هوارد هيوز . [119] عُرفت العملية باسم مشروع Azorian ، وربما كانت قصة غطاء تعدين عقيدات المنغنيز في قاع البحر بمثابة الدافع لدفع الشركات الأخرى إلى القيام بالمحاولة.

حفظ

لقد كان الحفاظ على الفتحات الحرارية المائية موضوعًا لمناقشات ساخنة في بعض الأحيان في المجتمع المحيطي على مدى السنوات العشرين الماضية. [120] وقد أشير إلى أنه قد يكون أولئك الذين يتسببون في أكبر قدر من الضرر لهذه الموائل النادرة إلى حد ما هم العلماء. [121] [122] كانت هناك محاولات لصياغة اتفاقيات بشأن سلوك العلماء الذين يحققون في مواقع الفتحات، ولكن على الرغم من وجود مدونة ممارسة متفق عليها، فلا يوجد اتفاق دولي رسمي ملزم قانونًا. [123]

يعتمد الحفاظ على النظم البيئية للفتحات الحرارية المائية بعد حقيقة تعدين نظام نشط على إعادة استعمار البكتيريا الكيميائية، وبالتالي استمرار سائل الفتحات الحرارية المائية باعتباره المصدر الرئيسي للطاقة الحرارية المائية . [116] من الصعب جدًا الحصول على فكرة عن تأثيرات التعدين على سائل الفتحات الحرارية المائية لأنه لم يتم إجراء دراسات واسعة النطاق. [116] ومع ذلك، كانت هناك دراسات حول إعادة استعمار هذه النظم البيئية للفتحات بعد التدمير البركاني. [124] ومن هذه الدراسات يمكننا تطوير نظرة ثاقبة حول التأثيرات المحتملة لتدمير التعدين ، وقد تعلمنا أن الأمر استغرق من 3 إلى 5 سنوات حتى تعيد البكتيريا استعمار المنطقة، وحوالي 10 سنوات حتى تعود الحيوانات الضخمة. [124] كما وجد أنه كان هناك تحول في تكوين الأنواع في النظام البيئي مقارنة بما قبل التدمير، ووجود أنواع مهاجرة. [116] على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث في تأثيرات التعدين المستمر لقاع البحر على إعادة استعمار الأنواع.

التأريخ الزمني الجيولوجي

الطرق الشائعة لمعرفة أعمار الفتحات الحرارية المائية هي تأريخ معادن الكبريتيد (مثل البيريت ) والكبريتات ( مثل الباريت ). [125] [126] [127] [128] [129] تشمل طرق التأريخ الشائعة التأريخ الإشعاعي [125] [126] والتأريخ بالرنين المغزلي للإلكترون . [127] [128] [129] طرق التأريخ المختلفة لها قيودها وافتراضاتها وتحدياتها الخاصة. تشمل التحديات العامة النقاء العالي للمعادن المستخرجة المطلوبة للتأريخ، والنطاق العمري لكل طريقة تأريخ، والتسخين فوق درجات حرارة الإغلاق مما يمحو أعمار المعادن القديمة، والحلقات المتعددة لتكوين المعادن مما يؤدي إلى مزيج من الأعمار. في البيئات ذات المراحل المتعددة لتكوين المعادن ، بشكل عام، يعطي تأريخ الرنين المغزلي للإلكترون متوسط ​​عمر المعدن السائب بينما تكون التواريخ الإشعاعية منحازة لأعمار المراحل الأصغر بسبب تحلل النوى الأم . تشرح هذه الأسباب لماذا يمكن لطرق مختلفة أن تعطي أعمارًا مختلفة لنفس العينة ولماذا يمكن لنفس المدخنة الحرارية المائية أن تحتوي على عينات بأعمار مختلفة. [128] [129] [130]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ abcdefgh كولين جارسيا ، ماريا (2016). “الفتحات الحرارية المائية والكيمياء الحيوية: مراجعة”. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana . 68 (3): 599-620. دوى : 10.18268/BSGM2016v68n3a13 .
  2. ^ تشانج، كينيث (13 أبريل 2017). "اكتشاف ظروف للحياة على قمر زحل إنسيلادوس". نيويورك تايمز . تم استرجاعه في 14 أبريل 2017 .
  3. ^ "بيانات مركبة فضائية تشير إلى أن محيط قمر زحل قد يحتوي على نشاط حراري مائي". ناسا . 11 مارس 2015. مؤرشف من الأصل في 13 مارس 2015. تم الاسترجاع 12 مارس 2015 .
  4. ^ Paine, M. (15 May 2001). "مستكشفو المريخ سيستفيدون من الأبحاث الأسترالية". Space.com . مؤرشف من الأصل في 21 فبراير 2006.
  5. ^ ab German, CR; Seyfried, WE (2014), "Hydrothermal Processes", Treatise on Geochemistry , Elsevier, pp. 191–233, doi :10.1016/b978-0-08-095975-7.00607-0, ISBN 978-0-08-098300-4تم الاسترجاع بتاريخ 2024-02-08
  6. ^ جارسيا ، إيلينا جويجارو. راجنارسون، ستيفان آكي؛ ستينغريمسون، سيجمار أرنار؛ نيفستاد، داج. هارالدسون، هاكور؛ فوسا، جان هيلج؛ تندال، أولي سيشر؛ إيريكسون، هرافنكل (2007). الصيد بشباك الجر في القاع وتجريف الأسقلوب في القطب الشمالي: آثار الصيد على الأنواع غير المستهدفة والموائل الضعيفة والتراث الثقافي . مجلس وزراء الشمال. ص. 278. ردمك 978-92-893-1332-2.
  7. ^ ab Haase, KM; et al. (2007). "النشاط البركاني الشاب والنشاط الحراري المائي المرتبط به عند خط عرض 5°S على سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي الجنوبية البطيئة الانتشار". الجيوكيمياء، الجيوفيزياء، الجيوسيستمز . 8 (11): Q11002. رمز Bibcode :2007GGG.....811002H. doi : 10.1029/2006GC001509 . S2CID  53495818.
  8. ^ ab Haase, KM; et al. (2009). "تركيبات السوائل والمعادن للرواسب من فتحات المياه الحرارية في منتصف الأطلسي ريدج عند 4°48'S". Pangaea . doi :10.1594/PANGAEA.727454.
  9. ^ بيشوف، جيمس ل؛ روزنباور، روبرت ج (1988). "علاقات السائل بالبخار في المنطقة الحرجة لنظام كلوريد الصوديوم-ماء من 380 إلى 415 درجة مئوية: تحديد دقيق للنقطة الحرجة والحدود ثنائية الطور لمياه البحر". Geochimica et Cosmochimica Acta (مخطوطة مقدمة). 52 (8): 2121–2126. رمز المكتبة : 1988GeCoA..52.2121B. doi : 10.1016/0016-7037(88)90192-5.
  10. ^ فون دام، كيه إل (1990). "النشاط الحراري المائي لقاع البحر: كيمياء المدخنة السوداء والمداخن". المجلة السنوية لعلوم الأرض والكواكب (مخطوطة مقدمة). 18 (1): 173-204. رمز Bibcode :1990AREPS..18..173V. doi :10.1146/annurev.ea.18.050190.001133.
  11. ^ Webber, AP; Murton, B.; Roberts, S.; Hodgkinson, M. "التهوية فوق الحرجة وتكوين VMS في حقل Beebe الهيدروحراري، مركز Cayman Spreading". ملخصات مؤتمر Goldschmidt 2014. الجمعية الجيوكيميائية. مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2014. تم الاسترجاع في 29 يوليو 2014 .
  12. ^ تيفاي، إم كيه (1 ديسمبر 1998). "كيفية بناء مدخنة سوداء: تكوين رواسب معدنية في التلال المحيطية الوسطى". مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات . تم الاسترجاع في 7 يوليو 2006 .
  13. ^ Petkewich, Rachel (سبتمبر 2008). "تتبع الحديد في المحيط". أخبار الكيمياء والهندسة . 86 (35): 62–63. doi :10.1021/cen-v086n035.p062.
  14. ^ بيركنز، س. (2001). "نوع جديد من الفتحات الحرارية المائية يلوح في الأفق". أخبار العلوم . 160 (2): 21. doi :10.2307/4012715. JSTOR  4012715.
  15. ^ كيلي، ديبورا س. "المدخنون السود: حاضنات على قاع البحر" (PDF) . ص 2.
  16. ^ Douville, E; Charlou, JL; Oelkers, EH; Bienvenu, P; Jove Colon, CF; Donval, JP; Fouquet, Y; Prieur, D; Appriou, P (مارس 2002). "سوائل فتحة قوس قزح (36°14′N, MAR): تأثير الصخور فوق المافية وفصل الطور على محتوى المعادن النزرة في سوائل المياه الحرارية في سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي". علم الجيولوجيا الكيميائية . 184 (1-2): 37-48. رمز Bibcode : 2002ChGeo.184...37D. doi : 10.1016/S0009-2541(01)00351-5.
  17. ^ ab Spiess, FN; Macdonald, KC; Atwater, T.; Ballard, R.; Carranza, A.; Cordoba, D.; Cox, C.; Garcia, VMD; Francheteau, J.; Guerrero, J.; Hawkins, J.; Haymon, R .; Hessler, R.; Juteau, T.; Kastner, M.; Larson, R.; Luyendyk, B.; Macdougall, JD; Miller, S.; Normark, W.; Orcutt, J.; Rangin, C. (28 مارس 1980). "ارتفاع شرق المحيط الهادئ: الينابيع الساخنة والتجارب الجيوفيزيائية". العلوم . 207 (4438): 1421–1433. رمز Bibcode :1980Sci...207.1421S. doi :10.1126/science.207.4438.1421. PMID  17779602. S2CID  28363398.
  18. ^ "العثور على مياه مغلية في بحر القطب الشمالي الجليدي". LiveScience . 24 يوليو 2008 . تم الاسترجاع في 2008-07-25 .
  19. ^ "علماء يحطمون الرقم القياسي باكتشاف حقل تنفيس حراري في أقصى الشمال". ساينس ديلي . 24 يوليو 2008. تم الاسترجاع في 2008-07-25 .
  20. ^ كروس، أ. (12 أبريل 2010). "اكتشاف أعمق فتحات تهوية تحت الماء في منطقة البحر الكاريبي". بي بي سي نيوز . تم الاسترجاع في 13 أبريل 2010 .
  21. ^ abcdefghijkl German, CR; Seyfried, WE (2014-01-01), Holland, Heinrich D.; Turekian, Karl K. (eds.), "8.7 - Hydrothermal Processes", Treatise on Geochemistry (Second Edition) , Oxford: Elsevier, pp. 191–233, doi :10.1016/b978-0-08-095975-7.00607-0, ISBN 978-0-08-098300-4تم الاسترجاع بتاريخ 2024-02-25
  22. ^ abc Gartman, Amy; Findlay, Alyssa J. (يونيو 2020). "تأثيرات عمليات السحب الحرارية المائية على دورات المعادن في المحيطات ونقلها". Nature Geoscience . 13 (6): 396–402. Bibcode :2020NatGe..13..396G. doi :10.1038/s41561-020-0579-0. ISSN  1752-0908.
  23. ^ abc Sander, SG; Koschinsky, A. (2016), Demina, Liudmila L.; Galkin, Sergey V. (eds.), "The Export of Iron and Other Trace Metals from Hydrothermal Vents and the Impact on Their Marine Biogeochemical Cycle", Trace Metal Biogeochemistry and Ecology of Deep-Sea Hydrothermal Vent Systems , The Handbook of Environmental Chemistry, Cham: Springer International Publishing, pp. 9–24, doi :10.1007/698_2016_4, ISBN 978-3-319-41340-2تم الاسترجاع بتاريخ 2024-03-08
  24. ^ Bellotti, E.; Broggini, C.; Di Carlo, G.; Laubenstein, M.; Menegazzo, R. (أبريل 2015). "القياس الدقيق لنصف عمر الرادون 222: مسبار لمراقبة استقرار النشاط الإشعاعي". رسائل الفيزياء ب . 743 : 526-530. arXiv : 1501.07757 . doi :10.1016/j.physletb.2015.03.021.
  25. ^ abc Evans, Guy N.; Seyfried, William E.; Tan, Chunyang (January 2023). "المعادن الانتقالية المغذية في سلسلة زمنية من سوائل الفتحات الحرارية المائية من حقل إنديفور الرئيسي، سلسلة جبال خوان دي فوكا، المحيط الهادئ". رسائل علوم الأرض والكواكب . 602 : 117943. رمز Bibcode : 2023E&PSL.60217943E. doi : 10.1016/j.epsl.2022.117943 . ISSN  0012-821X.
  26. ^ ab Bruland, Kenneth W.; Donat, John R.; Hutchins, David A. (December 1991). "التأثيرات التفاعلية للمعادن النزرة النشطة بيولوجيًا على الإنتاج البيولوجي في المياه المحيطية". Limnology and Oceanography . 36 (8): 1555–1577. Bibcode :1991LimOc..36.1555B. doi :10.4319/lo.1991.36.8.1555.
  27. ^ Weiss, Madeline C.; Sousa, Filipa L.; Mrnjavac, Natalia; Neukirchen, Sinje; Roettger, Mayo; Nelson-Sathi, Shijulal; Martin, William F. (2016-07-25). "علم وظائف الأعضاء وموطن آخر سلف مشترك عالمي". علم الأحياء الدقيقة الطبيعي . 1 (9): 16116. doi :10.1038/nmicrobiol.2016.116. ISSN  2058-5276. PMID  27562259.
  28. ^ Ramirez-Llodra, E; Keith, DA (2020). "M3.7 Chemosynthetic-based-ecosystems (CBE)". في Keith, DA; Ferrer-Paris, JR; Nicholson, E.; Kingsford, RT (المحررون). IUCN Global Ecosystem Typology 2.0: Descriptive profiles for biomes and ecosystemfunction groups . Gland, Switzerland: IUCN. doi :10.2305/IUCN.CH.2020.13.en. ISBN 978-2-8317-2077-7. S2CID  241360441.
  29. ^ الينابيع الساخنة في قاع البحر مصدر مهم للحديد في المحيطات
  30. ^ Little, CT; Danelian, T.; Herrington, RJ; Haymon, RM (2004). "مجتمع الفتحات الحرارية المائية في العصر الجوراسي المبكر من مجمع الفرنسيسكان" (PDF) . مجلة علم الحفريات . 78 (3): 542–559. doi :10.1666/0022-3360(2004)078<0542:ejhvcf>2.0.co;2. ISSN  0022-3360.
  31. ^ "Extremes of Eel City". مجلة علم الأحياء الفلكية . 28 مايو 2008. مؤرشف من الأصل في 2011-06-28 . تم استرجاعه في 2007-08-30 . {{cite web}}:CS1 maint: عنوان URL غير مناسب ( الرابط )
  32. ^ Sysoev, AV; Kantor, Yu. I. (1995). "نوعان جديدان من Phymorhynchus (Gastropoda, Conoidea, Conidae) من الفتحات الحرارية المائية" (PDF) . Ruthenica . 5 : 17–26. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2019-08-08 . تم الاسترجاع في 2011-01-22 .
  33. ^ بوتوس، س. "الحياة على فتحة حرارية مائية". مجتمعات الفتحات الحرارية المائية .
  34. ^ فان دوفر، سي إل "الموضوعات الساخنة: الجغرافيا الحيوية لحيوانات المنافذ الحرارية المائية في أعماق البحار". مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات.
  35. ^ Beatty, JT; et al. (2005). "بكتيريا لاهوائية ملزمة بالتمثيل الضوئي من فتحة حرارية مائية في أعماق البحار". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 102 (26): 9306–10. Bibcode :2005PNAS..102.9306B. doi : 10.1073/pnas.0503674102 . PMC 1166624. PMID  15967984 .  
  36. ^ دود، ماثيو س.؛ بابينو، دومينيك؛ جرين، تور؛ سلاك، جون ف.؛ ريتنر، مارتن؛ بيراينو، فرانكو؛ أونيل، جوناثان؛ ليتل، كريسبين تي إس (2 مارس 2017). "دليل على الحياة المبكرة في أقدم رواسب الفتحات الحرارية المائية على الأرض" (PDF) . نيتشر . 543 (7643): 60-64. رمز Bibcode :2017Natur.543...60D. doi :10.1038/nature21377. PMID  28252057. S2CID  2420384.
  37. ^ زيمر، كارل (1 مارس 2017). "يقول العلماء إن حفريات البكتيريا الكندية قد تكون الأقدم على وجه الأرض". نيويورك تايمز . تم الاسترجاع في 2 مارس 2017 .
  38. ^ غوش، بالاب (1 مارس 2017). "اكتشاف أقدم دليل على الحياة على الأرض". بي بي سي نيوز . تم الاسترجاع في 2 مارس 2017 .
  39. ^ فان دوفر 2000 [ بحاجة لمصدر كامل ]
  40. ^ لونسديل، بيتر (1977). "تجمع الكائنات البحرية الكبيرة التي تتغذى على التعليق بالقرب من فتحات المياه الحرارية العميقة في مراكز الانتشار المحيطية". أبحاث أعماق البحار . 24 (9): 857-863. رمز Bibcode :1977DSR....24..857L. doi :10.1016/0146-6291(77)90478-7. S2CID  128478123.
  41. ^ كافانوج وآخرون 1981 [ بحاجة لمصدر كامل ]
  42. ^ Felback 1981 [ مطلوب توثيق كامل ]
  43. ^ راو 1981 [ بحاجة لمصدر كامل ]
  44. ^ كافاناغ 1983 [ بحاجة لمصدر كامل ]
  45. ^ Fiala-Médioni, A. (1984). "دليل فوق بنيوي على وفرة البكتيريا التكافلية داخل الخلايا في خياشيم الرخويات ثنائية المصراع في الفتحات الحرارية المائية العميقة". Comptes rendus de l'Académie des Sciences . 298 (17): 487–492.
  46. ^ Le Pennec, M.; Hily, A. (1984). "Anatomie, structure et ultrastructure de la branchie d'un Mytilidae des sites hydrothermaux du Pacifique oriental" [تشريح وبنية وبنية دقيقة لخياشيم أحد أسماك Mytilidae في المواقع الحرارية المائية في شرق المحيط الهادئ]. Oceanologica Acta (بالفرنسية). 7 (4): 517-523.
  47. ^ فلوريس، جيه إف؛ فيشر، سي آر؛ كارني، إس إل؛ جرين، بي إن؛ فرايتاج، جيه كيه؛ شايفر، إس دبليو؛ روير، دبليو إي (2005). "يتم ربط الكبريتيد بواسطة أيونات الزنك المكتشفة في البنية البلورية للهيموجلوبين في دودة أنبوبية مائية حرارية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 102 (8): 2713-2718. رمز Bibcode : 2005PNAS..102.2713F. doi : 10.1073/pnas.0407455102 . PMC 549462. PMID  15710902 . 
  48. ^ ثيل ، فيرا. هوغلر، مايكل. بلوميل، مارتينا؛ بومان، هايك الأول. جارتنر، أندريا؛ شماليوهان، رولف؛ شتراوس، هارالد. جاربي شونبيرج، ديتر؛ بيترسن، سفين. كوارت، دومينيك أ. فيشر، تشارلز ر.؛ إيمهوف، يوهانس ف. (2012). “حدوث واسع النطاق لمسارين لتثبيت الكربون في الدودة الأنبوبية الداخلية: دروس من الدودة الأنبوبية المرتبطة بالتنفيس الحراري المائي من البحر الأبيض المتوسط”. الحدود في علم الأحياء الدقيقة . 3 : 423. دوى : 10.3389/fmicb.2012.00423 . بمك 3522073 . بميد  23248622. 
  49. ^ شتاين وآخرون 1988 [ بحاجة لمصدر كامل ]
  50. ^ هيرينج، بيتر جيه. (2002). علم الأحياء في أعماق المحيط. أكسفورد؛ نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. رقم ISBN 978-0-19-854956-7.[ الصفحة المطلوبة ]
  51. ^ فان دوفر وآخرون 1988 [ بحاجة لمصدر كامل ]
  52. ^ Desbruyeres et al 1985 [ مطلوب توثيق كامل ]
  53. ^ de Burgh, ME; Singla, CL (ديسمبر 1984). "الاستعمار البكتيري والبلعمة الذاتية على خياشيم نوع جديد من المحار من فتحة حرارية مائية". علم الأحياء البحرية . 84 (1): 1-6. رمز Bibcode :1984MarBi..84....1D. doi :10.1007/BF00394520. S2CID  85072202.
  54. ^ Wachtershauser, G. (1 January 1990). "تطور الدورات الأيضية الأولى". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 87 (1): 200–204. Bibcode :1990PNAS...87..200W. doi : 10.1073/pnas.87.1.200 . PMC 53229. PMID  2296579 . 
  55. ^ Tunnicliffe, V. (1991). "علم الأحياء الخاص بالفتحات الحرارية المائية: علم البيئة والتطور". علم المحيطات وعلم الأحياء البحرية: مراجعة سنوية . 29 : 319–408.
  56. ^ شاندرو، كوهان؛ إيماي، إيتشي؛ كانيكو، تاكيو؛ أوباياشي، يميكو؛ كوباياشي، كينسي (2013). "قدرة البقاء والتفاعلات غير الحيوية للأحماض الأمينية المختارة في محاكيات الأنظمة الحرارية المائية المختلفة". أصول الحياة والمحيط الحيوي . 43 (2): 99-108. رمز Bibcode :2013OLEB...43...99C. doi :10.1007/s11084-013-9330-9. PMID  23625039. S2CID  15200910.
  57. ^ كيمياء الفتحات الساخنة في قاع البحر قد تفسر ظهور الحياة. مجلة علم الأحياء الفلكية 27 أبريل 2015.
  58. ^ Roldan, A.; Hollingsworth, N.; Roffey, A.; Islam, H.-U.; Goodall, JBM; Catlow, CRA; Darr, JA; Bras, W.; Sankar, G.; Holt, KB; Hogartha, G.; de Leeuw, NH (24 مارس 2015). "تحويل ثاني أكسيد الكربون المستوحى من المواد البيولوجية بواسطة محفزات كبريتيد الحديد في ظل ظروف مستدامة" (PDF) . Chemical Communications . 51 (35): 7501–7504. doi : 10.1039/C5CC02078F . PMID  25835242. S2CID  217970758.
  59. ^ أوبري، إيه دي؛ كليفز، إتش جيه؛ بادا، جيه إل (2008). "دور الأنظمة الحرارية المائية تحت الماء في تخليق الأحماض الأمينية". أصول الحياة والمحيط الحيوي . 39 (2): 91-108. رمز Bibcode :2009OLEB...39...91A. doi :10.1007/s11084-008-9153-2. PMID  19034685. S2CID  207224268.
  60. ^ "المعالجة المائية لمستخلصات ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة من النفط الخام السليلوزية المسال حراريًا". dx.doi.org . doi :10.1021/acs.iecr.2c02109.s001 . تم الاسترجاع في 2024-04-06 .
  61. ^ ab Shibuya, Takazo; Takai, Ken (2022-11-16). "ثاني أكسيد الكربون السائل والفوق الحرج كمذيب عضوي في أنظمة المياه الحرارية لقاع البحر الهادي: الآثار المترتبة على التطور الكيميائي قبل الحيوي". التقدم في علوم الأرض والكواكب . 9 (1). doi : 10.1186/s40645-022-00510-6 . ISSN  2197-4284.
  62. ^ كاباليرو ، آنا. ديسبانيه أيوب، إيمانويل؛ مار دياز-ريكيجو، م.؛ دياز رودريغيز، ألبا؛ غونزاليس نونيز، ماريا إيلينا؛ ميلو، روسيلا؛ مونيوز، بيانكا ك.؛ أوجو، ويلفريد سولو؛ أسينسيو، جريجوريو؛ إتيان ميشيل. بيريز، بيدرو ج. (2011/05/13). “تكوين رابطة CC المحفزة بالفضة بين الميثان وإيثيل ديازواسيتات في ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج 2”. علوم . 332 (6031): 835-838. بيب كود :2011Sci...332..835C. دوى :10.1126/science.1204131. hdl : 10272/11557 . ISSN  0036-8075. PMID  21566191.
  63. ^ ديل، ألكسندرا م.؛ رابف، ريبيكا ج.؛ فايدا، فيرونيكا (12 مايو 2021). "واجهات الماء والهواء كبيئات لمعالجة مفارقة الماء في الكيمياء الحيوية: منظور الكيمياء الفيزيائية". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 125 (23): 4929-4942. رمز Bibcode : 2021JPCA..125.4929D. doi : 10.1021/acs.jpca.1c02864. ISSN  1089-5639. PMID  33979519.
  64. ^ جوزيف ف. ساذرلاند: حول أصل البكتيريا والعتائق، قبل الميلاد، 16 أغسطس 2014
  65. ^ نيك لين: السؤال الحيوي - الطاقة والتطور وأصول الحياة المعقدة، دبليو دبليو نورتون، 2015-07-20، ISBN 978-0-393-08881-6 ، تم أرشفة PDF في 2017-09-10 على موقع واي باك مشين 
  66. ^ لين، نيك؛ ألين، جون ف.؛ مارتن، ويليام (2010-03-26). "كيف كسب لوكا رزقه؟ التناضح الكيميائي في أصل الحياة". BioEssays . 32 (4): 271-280. doi :10.1002/bies.200900131. ISSN  0265-9247. PMID  20108228.
  67. ^ ab Lane, Nick (2017-05-15). "تدرجات البروتون في أصل الحياة". BioEssays . 39 (6). doi :10.1002/bies.201600217. ISSN  0265-9247. PMID  28503790.
  68. ^ ab Galperin, Michael Y (2017-11-21). "من غير المرجح أن يكون لتدرجات الأس الهيدروجيني الطبيعية في الفتحات القلوية الحرارية المائية دور في أصل الحياة" doi : 10.3410/f.726652474.793539164 . تم الاسترجاع في 2024-10-07 .
  69. ^ دا سيلفا، لورا؛ موريل، ماري كريستين؛ ديمر، ديفيد (2015-02-01). "التوليف المعزز بالملح لجزيئات شبيهة بالحمض النووي الريبي في ظروف حرارية مائية محاكاة". مجلة التطور الجزيئي . 80 (2): 86-97. رمز Bibcode :2015JMolE..80...86D. doi :10.1007/s00239-014-9661-9. ISSN  1432-1432. PMID  25487518. S2CID  15603239.
  70. ^ باتيل، بهافيش هـ.؛ بيرسيفال، كلوديا؛ ريتسون، دوجال ج.؛ دافي، كولم د.؛ ساذرلاند، جون د. (16 مارس 2015). "الأصول المشتركة لسلائف الحمض النووي الريبي والبروتين والدهون في التمثيل الغذائي الأولي للسيانوسلفيد". كيمياء الطبيعة . 7 (4): 301-307. رمز Bibcode :2015NatCh...7..301P. doi :10.1038/nchem.2202. ISSN  1755-4349. PMC 4568310. PMID 25803468  . 
  71. ^ ديمر، ديفيد؛ دامر، بروس؛ كومبانيتشينكو، فلاديمير (2019-12-01). "الكيمياء الحرارية المائية وأصل الحياة الخلوية". علم الأحياء الفلكية . 19 (12): 1523-1537. رمز Bibcode :2019AsBio..19.1523D. doi :10.1089/ast.2018.1979. ISSN  1531-1074. PMID  31596608. S2CID  204029724.
  72. ^ بيرس، بن كيه دي؛ بودريتز، رالف إي؛ سيمينوف، دميتري أيه؛ هينينج، توماس كيه (2017-10-24). "أصل عالم الحمض النووي الريبي: مصير القواعد النووية في البرك الصغيرة الدافئة". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 114 (43): 11327-11332. arXiv : 1710.00434 . Bibcode : 2017PNAS..11411327P. doi : 10.1073/pnas.1710339114 . ISSN  0027-8424. PMC 5664528. PMID 28973920  . 
  73. ^ دامر، بروس؛ دامر، ديفيد (2020-04-01). "فرضية الينابيع الساخنة لأصل الحياة". علم الأحياء الفلكية . 20 (4): 429-452. رمز Bibcode : 2020AsBio..20..429D. doi : 10.1089/ast.2019.2045. ISSN  1531-1074. PMC 7133448. PMID  31841362 . 
  74. ^ راسل، مايكل جيه؛ بارج، لورا إم؛ بهارتيا، روهيت؛ بوكانيجرا، ديلان؛ براشر، بول جيه؛ برانسكومب، إلبرت؛ كيد، ريتشارد؛ ماكجلين، شون؛ ماير، ديفيد إتش؛ نيتشكي، ولفجانج؛ شيبويا، تاكازو؛ فانس، ستيف؛ وايت، لورين؛ كانيك، إيسيك (2014-04-01). "الدافع إلى الحياة في العوالم الرطبة والجليدية". علم الأحياء الفلكي . 14 (4): 308-343. رمز Bibcode :2014AsBio..14..308R. doi :10.1089/ast.2013.1110. ISSN  1531-1074. PMC 3995032. PMID 24697642  . 
  75. ^ باسكي، فيليب؛ وينرت، فرانز م؛ دوهر، ستيفان؛ ليمكي، كونو هـ؛ راسل، مايكل ج؛ براون، ديتر (2007-05-29). "التراكم الشديد للنيوكليوتيدات في أنظمة المسام الحرارية المائية المحاكاة". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 104 (22): 9346-9351. doi : 10.1073/pnas.0609592104 . ISSN  0027-8424. PMC 1890497. PMID 17494767  . 
  76. ^ ويست، تيموثي؛ سوجو، فيكتور؛ بوميانكوفسكي، أندرو؛ لين، نيك (2017-12-05). "أصل الوراثة في الخلايا الأولية". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 372 (1735): 20160419. doi :10.1098/rstb.2016.0419. ISSN  0962-8436. PMC 5665807. PMID 29061892  . 
  77. ^ Whicher, Alexandra; Camprubi, Eloi; Pinna, Silvana; Herschy, Barry; Lane, Nick (2018-06-01). "Acetyl Phosphate as a Primordial Energy Currency at the Origin of Life". أصول الحياة وتطور المحيطات الحيوية . 48 (2): 159–179. Bibcode :2018OLEB...48..159W. doi :10.1007/s11084-018-9555-8. ISSN  1573-0875. PMC 6061221. PMID 29502283  . 
  78. ^ نونيس بالميرا، راكيل؛ كولناغي، ماركو؛ هاريسون، ستيوارت أ؛ بوميانكوفسكي، أندرو؛ لين، نيك (2022-11-09). "حدود الوراثة الأيضية في الخلايا الأولية". وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 289 (1986). doi :10.1098/rspb.2022.1469. ISSN 0962-8452  . PMC 9653231. PMID  36350219. 
  79. ^ هاريسون، ستيوارت أ.؛ لين، نيك (2018-12-12). "الحياة كدليل لتخليق النوكليوتيدات قبل الحيوية". Nature Communications . 9 (1): 5176. Bibcode :2018NatCo...9.5176H. doi :10.1038/s41467-018-07220-y. ISSN  2041-1723. PMC 6289992. PMID 30538225  . 
  80. ^ Pinna, Silvana; Kunz, Cäcilia; Halpern, Aaron; Harrison, Stuart A.; Jordan, Sean F.; Ward, John; Werner, Finn; Lane, Nick (2022-10-04). "أساس حيوي لـ ATP كعملة طاقة عالمية". PLOS Biology . 20 (10): e3001437. doi : 10.1371/journal.pbio.3001437 . ISSN  1545-7885. PMC 9531788. PMID  36194581 . 
  81. ^ Sojo, Víctor; Pomiankowski, Andrew; Lane, Nick (2014-08-12). "A Bioenergetic Basis for Membrane Divergence in Archaea and Bacteria". PLOS Biology . 12 (8): e1001926. doi : 10.1371/journal.pbio.1001926 . ISSN  1545-7885. PMC 4130499. PMID 25116890  . 
  82. ^ هاريسون، ستيوارت أ.؛ بالميرا، راكيل نونيس؛ هالبيرن، آرون؛ لين، نيك (2022-11-01). "أساس بيوفيزيائي لظهور الشفرة الوراثية في الخلايا الأولية". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics . 1863 (8): 148597. doi : 10.1016/j.bbabio.2022.148597 . ISSN  0005-2728. PMID  35868450. S2CID  250707510.
  83. ^ Amend, Jan P.; LaRowe, Douglas E.; McCollom, Thomas M.; Shock, Everett L. (2013-07-19). "طاقة التخليق العضوي داخل وخارج الخلية". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 368 (1622): 20120255. doi :10.1098/rstb.2012.0255. ISSN  0962-8436. PMC 3685458. PMID 23754809  . 
  84. ^ جولد، ت. (1992). "المحيط الحيوي العميق الساخن". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 89 (13): 6045-9. Bibcode :1992PNAS...89.6045G. doi : 10.1073 /pnas.89.13.6045 . PMC 49434. PMID  1631089.  
  85. ^ جولد، ت. (1992). المحيط الحيوي العميق الساخن . المجلد 89. Springer Science+Business Media. ص 6045-6049. Bibcode :1992PNAS...89.6045G. doi : 10.1073/pnas.89.13.6045 . ISBN  978-0-387-95253-6. PMC  49434 . PMID  1631089. {{cite book}}: |journal=تم تجاهله ( مساعدة )
  86. ^ Proskurowski, G.; Lilley, MD; Seewald, JS; Fru h-Green, GL; Olson, EJ; Lupton, JE; Sylva, SP; Kelley, DS (1 فبراير 2008). "إنتاج الهيدروكربون غير الحيوي في حقل لوست سيتي الهيدروحراري". مجلة العلوم . 319 (5863): 604–607. doi :10.1126/science.1151194. PMID  18239121. S2CID  22824382.
  87. ^ ديجينز، إي تي (1969). المياه المالحة الساخنة ورواسب المعادن الثقيلة الحديثة في البحر الأحمر . سبرينغر فيرلاغ. [ الصفحة المطلوبة ]
  88. ^ كاثلين، كرين (2003). سيقان البحر: حكايات عالمة محيطات . بولدر، كولورادو: مطبعة وست فيو. رقم ISBN 9780813342856. OCLC  51553643.[ الصفحة المطلوبة ]
  89. ^ "ما هي الفتحات الحرارية المائية؟". National Ocean Service . National Oceanic and Atmospheric Administration . تم الاسترجاع في 10 أبريل 2018 .
  90. ^ لونسديل، ب. (1977). "تجمع الكائنات البحرية الكبيرة التي تتغذى على التعليق بالقرب من فتحات المياه الحرارية العميقة في مراكز الانتشار المحيطية". أبحاث أعماق البحار . 24 (9): 857-863. رمز Bibcode :1977DSR....24..857L. doi :10.1016/0146-6291(77)90478-7. S2CID  128478123.
  91. ^ كرين، كاثلين؛ نورمارك، ويليام ر. (10 نوفمبر 1977). "النشاط الهيدروحراري والبنية القميية لارتفاع شرق المحيط الهادئ عند 21 درجة شمالاً". مجلة البحوث الجيوفيزيائية . 82 (33): 5336-5348. رمز Bibcode :1977JGR....82.5336C. ​​doi :10.1029/jb082i033p05336.
  92. ^ "الغوص والاكتشاف: رحلات استكشافية إلى قاع البحر". www.divediscover.whoi.edu . تم الاسترجاع في 2016-01-04 .
  93. ^ ديفيس، ريبيكا؛ جويس، كريستوفر (5 ديسمبر 2011). "اكتشاف أعماق البحار الذي غيّر علم الأحياء". NPR.org . تم الاسترجاع في 9 أبريل 2018 .
  94. ^ كورليس، جون ب.؛ ديموند، جاك؛ جوردون، لويس آي.؛ إدموند، جون م.؛ فون هيرزن، ريتشارد ب.؛ بالارد، روبرت د.؛ جرين، كينيث؛ ويليامز، ديفيد؛ باينبريدج، أرنولد؛ كرين، كاثي؛ فان أندل، تجيرد هـ. (16 مارس 1979). "ينابيع المياه الحرارية تحت الماء في شق جزر غالاباغوس". ساينس . 203 (4385): 1073-1083. رمز Bibcode :1979Sci...203.1073C. doi :10.1126/science.203.4385.1073. PMID  17776033. S2CID  39869961.
  95. ^ Francheteau, J (1979). "اكتشاف رواسب خام كبريتيد ضخمة في أعماق البحار على ارتفاع شرق المحيط الهادئ" (PDF) . Nature . 277 (5697): 523. Bibcode :1979Natur.277..523F. doi :10.1038/277523a0. S2CID  4356666.
  96. ^ موقع WHOI
  97. ^ Macdonald, KC; Becker, Keir; Spiess, FN; Ballard, RD (1980). "تدفق الحرارة الحرارية المائية لفتحات "المدخن الأسود" على ارتفاع شرق المحيط الهادئ". رسائل علوم الأرض والكواكب . 48 (1): 1-7. رمز Bibcode :1980E&PSL..48....1M. doi :10.1016/0012-821X(80)90163-6.
  98. ^ Haymon, Rachel M. ; Kastner, Miriam (1981). "رواسب الينابيع الساخنة على ارتفاع شرق المحيط الهادئ عند 21 درجة شمالاً: وصف أولي لعلم المعادن والتكوين". رسائل علوم الأرض والكواكب . 53 (3): 363-381. Bibcode :1981E&PSL..53..363H. doi :10.1016/0012-821X(81)90041-8.
  99. ^ "فتحة تهوية جديدة تحت الماء تشير إلى أسطورة برأس ثعبان" (بيان صحفي). EurekAlert! . 18 أبريل 2007 . تم الاسترجاع في 2007-04-18 .
  100. ^ "Beebe". قاعدة بيانات Interridge Vents.
  101. ^ German, CR; et al. (2010). "Diverse styles of sub-underwater venting on the ultraslow spread Mid-Cayman Rise" (PDF) . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 107 (32): 14020–5. Bibcode : 2010PNAS..10714020G. doi : 10.1073/pnas.1009205107 . PMC 2922602. PMID  20660317. تم الاسترجاع في 2010-12-31 . 
    • "استكشاف الفتحات الحرارية المائية في قاع المحيط - السخانات المائية التي تجذب علماء الأحياء الفلكية". SciGuru . 11 أكتوبر 2010. مؤرشف من الأصل في 2010-10-18.
  102. ^ شوكمان، ديفيد (21 فبراير 2013). "فريق بريطاني يكتشف أعمق فتحات تهوية تحت الماء". بي بي سي نيوز . تم استرجاعه في 21 فبراير 2013 .
  103. ^ برود، ويليام جيه. (2016-01-12). "البركان الذي يبلغ طوله 40 ألف ميل". نيويورك تايمز . ISSN  0362-4331 . تم الاسترجاع في 2016-01-17 .
  104. ^ ليل أكوستا، ماريا لويزا؛ برول ليديسما، روزا ماريا (2016). "Caracterización Geoquímica de las المظاهر الحرارية intermareales de Bahía Concepción en la Península de Baja California" [التوصيف الجيوكيميائي للمظاهر الحرارية للمد والجزر لخليج كونسيبسيون في شبه جزيرة باجا كاليفورنيا]. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana (بالإسبانية). 68 (3): 395-407. دوى : 10.18268/bsgm2016v68n3a2 . جستور  24921551.
  105. ^ Beaulieu, Stace E.; Baker, Edward T.; German, Christopher R.; Maffei, Andrew (November 2013). "قاعدة بيانات عالمية موثوقة لحقول الفتحات الحرارية المائية النشطة تحت الماء". Geochemistry, Geophysics, Geosystems . 14 (11): 4892–4905. Bibcode :2013GGG....14.4892B. doi : 10.1002/2013GC004998 . hdl : 1912/6496 . S2CID  53604809.
  106. ^ روجرز ، أليكس د. تايلر، بول أ. كونيلي، دوغلاس ب. كوبلي، جون T.؛ جيمس، راشيل. لارتر، روبرت د. لينس، كاترين؛ ميلز، راشيل أ. جاراباتو، ألفريدو نافيرا؛ بانكوست، ريتشارد د. بيرس، ديفيد أ. بولونين، نيكولاس في سي؛ الألمانية، كريستوفر ر. شانك، تيموثي. بورش سوبان، فيليب هـ؛ ألكر، بليندا ج.؛ أكويلينا، ألفريد؛ بينيت، سارة أ. كلارك، أندرو؛ دينلي ، روبرت جيه جيه. جراهام ، اليستير جي سي. جرين ، داريل ر. هوكس، جيفري أ. هيبورن، لورا؛ هيلاريو، آنا؛ هوفين، فيرلي منظمة العفو الدولية؛ مارش، لي. راميريز لودرا، إيفا؛ ريد، وليام DK. روترمان، كريستوفر ن. سويتنج، كريستوفر جيه؛ ثاتجي، سفين؛ زويرجلماير، كاترين؛ إيزن، جوناثان أ. (3 يناير 2012). "اكتشاف مجتمعات جديدة من فتحات التهوية الحرارية المائية في أعماق البحار في المحيط الجنوبي وتداعياتها على الجغرافيا الحيوية". مجلة بلوس للبيولوجيا . 10 (1): e1001234. doi : 10.1371/journal.pbio.1001234 . PMC 3250512 . PMID  22235194. 
  107. ^ بيركنز، دبليو جي (1 يوليو 1984). "خامات الدولوميت والنحاس من سيليكا جبل إيزا؛ نتيجة نظام تغيير حراري مائي متزامن". الجيولوجيا الاقتصادية . 79 (4): 601-637. رمز Bibcode :1984EcGeo..79..601P. doi :10.2113/gsecongeo.79.4.601.
  108. ^ نحن على وشك البدء في استخراج المياه من الفتحات الحرارية المائية في قاع المحيط أرشيف 2022-01-17 على موقع واي باك مشين . نوتيلوس ؛ براندون كيم. 12 سبتمبر 2015.
  109. ^ Ginley, S.; Diekrup, D.; Hannington, M. (2014). "تصنيف المعادن والكيمياء الجيولوجية لتكوين الحديد المخطط من نوع Algoma، Temagami، ON" (PDF) . تم الاسترجاع في 2017-11-14 .
  110. ^ "فجر التعدين في أعماق المحيطات". كل ما أحتاجه . 2006. مؤرشف من الأصل في 2021-03-03 . تم استرجاعه في 2008-08-21 .
  111. ^ حكومة كندا، الشؤون العالمية الكندية (2017-01-23). ​​"نظرة عامة على سوق قطاع التعدين 2016 – اليابان". www.tradecommissioner.gc.ca . تم الاسترجاع في 2019-03-11 .
  112. ^ "تحرير موارد اليابان". صحيفة جابان تايمز . 25 يونيو 2012.
  113. ^ "نوتيلوس تحدد منطقة كبريتيد الذهب والنحاس عالية الجودة في قاع البحر" (بيان صحفي). نوتيلوس مينيرالز. 25 مايو 2006. مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2009.
  114. ^ "معادن نبتون" . تم الاسترجاع في 2 أغسطس 2012 .
  115. ^ بيرني، ك.؛ وآخرون. "التعدين المحتمل للكبريتيدات الضخمة في قاع البحر: دراسة حالة في بابوا غينيا الجديدة" (PDF) . جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، ب. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2015-09-23 . تم الاسترجاع في 2009-11-22 .
  116. ^ abcdefghijklmnop ميلر، كاثرين أ.؛ تومسون، كيرستن ف.؛ جونستون، بول؛ سانتيلو، ديفيد (2018). "نظرة عامة على التعدين في قاع البحر بما في ذلك الحالة الحالية للتنمية والتأثيرات البيئية وفجوات المعرفة". فرونتيرز في علوم البحار . 4. doi : 10.3389/fmars.2017.00418 . hdl : 10871/130175 . ISSN  2296-7745.
  117. ^ "كنوز من الأعماق". عالم الكيمياء . يناير 2007.
  118. ^ أمون، ديفا؛ ثالر، أندرو د. (2019-08-06). "262 رحلة تحت البحر: تقييم عالمي للتنوع البيولوجي للحيوانات الكبيرة والكبيرة وجهود البحث في فتحات المياه الحرارية العميقة". مجلة PeerJ . 7 : e7397. doi : 10.7717/peerj.7397 . ISSN  2167-8359. PMC 6688594. PMID 31404427  . 
  119. ^ السر في قاع المحيط. ديفيد شوكمان، بي بي سي نيوز . 19 فبراير 2018.
  120. ^ Devey, CW; Fisher, CR; Scott, S. (2007). "Responsible Science at Hydrothermal Vents" (PDF) . Oceanography . 20 (1): 162–72. doi :10.5670/oceanog.2007.90. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2011-07-23.
  121. ^ جونسون، م. (2005). "المحيطات تحتاج إلى حماية من العلماء أيضًا". نيتشر . 433 (7022): 105. Bibcode :2005Natur.433..105J. doi : 10.1038/433105a . PMID  15650716. S2CID  52819654.
  122. ^ جونسون، م. (2005). "فتحات أعماق البحار يجب أن تكون مواقع تراث عالمي". أخبار MPA . 6 : 10.
  123. ^ تايلر، ب.؛ جيرمان، سي.؛ تونيكليف، ف. (2005). "علماء الأحياء لا يشكلون تهديدًا لفتحات أعماق البحار". نيتشر . 434 (7029): 18. رمز Bibcode :2005Natur.434...18T. doi : 10.1038/434018b . PMID  15744272. S2CID  205033213.
  124. ^ ab Mullineaux, Lauren S.; Metaxas, Anna; Beaulieu, Stace E.; Bright, Monika; Gollner, Sabine; Grupe, Benjamin M.; Herrera, Santiago; Kellner, Julie B.; Levin, Lisa A.; Mitarai, Satoshi; Neubert, Michael G.; Thurnherr, Andreas M.; Tunnicliffe, Verena; Watanabe, Hiromi K.; Won, Yong-Jin (2018-02-21). "استكشاف بيئة الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار في إطار مجتمع ميتاكومينيتي". Frontiers in Marine Science . 5 : 49. doi : 10.3389/fmars.2018.00049 . hdl : 1912/10332 . ISSN  2296-7745.
  125. ^ ab You, C.-F.; Bickle, MJ (August 1998). "تطور رواسب كبريتيد ضخمة نشطة في قاع البحر". Nature . 394 (6694): 668–671. Bibcode :1998Natur.394..668Y. doi :10.1038/29279. ISSN  0028-0836. S2CID  4379956.
  126. ^ ab Noguchi, Takuroh; Shinjo, Ryuichi; Ito, Michihiro; Takada, Jitsuya; Oomori, Tamotsu (2011). "كيمياء جيولوجية الباريت من المداخن الحرارية المائية في حوض أوكيناوا: نظرة ثاقبة على تكوين المداخن وتفاعل السوائل/الرواسب". مجلة العلوم المعدنية والبترولية . 106 (1): 26-35. رمز Bibcode :2011JMPeS.106...26N. doi : 10.2465/jmps.090825 . ISSN  1345-6296. S2CID  129266361.
  127. ^ أب تاكاماسا، أساكو؛ ناكاي، شونيتشي؛ ساتو، فوميهيرو؛ تويودا، شين؛ بانيرجي، ديبابراتا؛ إيشيباشي ، جونيتشيرو (فبراير 2013). “اختلال التوازن الإشعاعي U – Th وتاريخ ESR لقشرة كبريتيد تحتوي على الباريت من حوض ماريانا الجنوبي”. الجيولوجيا الرباعية . 15 : 38-46. بيب كود :2013QuGeo..15...38T. دوى :10.1016/j.quageo.2012.12.002. S2CID  129020357.
  128. ^ اي بي سي فوجيوارا، تايسي؛ تويودا، شين؛ أوشيدا، آي؛ إيشيباشي، جون إيشيرو؛ ناكاي، شونيتشي؛ تاكاماسا، أساكو (2015)، إيشيباشي، جون إيشيرو؛ أوكينو، كيوكو؛ سونامورا ، ميتشيناري (محرران)، “تأريخ ESR للباريت في رواسب كبريتيد الحرارة المائية في قاع البحر في حوض أوكيناوا”، المحيط الحيوي تحت قاع البحر المرتبط بالأنظمة الحرارية المائية ، طوكيو: سبرينغر اليابان، الصفحات من 369 إلى 386، دوى : 10.1007/978- 4-431-54865-2_29 ، ISBN 978-4-431-54864-5
  129. ^ abc Tsang, Man-Yin; Toyoda, Shin; Tomita, Makiko; Yamamoto, Yuzuru (2022-08-01). "الاستقرار الحراري ودرجة حرارة إغلاق الباريت لتأريخ الرنين المغزلي للإلكترون". علم التأريخ الجيولوجي الرباعي . 71 : 101332. رمز Bibcode : 2022QuGeo..7101332T. doi : 10.1016/j.quageo.2022.101332 . ISSN  1871-1014. S2CID  248614826.
  130. ^ Uchida, Ai; Toyoda, Shin; Ishibashi, Jun-ichiro; Nakai, Shun'ichi (2015), Ishibashi, Jun-ichiro; Okino, Kyoko; Sunamura, Michinari (eds.), "226Ra-210Pb and 228Ra-228Th Dating of Barite in Submarine Hydrothermal Sulfide Deposits Collected at the Okinawa Trough and the Southern Mariana Trough", Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems: TAIGA Concept , Tokyo: Springer Japan, pp. 607–615, doi : 10.1007/978-4-431-54865-2_47 , ISBN 978-4-431-54865-2، S2CID  129751032

قراءة إضافية

  • Haymon, RM (2014). "الفتحات الحرارية المائية عند التلال الوسطى للمحيط". وحدة مرجعية في أنظمة الأرض والعلوم البيئية . doi :10.1016/b978-0-12-409548-9.09050-3. ISBN 978-0-12-409548-9.
  • فان دوفر، سي إل؛ همفريس، إس إي؛ فورناري، دي؛ كافانو، سي إم؛ كولير، آر؛ جوفريدي، إس كيه؛ هاشيموتو، جيه؛ ليلي، إم دي؛ رايزنباخ، ألاباما؛ شانك، تي إم؛ فون دام، كيه إل؛ بانتا، إيه؛ جالانت، آر إم؛ جوتز، دي؛ جرين، دي؛ هال، جيه؛ هارمر، تي إل؛ هورتادو، إل إيه؛ جونسون، بي؛ ماكينيس، زد بي؛ ميريديث، سي؛ أولسون، إي؛ بان، إلينوي؛ تورنيبسيد، إم؛ وون، واي؛ يونج سي آر، الثالث؛ فريجينهوك، آر سي (13 سبتمبر 2001). "الجغرافيا الحيوية والوضع البيئي لفتحات المياه الحرارية في المحيط الهندي". ساينس . 294 (5543): 818-823. رمز Bibcode :2001Sci...294..818V. doi : 10.1126/science.1064574 . PMID  11557843. S2CID  543841.{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( الرابط )
  • فان دوفر؛ سيندي لي (2000). علم البيئة في فتحات المياه الحرارية في أعماق البحار . مطبعة جامعة برينستون. رقم ISBN 978-0-691-04929-8.
  • بيتي، جيه تي؛ أوفرمان، جيه؛ لينس، إم تي؛ مانسكي، أيه كيه؛ لانج، إيه إس؛ بلانكينشيب، آر إي ؛ فان دوفر، سي إل؛ مارتينسون، تي إيه؛ بلاملي، إف جي (20 يونيو 2005). "بكتيريا لاهوائية ملزمة بالتمثيل الضوئي من فتحة حرارية مائية في أعماق البحار". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 102 (26): 9306-9310. رمز Bibcode : 2005PNAS..102.9306B. doi : 10.1073/pnas.0503674102 . PMC  1166624. PMID  15967984 .
  • جلين فورد وجوناثان سيمنيت، الفضة من البحر، سبتمبر/أكتوبر 1982، المجلد 33، العدد 5، مجلة أرامكو السعودية العالمية، أرشيف 2006-11-12 على موقع واي باك مشين، تاريخ الوصول 17 أكتوبر 2005
  • بالارد، روبرت د.، 2000، الظلام الأبدي ، مطبعة جامعة برينستون.
  • Csotonyi, JT; Stackebrandt, E.; Yurkov, V. (4 يوليو 2006). "التنفس اللاهوائي على التلورات والمعادن الأخرى في البكتيريا من حقول التنفيس الحراري المائي في المحيط الهادئ الشرقي". علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 72 (7): 4950-4956. رمز Bibcode :2006ApEnM..72.4950C. doi :10.1128/AEM.00223-06. PMC  1489322. PMID  16820492 .
  • Koschinsky, Andrea; Garbe-Schönberg, Dieter; Sander, Sylvia; Schmidt, Katja; Gennerich, Hans-Hermann; Strauss, Harald (2008). "التنفيس الحراري المائي في ظروف الضغط ودرجة الحرارة فوق النقطة الحرجة لمياه البحر، 5°S على سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي". الجيولوجيا . 36 (8): 615. Bibcode :2008Geo....36..615K. doi :10.1130/G24726A.1.
  • كاثرين براهيك (4 أغسطس 2008). "العثور على أسخن مياه على الأرض". مجلة نيو ساينتست . تم الاسترجاع في 18 يونيو 2010 .
يوجد في ويكيميديا ​​كومنز وسائط متعلقة بـ الفتحات الحرارية المائية .
لدى Scholia ملف تعريف موضوعي للتنفيس الحراري المائي .
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=الفتحات_الحرارية_المائية&oldid=1252305864"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate