stringtranslate.com

Гидротермальный источник

Гидротермальные источники — это трещины на морском дне , из которых выбрасывается геотермально нагретая вода. Они обычно встречаются вблизи вулканически активных мест, областей, где тектонические плиты раздвигаются в срединно-океанических хребтах , океанических бассейнах и горячих точках . [1] Рассеивание гидротермальных жидкостей по всему мировому океану в местах активных источников создает гидротермальные шлейфы. Гидротермальные отложения — это горные породы и месторождения минеральных руд, образованные в результате действия гидротермальных источников.

Гидротермальные источники существуют, потому что Земля геологически активна и имеет большое количество воды на своей поверхности и в своей коре. Под морем они могут образовывать образования, называемые черными курильщиками или белыми курильщиками, которые поставляют широкий спектр элементов в мировые океаны, тем самым внося вклад в глобальную морскую биогеохимию . По сравнению с большей частью глубоководного моря, области вокруг гидротермальных источников биологически более продуктивны, часто вмещая сложные сообщества, подпитываемые химическими веществами, растворенными в жидкостях источников. Хемосинтетические бактерии и археи, обнаруженные вокруг гидротермальных источников, образуют основу пищевой цепи , поддерживая разнообразные организмы, включая гигантских трубчатых червей , моллюсков, блюдечек и креветок. Считается, что активные гидротермальные источники существуют на спутнике Юпитера Европе и спутнике Сатурна Энцеладе , [ 2] [3] , и предполагается, что древние гидротермальные источники когда-то существовали на Марсе . [1] [4]

Гидротермальные источники были выдвинуты в качестве гипотезы , что они были существенным фактором для начала абиогенеза и выживания примитивной жизни . Было показано, что условия этих источников поддерживают синтез молекул, важных для жизни. Некоторые данные свидетельствуют о том, что определенные источники, такие как щелочные гидротермальные источники или источники, содержащие сверхкритический CO 2, более благоприятны для образования этих органических молекул . Однако происхождение жизни является широко обсуждаемой темой, и существует множество противоречивых точек зрения.

Физические свойства

Видео NOAA о гидротермальных источниках

Гидротермальные источники в глубине океана обычно формируются вдоль срединно-океанических хребтов , таких как Восточно-Тихоокеанское поднятие и Срединно-Атлантический хребет . Это места, где расходятся две тектонические плиты и формируется новая кора. [5]

Вода, которая выходит из гидротермальных источников морского дна, состоит в основном из морской воды, втянутой в гидротермальную систему вблизи вулканического сооружения через разломы и пористые отложения или вулканические слои, а также из некоторого количества магматической воды, высвобождаемой поднимающейся магмой . [1] В наземных [ необходимо разъяснение ] гидротермальных системах большая часть воды, циркулирующей в системах фумарол и гейзеров , представляет собой метеорную воду плюс грунтовую воду , которая просочилась в термальную систему с поверхности, но также обычно содержит некоторую часть метаморфической воды , магматической воды и осадочного формационного рассола , который высвобождается магмой. Доля каждого из них варьируется от места к месту. [ необходима цитата ]

В отличие от температуры окружающей воды на этих глубинах, составляющей приблизительно 2 °C (36 °F), вода выходит из этих отверстий при температуре от 60 °C (140 °F) [6] до 464 °C (867 °F). [7] [8] Из-за высокого гидростатического давления на этих глубинах вода может существовать либо в жидкой форме, либо в виде сверхкритической жидкости при таких температурах. [5] Критическая точка (чистой) воды составляет 375 °C (707 °F) при давлении 218  атмосфер .

Однако введение солености в жидкость повышает критическую точку до более высоких температур и давлений. Критическая точка морской воды (3,2 мас. % NaCl) составляет 407 °C (765 °F) и 298,5 бар [9] , что соответствует глубине ~2960 м (9710 футов) ниже уровня моря. Соответственно, если гидротермальная жидкость с соленостью 3,2 мас. % NaCl выходит выше 407 °C (765 °F) и 298,5 бар, она является сверхкритической. Кроме того, было показано, что соленость флюидов жерл сильно различается из-за разделения фаз в коре. [10] Критическая точка для флюидов с более низкой соленостью находится при более низких условиях температуры и давления, чем для морской воды, но выше, чем для чистой воды. Например, флюид жерла с 2,24 мас. % соленость NaCl имеет критическую точку при 400 °C (752 °F) и 280,5 бар. Таким образом, вода, выходящая из самых горячих частей некоторых гидротермальных источников, может быть сверхкритической жидкостью , обладающей физическими свойствами между свойствами газа и свойствами жидкости . [ 7] [8]

На этой фазовой диаграмме зеленая пунктирная линия иллюстрирует аномальное поведение воды . Зеленая пунктирная линия отмечает точку плавления , а синяя линия — точку кипения , показывая, как они изменяются в зависимости от давления; сплошная зеленая линия показывает типичное поведение точки плавления для других веществ.

Примеры сверхкритического излияния обнаружены на нескольких участках. Sister Peak (гидротермальное поле Comfortless Cove, 4°48′S 12°22′W / 4.800°S 12.367°W / -4.800; -12.367 , глубина 2996 м или 9829 футов) извергает низкосоленые разделенные на фазы парообразные жидкости. Длительное излияние не было обнаружено сверхкритическим, но кратковременное впрыскивание 464 °C (867 °F) было значительно выше сверхкритических условий. Было обнаружено, что на соседнем участке, Turtle Pits, извергается низкосоленая жидкость при 407 °C (765 °F), что выше критической точки жидкости при этой солености. Место выхода в желобе Кайман под названием Биби , которое является самым глубоким в мире известным гидротермальным местом на глубине ~5000 м (16000 футов) ниже уровня моря, показало устойчивое сверхкритическое извержение при температуре 401 °C (754 °F) и 2,3% масс. NaCl. [11]

Хотя сверхкритические условия наблюдались в нескольких местах, пока неизвестно, какое значение, если таковое имеется, имеет сверхкритическое извержение с точки зрения гидротермальной циркуляции, образования минеральных отложений, геохимических потоков или биологической активности. [ необходима ссылка ]

Начальные стадии жерла начинаются с отложения минерального ангидрида. Затем сульфиды меди, железа и цинка осаждаются в зазорах жерла , делая его менее пористым с течением времени. Зарегистрирован рост жерла порядка 30 см (1 фут) в день. [12] Исследование глубоководных жерл у побережья Фиджи в апреле 2007 года показало, что эти жерла являются значительным источником растворенного железа (см. цикл железа ). [13]

Черные курильщики и белые курильщики

Вымершие курильщики

Некоторые гидротермальные источники образуют приблизительно цилиндрические структуры дымоходов. Они образуются из минералов, которые растворяются в жидкости источника. Когда перегретая вода контактирует с почти замерзающей морской водой, минералы выпадают в осадок, образуя частицы, которые увеличивают высоту дымоходов. Некоторые из этих структур дымоходов могут достигать высоты 60 м (200 футов). [14] Примером такого возвышающегося источника является «Годзилла», структура на глубоководном дне Тихого океана около Орегона , которая поднялась на 40 м (130 футов), прежде чем она рухнула в 1996 году. [15]

Черные курильщики

Черный курильщик «Канделябра» на гидротермальном поле Логачева на Срединно-Атлантическом хребте на глубине 3300 м (10800 футов)
Звукозапись от черного курильщика

Черный курильщик или глубоководный источник — это тип гидротермального источника, обнаруженного на морском дне , как правило, в батиальной зоне (с наибольшей частотой на глубинах от 2500 до 3000 м (от 8200 до 9800 футов)), но также и на меньших глубинах, а также глубже в абиссальной зоне . [1] Они выглядят как черные, похожие на дымоход структуры, которые испускают облако черного материала. Черные курильщики обычно испускают частицы с высоким содержанием серосодержащих минералов или сульфидов. Черные курильщики образуются на полях шириной в сотни метров, когда перегретая вода из-под земной коры проходит через дно океана (вода может достигать температуры выше 400 °C (752 °F)). [1] Эта вода богата растворенными минералами из коры, в первую очередь сульфидами . Когда она вступает в контакт с холодной океанской водой, многие минералы выпадают в осадок, образуя черную, похожую на дымоход структуру вокруг каждого источника. Отложенные сульфиды металлов могут со временем стать массивными месторождениями сульфидной руды . Некоторые черные курильщики на Азорской части Срединно-Атлантического хребта чрезвычайно богаты содержанием металлов , например, Rainbow с  концентрацией железа 24 000 μM . [16]

Черные курильщики были впервые обнаружены в 1979 году на Восточно-Тихоокеанском поднятии учеными из Института океанографии Скриппса в ходе проекта RISE . [17] Они наблюдались с помощью глубоководного аппарата ALVIN из Океанографического института Вудс-Хоул . Сейчас известно, что черные курильщики существуют в Атлантическом и Тихом океанах на средней глубине 2100 м (6900 футов). Самые северные черные курильщики представляют собой скопление из пяти под названием Loki's Castle , [18] обнаруженное в 2008 году учеными из Университета Бергена на 73° с.ш. , на Срединно-Атлантическом хребте между Гренландией и Норвегией . Эти черные курильщики представляют интерес, поскольку они находятся в более стабильной области земной коры, где тектонические силы меньше и, следовательно, поля гидротермальных источников встречаются реже. [19] Самые глубоководные из известных в мире черных курильщиков находятся в Каймановой впадине , на глубине 5000 м (3,1 мили) ниже поверхности океана. [20]

Белые курильщики

Пузырьки углекислого газа выбрасываются белыми курильщиками на месте выброса Шампани в Эйфуку.

Белые курильщики испускают более светлые минералы, такие как содержащие барий , кальций и кремний . Эти источники также имеют тенденцию иметь более низкотемпературные шлейфы, вероятно, потому, что они, как правило, удалены от источника тепла. [1]

Черные и белые курильщики могут сосуществовать в одном и том же гидротермальном поле, но они, как правило, представляют собой проксимальные (близкие) и дистальные (отдаленные) источники к основной зоне восходящего потока соответственно. Однако белые курильщики в основном соответствуют затухающим стадиям таких гидротермальных полей, поскольку магматические источники тепла постепенно удаляются от источника (из-за кристаллизации магмы), а в гидротермальных флюидах начинает преобладать морская вода вместо магматической. Минерализующие флюиды из этого типа источников богаты кальцием и образуют преимущественно сульфатные (т. е. барит и ангидрит ) и карбонатные отложения. [1]

Гидротермальные плюмы

Белые курильщики в Champagne Vent, Эйфуку , Япония

Гидротермальные плюмы представляют собой жидкие образования, которые проявляются там, где гидротермальные жидкости выбрасываются в вышележащую водную толщу в местах активных гидротермальных источников. [21] Поскольку гидротермальные жидкости обычно обладают физическими (например, температура , плотность ) и химическими (например, pH , Eh , основные ионы) свойствами, отличными от свойств морской воды , гидротермальные плюмы воплощают физические и химические градиенты, которые способствуют нескольким типам химических реакций, включая окислительно-восстановительные реакции и реакции осаждения . [21] Из-за этих реакций гидротермальные плюмы представляют собой динамические образования, физические и химические свойства которых изменяются как в пространстве, так и во времени в пределах океана.

Гидротермальные флюиды имеют температуру (~40 to >400°C), значительно превышающую температуру морской воды на дне океана (~4°C), что означает, что гидротермальная жидкость менее плотная, чем окружающая морская вода, и будет подниматься через толщу воды из-за плавучести , образуя гидротермальный шлейф; поэтому фаза, во время которой гидротермальные шлейфы поднимаются через толщу воды, известна как фаза «плавучего шлейфа». [21] Во время этой фазы сдвиговые силы между гидротермальным шлейфом и окружающей морской водой создают турбулентный поток , который способствует смешению двух типов жидкостей, что постепенно разбавляет гидротермальный шлейф морской водой. [21] В конечном итоге, сопряженные эффекты разбавления и подъема в постепенно более теплую (менее плотную) вышележащую морскую воду заставят гидротермальный шлейф стать нейтрально плавучим на некоторой высоте над морским дном; поэтому эта стадия эволюции гидротермального шлейфа известна как фаза «неплавучего шлейфа». [21] Как только шлейф становится нейтрально плавучим, он больше не может продолжать подниматься через толщу воды и вместо этого начинает распространяться в поперечном направлении по всему океану, потенциально на несколько тысяч километров. [22]

Химические реакции происходят одновременно с физической эволюцией гидротермальных плюмов. В то время как морская вода является относительно окислительной жидкостью, гидротермальные жерловые жидкости обычно являются восстановительными по своей природе. [21] Следовательно, восстановленные химические вещества, такие как газообразный водород , сероводород , метан , Fe 2+ и Mn 2+ , которые распространены во многих жерловых жидкостях, будут реагировать при смешивании с морской водой. В жидкостях с высокой концентрацией H 2 S растворенные ионы металлов, такие как Fe 2+ и Mn 2+, легко выпадают в осадок в виде темноокрашенных сульфидных минералов металлов (см. «черные курильщики»). [21] Кроме того, Fe 2+ и Mn 2+, вовлеченные в гидротермальный плюм, в конечном итоге окисляются с образованием нерастворимых минералов (окси)гидроксидов Fe и Mn . [23] По этой причине термин «ближнее поле» гидротермального плюма был предложен для обозначения области гидротермального плюма, в которой происходит активное окисление металлов, в то время как термин «дальнее поле» относится к области плюма, в пределах которой произошло полное окисление металлов. [22]

Идентификация и датировка

Несколько химических трассеров, обнаруженных в гидротермальных струях, используются для обнаружения глубоководных гидротермальных источников во время исследовательских круизов. Полезные трассеры гидротермальной активности должны быть химически инертными, чтобы изменения концентрации трассера после выброса были обусловлены исключительно разбавлением. [21] Благородный газ гелий соответствует этому критерию и является особенно полезным трассером гидротермальной активности. Это связано с тем, что гидротермальные выбросы высвобождают повышенные концентрации гелия-3 относительно морской воды, редкого, встречающегося в природе изотопа He, получаемого исключительно из недр Земли. [21] Таким образом, рассеивание 3 He по океанам через гидротермальные струи создает аномальные составы изотопов He в морской воде, которые указывают на гидротермальные выбросы. Другим благородным газом, который может служить трассером гидротермальной активности, является радон . Поскольку все встречающиеся в природе изотопы Rn радиоактивны, концентрации Rn в морской воде также могут предоставить информацию о возрасте гидротермальных плюмов при сочетании с данными об изотопах He. [21] Изотоп радон-222 используется для этой цели, поскольку 222 Rn имеет самый длительный период полураспада среди всех встречающихся в природе изотопов радона, примерно 3,82 дня. [24] Растворенные газы, такие как H2 , H2S и CH4 , и металлы, такие как Fe и Mn, присутствующие в высоких концентрациях в гидротермальных флюидах по сравнению с морской водой, также могут быть диагностическими для гидротермальных плюмов и, таким образом, для активного выброса; однако эти компоненты являются реактивными и, таким образом, менее пригодны в качестве индикаторов гидротермальной активности. [21]

Биогеохимия океана

Схема биогеохимических процессов в системе гидротермальных источников

Гидротермальные плюмы представляют собой важный механизм, посредством которого гидротермальные системы влияют на морскую биогеохимию . Гидротермальные источники выбрасывают в океан широкий спектр следовых металлов , включая Fe , Mn , Cr , Cu , Zn , Co , Ni , Mo , Cd , V и W , [25] многие из которых имеют биологические функции. [26] Многочисленные физические и химические процессы контролируют судьбу этих металлов после того, как они выбрасываются в толщу воды. Согласно термодинамической теории, Fe2 + и Mn2 + должны окисляться в морской воде с образованием нерастворимых осадков (окси)гидроксидов металлов; однако комплексообразование с органическими соединениями и образование коллоидов и наночастиц может удерживать эти окислительно-восстановительно-чувствительные элементы во взвешенном состоянии в растворе далеко от места выхода. [21] [23]

Fe и Mn часто имеют самые высокие концентрации среди металлов в кислых гидротермальных флюидах, [25] и оба имеют биологическое значение, особенно Fe, которое часто является ограничивающим питательным веществом в морской среде. [26] Таким образом, дальний перенос Fe и Mn посредством органического комплексообразования может представлять собой важный механизм круговорота металлов в океане. [22] Кроме того, гидротермальные источники доставляют в океан значительные концентрации других биологически важных микроэлементов, таких как Mo, который мог быть важен в ранней химической эволюции океанов Земли и для происхождения жизни (см. «теорию гидротермального происхождения жизни»). [25] [27] Однако осадки Fe и Mn также могут влиять на биогеохимию океана, удаляя микроэлементы из водной толщи. Заряженные поверхности минералов (окси)гидроксида железа эффективно адсорбируют такие элементы, как фосфор , ванадий , мышьяк и редкоземельные металлы из морской воды; Таким образом, хотя гидротермальные струи могут представлять собой чистый источник металлов, таких как Fe и Mn, для океанов, они также могут поглощать другие металлы и неметаллические питательные вещества, такие как P, из морской воды, представляя собой чистый сток этих элементов. [23]

Биология гидротермальных источников

Традиционно считалось, что жизнь поддерживается энергией солнца, но глубоководные организмы не имеют доступа к солнечному свету, поэтому биологические сообщества вокруг гидротермальных источников должны зависеть от питательных веществ, содержащихся в пыльных химических отложениях и гидротермальных жидкостях, в которых они живут. Ранее бентосные океанографы предполагали, что организмы источников зависят от морского снега , как и глубоководные организмы. Это сделало бы их зависимыми от растительной жизни и, следовательно, от солнца. Некоторые организмы гидротермальных источников действительно потребляют этот «дождь», но только при такой системе формы жизни были бы редкими. Однако по сравнению с окружающим морским дном зоны гидротермальных источников имеют плотность организмов в 10 000–100 000 раз больше. К этим организмам относятся крабы-йети , у которых есть длинные волосатые руки, которыми они тянутся над источником, чтобы собрать пищу. [ необходима цитата ]

Гидротермальные источники признаны типом экосистем, основанных на хемосинтезе (CBE), где первичная продуктивность подпитывается химическими соединениями в качестве источников энергии вместо света ( хемоавтотрофия ). [28] Сообщества гидротермальных источников способны поддерживать такое огромное количество жизни, потому что организмы источников зависят от хемосинтетических бактерий в качестве пищи. Вода из гидротермального источника богата растворенными минералами и поддерживает большую популяцию хемоавтотрофных бактерий. Эти бактерии используют соединения серы, в частности сероводород , химическое вещество, высокотоксичное для большинства известных организмов, для производства органического материала посредством процесса хемосинтеза .

Влияние источников на живую среду выходит за рамки организмов, которые живут вокруг них, поскольку они выступают в качестве важного источника железа в океанах, обеспечивая железом фитопланктон. [29]

Биологические сообщества

Живое сообщество в гидротермальных источниках на Срединно-океаническом хребте на глубине 3030 м (9940 футов)

Древнейшей подтвержденной записью о «современном» биологическом сообществе, связанном с жерлом, является Фигероа Сульфид из ранней юры Калифорнии. [30] Экосистема, сформированная таким образом, зависит от постоянного существования поля гидротермального жерла как основного источника энергии, что отличается от большей части поверхностной жизни на Земле, которая основана на солнечной энергии . Однако, хотя часто говорят, что эти сообщества существуют независимо от солнца, некоторые из организмов на самом деле зависят от кислорода, вырабатываемого фотосинтезирующими организмами, в то время как другие являются анаэробными .

Гигантские трубчатые черви ( Riftia pachyptila ) скапливаются вокруг жерл Галапагосского разлома .

Хемосинтетические бактерии вырастают в толстый мат, который привлекает другие организмы, такие как амфиподы и веслоногие рачки , которые питаются бактериями напрямую. Более крупные организмы, такие как улитки, креветки, крабы, трубчатые черви , рыбы (особенно бельдюга , угорь-головорез , Ophidiiformes и Symphurus thermophilus ) и осьминоги (особенно Vulcanoctopus hydrothermalis ), образуют пищевую цепочку отношений хищника и жертвы выше первичных потребителей. Основные семейства организмов, обнаруженных вокруг отверстий на морском дне, — это кольчатые черви , погонофоры , брюхоногие моллюски и ракообразные, а крупные двустворчатые моллюски , вестиментиферовые черви и «безглазые» креветки составляют основную часть немикробных организмов. [ необходима цитата ]

Стаи маленьких синафобранхидных угрей, Dysommina rugosa , живут в расщелинах на вершине Нафануа. Ученые окрестили это место «Городом угрей».

Трубчатые черви Siboglinid , которые могут достигать более 2 м (6,6 футов) в высоту у самых крупных видов, часто составляют важную часть сообщества вокруг гидротермального источника. У них нет рта или пищеварительного тракта, и, как паразитические черви, они поглощают питательные вещества, вырабатываемые бактериями в своих тканях. Около 285 миллиардов бактерий содержится в унции ткани трубчатого червя. Трубчатые черви имеют красные перья, которые содержат гемоглобин . Гемоглобин соединяется с сероводородом и передает его бактериям, живущим внутри червя. В свою очередь, бактерии питают червя углеродными соединениями. Два вида, которые обитают в гидротермальном источнике, — это Tevnia jerichonana и Riftia pachyptila . Одно обнаруженное сообщество, получившее название « Город угрей », состоит преимущественно из угря Dysommina rugosa . Хотя угри не редкость, беспозвоночные обычно доминируют в гидротермальных источниках. Город Ил-Сити расположен недалеко от вулканического конуса Нафануа , Американское Самоа . [31]

В 1993 году уже было известно о более чем 100 видах брюхоногих моллюсков, встречающихся в гидротермальных источниках. [32] В гидротермальных источниках было обнаружено более 300 новых видов, [33] многие из которых являются «родственными видами» для других, обнаруженных в географически разделенных зонах источников. Было высказано предположение, что до того, как Североамериканская плита перекрыла срединно-океанический хребет , в восточной части Тихого океана существовала одна биогеографическая зона источника. [34] Последующее препятствие для путешествий положило начало эволюционному расхождению видов в разных местах. Примеры конвергентной эволюции, наблюдаемые между отдельными гидротермальными источниками, рассматриваются как основная поддержка теории естественного отбора и эволюции в целом.

Гигантские трубчатые черви у подножия гидротермальной горы

Хотя жизнь на этих глубинах очень редка, черные курильщики являются центрами целых экосистем . Солнечного света там нет, поэтому многие организмы, такие как археи и экстремофилы , преобразуют тепло, метан и соединения серы, выделяемые черными курильщиками, в энергию с помощью процесса, называемого хемосинтезом . Более сложные формы жизни, такие как моллюски и трубчатые черви , питаются этими организмами. Организмы, находящиеся в основании пищевой цепи , также откладывают минералы в основание черного курильщика, тем самым завершая жизненный цикл .

Вид фототрофных бактерий был обнаружен живущим около черного курильщика у побережья Мексики на глубине 2500 м (8200 футов). Солнечный свет не проникает так далеко в воду. Вместо этого бактерии, часть семейства Chlorobiaceae , используют слабое свечение черного курильщика для фотосинтеза . Это первый организм, обнаруженный в природе, который использует для фотосинтеза исключительно свет, отличный от солнечного. [35]

В окрестностях черных курильщиков постоянно обнаруживаются новые и необычные виды. Помпейский червь Alvinella pompejana , способный выдерживать температуру до 80 °C (176 °F), был обнаружен в 1980-х годах, а чешуйчатый брюхоногий моллюск Chrysomallon squamiferum — в 2001 году во время экспедиции на гидротермальное поле Кайрей в Индийском океане . Последний использует сульфиды железа ( пирит и грейгит) для структуры своих дермальных склеритов (затвердевших частей тела) вместо карбоната кальция . Считается, что экстремальное давление 2500 м3 воды (приблизительно 25  мегапаскалей или 250  атмосфер ) играет роль в стабилизации сульфида железа для биологических целей. Вероятно, эта броня служит защитой от ядовитых радул (зубов) хищных улиток этого сообщества.

В марте 2017 года исследователи сообщили о доказательствах существования, возможно, древнейших форм жизни на Земле . Предполагаемые окаменелые микроорганизмы были обнаружены в гидротермальных отложениях в поясе Нуввуагиттук в Квебеке, Канада , которые могли существовать уже 4,280 млрд лет назад , вскоре после образования океанов 4,4 млрд лет назад и вскоре после образования Земли 4,54 млрд лет назад. [36] [37] [38]

Креветки ( Alvinocaris ), несколько приземистых омаров и сотни двустворчатых моллюсков ( Bathymodiolus )
Макрурусиды рядом с вымершим курильщиком

Симбиоз животных и бактерий

Плотная фауна ( кива -аномураны и похожие на вулканолепас ракушки) вблизи жерл хребта Восточный Скотия

Экосистемы гидротермальных источников обладают огромной биомассой и производительностью, но это основано на симбиотических отношениях, которые развились в источниках. Экосистемы глубоководных гидротермальных источников отличаются от своих мелководных и наземных гидротермальных аналогов из-за симбиоза, который происходит между макробеспозвоночными хозяевами и хемоавтотрофными микробными симбионтами в первых. [39] Поскольку солнечный свет не достигает глубоководных гидротермальных источников, организмы в глубоководных гидротермальных источниках не могут получать энергию от солнца для выполнения фотосинтеза. Вместо этого микробная жизнь, обнаруженная в гидротермальных источниках, является хемосинтетической; они фиксируют углерод, используя энергию химических веществ, таких как сульфид, в отличие от световой энергии солнца. Другими словами, симбионт преобразует неорганические молекулы (H 2 S, CO 2 , O) в органические молекулы, которые затем хозяин использует в качестве питания. Однако сульфид является чрезвычайно токсичным веществом для большинства форм жизни на Земле. По этой причине ученые были поражены, когда в 1977 году впервые обнаружили гидротермальные источники, кишащие жизнью. Было обнаружено повсеместное симбиоз хемоавтотрофов, живущих в ( эндосимбиоз ) жабрах животных источников; причина, по которой многоклеточная жизнь способна выживать в токсичности систем источников. Поэтому ученые сейчас изучают, как микробные симбионты помогают в детоксикации сульфида (тем самым позволяя хозяину выживать в других токсичных условиях). Работа над функцией микробиома показывает, что микробиомы, связанные с хозяином, также важны для развития хозяина, питания, защиты от хищников и детоксикации. Взамен хозяин обеспечивает симбионта химическими веществами, необходимыми для хемосинтеза, такими как углерод, сульфид и кислород. [ необходима цитата ]

На ранних стадиях изучения жизни в гидротермальных источниках существовали различные теории относительно механизмов, с помощью которых многоклеточные организмы могли получать питательные вещества из этих сред, и как они могли выживать в таких экстремальных условиях. В 1977 году была выдвинута гипотеза, что хемоавтотрофные бактерии в гидротермальных источниках могут быть ответственны за вклад в рацион двустворчатых моллюсков, питающихся суспензией. [40]

Наконец, в 1981 году было установлено, что гигантский трубчатый червь получает питание в результате хемоавтотрофных бактериальных эндосимбионтов. [41] [42] [43] По мере того, как ученые продолжали изучать жизнь в гидротермальных источниках, стало понятно, что симбиотические отношения между хемоавтотрофами и видами беспозвоночных макрофауны были повсеместными. Например, в 1983 году было подтверждено, что ткань жабр моллюска содержит бактериальные эндосимбионты; [44] в 1984 году было также обнаружено, что батимодиолиды и везикомидные моллюски несут эндосимбионтов. [45] [46]

Однако механизмы, посредством которых организмы приобретают своих симбионтов, различаются, как и метаболические отношения. Например, у трубчатых червей нет рта и кишечника, но у них есть «трофосома», где они занимаются питанием и где находятся их эндосимбионты. У них также есть ярко-красный шлейф, который они используют для поглощения таких соединений, как O, H2S и CO2 , которые питают эндосимбионтов в их трофосоме. Примечательно, что гемоглобин трубчатых червей (который, кстати, является причиной ярко-красного цвета шлейфа) способен переносить кислород без помех или ингибирования со стороны сульфида, несмотря на то, что кислород и сульфид обычно очень реактивны. В 2005 году было обнаружено, что это возможно благодаря ионам цинка, которые связывают сероводород в гемоглобине трубчатых червей, тем самым предотвращая реакцию сульфида с кислородом. Он также уменьшает воздействие сульфида на ткани трубчатых червей и обеспечивает бактерии сульфидом для осуществления хемоавтотрофии. [47] Также было обнаружено, что трубчатые черви могут метаболизировать CO2 двумя различными способами и могут переключаться между ними по мере необходимости при изменении условий окружающей среды. [48]

В 1988 году исследования подтвердили наличие тиотрофных (сульфид-окисляющих) бактерий в Alviniconcha hessleri , крупном моллюске с отверстием для выхода. [49] Чтобы обойти токсичность сульфида, мидии сначала преобразуют его в тиосульфат, прежде чем передать его симбионтам. [50] В случае подвижных организмов, таких как креветки-альвинокариды, они должны отслеживать оксичные (богатые кислородом) / аноксичные (бедные кислородом) среды, поскольку они колеблются в окружающей среде. [ необходима цитата ]

Организмы, живущие на краю полей гидротермальных источников, такие как гребешки-пектиниды, также несут эндосимбионтов в своих жабрах, и в результате их бактериальная плотность ниже по сравнению с организмами, живущими ближе к источнику. Однако зависимость гребешка от микробного эндосимбионта для получения питания, таким образом, также уменьшается. [ необходима цитата ]

Более того, не все животные-хозяева имеют эндосимбионтов; у некоторых есть эписимбионты — симбионты, живущие на животном, а не внутри него. Креветки, обнаруженные в жерлах Срединно-Атлантического хребта, когда-то считались исключением из необходимости симбиоза для выживания макробеспозвоночных в жерлах. Это изменилось в 1988 году, когда было обнаружено, что они несут эписимбионтов. [51] С тех пор было обнаружено, что другие организмы в жерлах также несут эписимбионтов, [52] например, Lepetodrilis fucensis. [53]

Кроме того, в то время как некоторые симбионты восстанавливают соединения серы, другие известны как « метанотрофы » и восстанавливают соединения углерода, а именно метан. Батмодиолидные мидии являются примером хозяина, который содержит метанотрофных эндосимбионтов; однако, последние в основном встречаются в холодных просачиваниях, а не в гидротермальных источниках. [ необходима цитата ]

Хотя хемосинтез, происходящий в глубинах океана, позволяет организмам жить без солнечного света в прямом смысле, технически они все еще полагаются на солнце для выживания, поскольку кислород в океане является побочным продуктом фотосинтеза. Однако, если бы солнце внезапно исчезло и фотосинтез прекратился на нашей планете, жизнь в глубоководных гидротермальных источниках могла бы продолжаться тысячелетиями (пока кислород не иссякнет). [ необходима цитата ]

Теория гидротермального происхождения жизни

Химическая и термическая динамика в гидротермальных источниках делает такие среды весьма подходящими с термодинамической точки зрения для протекания химических эволюционных процессов. Таким образом, тепловой поток энергии является постоянным агентом и, как предполагается, внес вклад в эволюцию планеты, включая пребиотическую химию. [1]

Гюнтер Вехтерсхойзер предложил теорию мира железа и серы и предположил, что жизнь могла зародиться в гидротермальных источниках. Вехтерсхойзер предположил, что ранняя форма метаболизма предшествовала генетике. Под метаболизмом он подразумевал цикл химических реакций, которые высвобождают энергию в форме, которую можно использовать в других процессах. [54]

Было высказано предположение, что синтез аминокислот мог происходить глубоко в земной коре и что эти аминокислоты впоследствии были выброшены вместе с гидротермальными жидкостями в более холодные воды, где более низкие температуры и присутствие глинистых минералов способствовали образованию пептидов и протоклеток . [55] Это привлекательная гипотеза из-за обилия CH 4 ( метана ) и NH 3 ( аммиака ), присутствующих в регионах гидротермальных источников, условия, которое не обеспечивалось примитивной атмосферой Земли. Основным ограничением этой гипотезы является отсутствие стабильности органических молекул при высоких температурах, но некоторые предполагают, что жизнь могла возникнуть за пределами зон с самой высокой температурой. [56] Существует множество видов экстремофилов и других организмов, которые в настоящее время живут непосредственно вокруг глубоководных источников, что предполагает, что это действительно возможный сценарий. [ необходима цитата ]

Экспериментальные исследования и компьютерное моделирование показывают, что поверхности минеральных частиц внутри гидротермальных источников имеют схожие каталитические свойства с ферментами и способны создавать простые органические молекулы, такие как метанол (CH 3 OH) и муравьиную кислоту (HCO 2 H), из растворенного в воде CO 2. [57] [58] [59] Кроме того, открытие сверхкритического CO 2 в некоторых местах было использовано для дальнейшей поддержки теории гидротермального происхождения жизни, учитывая, что он может увеличивать скорости органических реакций. Его высокая сольватационная способность и скорость диффузии позволяют ему способствовать синтезу амино- и муравьиной кислоты , а также синтезу других органических соединений, полимеров и четырех аминокислот: аланина, аргинина, аспарагиновой кислоты и глицина. Эксперименты in situ выявили конвергенцию высокого содержания N 2 и сверхкритического CO 2 в некоторых местах, а также доказательства наличия сложного органического материала (аминокислот) внутри пузырьков сверхкритического CO 2 . [60] [61] [62] Сторонники этой теории происхождения жизни также предлагают присутствие сверхкритического CO 2 в качестве решения «водного парадокса», который пронизывает теории о происхождении жизни в водных условиях. Этот парадокс охватывает тот факт, что вода необходима для жизни и в изобилии будет гидролизовать органические молекулы и предотвращать реакции дегидратационного синтеза, необходимые для химической и биологической эволюции. [63] Сверхкритический CO 2 , будучи гидрофобным, действует как растворитель, который облегчает среду, благоприятную для дегидратационного синтеза. Поэтому была выдвинута гипотеза, что присутствие сверхкритического CO 2 в гидротермальных источниках Гадея сыграло важную роль в происхождении жизни. [61]

Существуют некоторые доказательства, связывающие происхождение жизни с щелочными гидротермальными источниками в частности. Условия pH этих источников могли сделать их более подходящими для зарождающейся жизни. [64] [65] Одна из современных теорий заключается в том, что естественные протонные градиенты в этих глубоководных источниках восполнили отсутствие фосфолипидных двухслойных мембран и протонных насосов у ранних организмов, что позволило образоваться ионным градиентам, несмотря на отсутствие клеточных механизмов и компонентов, присутствующих в современных клетках. [66] На эту тему ведутся некоторые дискуссии. [67] [68] Утверждалось, что естественные градиенты pH этих источников, играющие роль в происхождении жизни, на самом деле неправдоподобны. Контраргумент основывается, среди прочего, на том, что автор описывает как маловероятность образования механизмов, которые производят энергию из градиентов pH, обнаруженных в гидротермальных источниках без/до существования генетической информации. [68] На этот контрапункт ответил Ник Лейн , один из исследователей, на чьей работе он фокусируется. Он утверждает, что контрапункт в значительной степени неверно интерпретирует как его работу, так и работу других. [67]

Еще одной причиной того, что взгляд на глубоководные гидротермальные источники как на идеальную среду для зарождения жизни остается спорным, является отсутствие циклов «влажный-сухой» и воздействия ультрафиолетового света, которые способствуют образованию мембранных везикул и синтезу многих биомолекул. [69] [70] [71] Ионные концентрации гидротермальных источников отличаются от внутриклеточной жидкости в большинстве форм жизни. Вместо этого было высказано предположение, что наземные пресноводные среды, скорее всего, являются идеальной средой для формирования ранних клеток. [72] [73] Между тем, сторонники гипотезы глубоководных гидротермальных источников предполагают, что термофорез в минеральных полостях является альтернативным отсеком для полимеризации биополимеров. [74] [75]

Неизвестно, как термофорез в минеральных полостях может способствовать кодированию и метаболизму. Ник Лейн предполагает, что полимеризация нуклеотидов при высоких концентрациях нуклеотидов в самовоспроизводящихся протоклетках, где «молекулярная скученность и фосфорилирование в таких ограниченных, высокоэнергетических протоклетках могут потенциально способствовать полимеризации нуклеотидов с образованием РНК». [76] Ацетилфосфат, возможно, может способствовать полимеризации на минеральных поверхностях или при низкой активности воды. [77] Компьютерное моделирование показывает, что концентрация нуклеотидов в катализе нуклеотидов «энергетического пути обмена благоприятна, поскольку энергия ограничена; благоприятствование этому пути способствует большему синтезу нуклеотидов». Быстрый нуклеотидный катализ фиксации CO2 снижает концентрацию нуклеотидов, поскольку рост и деление протоклетки происходят быстро, что затем приводит к уменьшению концентрации нуклеотидов вдвое, слабый нуклеотидный катализ фиксации CO2 мало способствует росту и делению протоклетки. [78]

В биохимии реакции с CO 2 и H 2 производят предшественников биомолекул, которые также производятся из пути ацетил-КоА и цикла Кребса , что поддерживает происхождение жизни в глубоководных щелочных источниках. Ацетилфосфат, полученный в результате реакций, способен фосфорилировать АДФ в АТФ, [79] при максимальном синтезе, происходящем при высокой активности воды и низких концентрациях ионов, в Гадейском океане, вероятно, были более низкие концентрации ионов, чем в современных океанах. Концентрации Mg 2+ и Ca 2+ в щелочных гидротермальных системах ниже, чем в океане. [80] Высокая концентрация калия в большинстве форм жизни может быть легко объяснена тем, что протоклетки могли развить натрий-водородные антипортеры для откачки Na +, поскольку пребиотические липидные мембраны менее проницаемы для Na +, чем для H + . [81] Если бы клетки возникли в этих средах, они были бы автотрофами с путем Вуда-Льюнгдаля и неполным обратным циклом Кребса. [82] Математическое моделирование органического синтеза карбоновых кислот в липиды, нуклеотиды, аминокислоты и сахара, а также реакции полимеризации благоприятны в щелочных гидротермальных источниках. [83]

Глубокая горячая биосфера

В начале своей статьи 1992 года «Глубокая горячая биосфера » Томас Голд ссылался на океанские жерла в поддержку своей теории о том, что нижние уровни Земли богаты живым биологическим материалом, который находит свой путь на поверхность. [84] Он далее развил свои идеи в книге «Глубокая горячая биосфера» . [85]

В статье об абиогенном производстве углеводородов в выпуске журнала Science за февраль 2008 года использовались данные экспериментов на гидротермальном поле Лост-Сити, чтобы сообщить, как абиотический синтез низкомолекулярных углеводородов из углекислого газа, полученного из мантии, может происходить в присутствии ультраосновных пород, воды и умеренного количества тепла. [86]

Открытия и исследования

В 1949 году глубоководное исследование сообщило об аномально горячих рассолах в центральной части Красного моря . Более поздние работы в 1960-х годах подтвердили наличие горячих, 60 °C (140 °F), соленых рассолов и связанных с ними металлоносных грязей. Горячие растворы исходили из активного подводного разлома . Высокосоленый характер вод не был благоприятен для живых организмов. [87] Рассолы и связанные с ними грязи в настоящее время изучаются как источник пригодных для добычи драгоценных и цветных металлов.

Впервые черные курильщики были обнаружены в 1979 году на Восточно-Тихоокеанском поднятии на 21° северной широты.
Элвин в 1978 году, через год после первого исследования гидротермальных источников. Стойка, висящая на носу, содержит контейнеры с образцами.

В июне 1976 года ученые из Института океанографии Скриппса получили первые доказательства существования подводных гидротермальных источников вдоль Галапагосского разлома, отрога Восточно-Тихоокеанского поднятия , в ходе экспедиции Плеяды II , используя систему визуализации морского дна Deep-Tow. [88] В 1977 году первые научные статьи о гидротермальных источниках были опубликованы [89] учеными из Института океанографии Скриппса ; научный сотрудник Питер Лонсдейл опубликовал фотографии, сделанные с помощью глубоководных буксируемых камер, [90] а аспирант Кэтлин Крейн опубликовала карты и данные о температурных аномалиях. [91] На месте, которое было названо «Clam-bake», были установлены транспондеры, чтобы экспедиция могла вернуться в следующем году для прямых наблюдений с помощью DSV Alvin .

Хемосинтетические экосистемы, окружающие подводные гидротермальные источники Галапагосского разлома, впервые были непосредственно обнаружены в 1977 году, когда группа морских геологов, финансируемых Национальным научным фондом, вернулась на объекты Кламбейк. Главным исследователем подводного исследования был Джек Корлисс из Университета штата Орегон . Корлисс и Тьерд ван Андел из Стэнфордского университета наблюдали и брали образцы источников и их экосистемы 17 февраля 1977 года во время погружения в DSV Alvin , исследовательском подводном аппарате, эксплуатируемом Океанографическим институтом Вудс-Хоул (WHOI). [92] Другими учеными в исследовательском круизе были Ричард (Дик) фон Герцен и Роберт Баллард из WHOI, Джек Даймонд и Луис Гордон из Университета штата Орегон, Джон Эдмонд и Таня Этуотер из Массачусетского технологического института , Дэйв Уильямс из Геологической службы США и Кэтлин Крейн из Института океанографии Скриппса . [92] [93] Эта группа опубликовала свои наблюдения за жерлами, организмами и составом жидкостей жерл в журнале Science. [94] В 1979 году группа биологов во главе с Дж. Фредериком Грасслом, в то время работавшим в WHOI , вернулась в то же место, чтобы исследовать биологические сообщества, обнаруженные двумя годами ранее.

Высокотемпературные гидротермальные источники, «черные курильщики», были обнаружены весной 1979 года командой из Института океанографии Скриппса с помощью подводного аппарата Alvin . Экспедиция RISE исследовала Восточно-Тихоокеанское поднятие на 21° с.ш. с целью проверки геофизического картирования морского дна с помощью Alvin и поиска другого гидротермального поля за пределами жерл Галапагосского разлома. Экспедицию возглавляли Фред Шписс и Кен Макдональд , в нее входили участники из США, Мексики и Франции. [17] Район погружения был выбран на основе открытия на морском дне холмов сульфидных минералов французской экспедицией CYAMEX в 1978 году. [95]  Перед началом погружений участник экспедиции Роберт Баллард обнаружил аномалии температуры воды у дна с помощью глубоко буксируемого комплекта приборов. Первое погружение было нацелено на одну из этих аномалий. В пасхальное воскресенье 15 апреля 1979 года во время погружения Элвина на глубину 2600 метров Роджер Ларсон и Брюс Люендик обнаружили поле гидротермальных источников с биологическим сообществом, похожим на источники Галапагосских островов. Во время последующего погружения 21 апреля Уильям Нормарк и Тьерри Жюто обнаружили высокотемпературные источники, испускающие струи черных минеральных частиц из труб; черных курильщиков. [96] После этого Макдональд и Джим Эйкен установили температурный зонд на Элвине , чтобы измерить температуру воды в источниках черных курильщиков. Это позволило зафиксировать самые высокие температуры, зарегистрированные тогда в глубоководных гидротермальных источниках (380±30 °C). [97] Анализ материала черных курильщиков и питающих их труб показал, что осадки сульфида железа являются распространенными минералами в «дыме» и стенках труб. [98] 

Черный курильщик, известный как Братья

В 2005 году компания Neptune Resources NL, занимающаяся разведкой полезных ископаемых, подала заявку и получила права на разведку участка площадью 35 000 км2 на дуге Кермадек в исключительной экономической зоне Новой Зеландии с целью разведки залежей массивных сульфидов на морском дне — потенциального нового источника сульфидов свинца , цинка и меди , образующихся в современных гидротермальных источниках. Открытие гидротермального источника в Тихом океане у берегов Коста-Рики , названного полем гидротермальных источников Медуза (в честь змееволосой Медузы из греческой мифологии ), было объявлено в апреле 2007 года. [99] Гидротермальное поле Ашадзе (13° с.ш. на Срединно-Атлантическом хребте, высота -4200 м) было самым глубоким известным высокотемпературным гидротермальным полем до 2010 года, когда гидротермальный шлейф, исходящий из участка Биби [100] ( 18°33′ с.ш. 81°43′ з.д. / 18,550° с.ш. 81,717° з.д. / 18,550; -81,717 , высота -5000 м), был обнаружен группой ученых из Лаборатории реактивного движения НАСА и Океанографического института Вудс-Хоул . Этот участок расположен на 110-километровом, сверхмедленно распространяющемся поднятии Мид-Кайман в пределах Каймановой впадины . [101] В начале 2013 года в Карибском море были обнаружены самые глубокие из известных гидротермальных источников на глубине почти 5000 метров (16000 футов). [102]

Океанографы изучают вулканы и гидротермальные источники срединно-океанического хребта Хуан-де-Фука , где тектонические плиты отдаляются друг от друга. [103]

Гидротермальные источники и другие геотермальные проявления в настоящее время изучаются в Баия-де-Консепсьон, Южная Нижняя Калифорния, Мексика. [104]

Распределение

Гидротермальные источники распределены вдоль границ плит Земли, хотя они также могут быть обнаружены в местах внутри плит, таких как горячие точки вулканов. По состоянию на 2009 год было известно около 500 активных подводных гидротермальных источников, около половины из которых визуально наблюдались на морском дне, а другая половина предполагалась по индикаторам водной толщи и/или отложениям на морском дне. [105]

Распределение гидротермальных источников

Роджерс и др. (2012) [106] выделили по крайней мере 11 биогеографических провинций систем гидротермальных источников:

  1. Провинция Срединно-Атлантического хребта ,
  2. Провинция Восточный хребет Скотия ,
  3. северная провинция Восточно-Тихоокеанского поднятия ,
  4. Центральная провинция Восточно-Тихоокеанского поднятия,
  5. южная провинция Восточно-Тихоокеанского поднятия,
  6. к югу от микроплиты Пасхи ,
  7. Провинция Индийского океана,
  8. четыре провинции в западной части Тихого океана и многие другие.

Эксплуатация

Гидротермальные жидкости содержат растворенные минералы, которые охлаждаются и вступают в реакцию с морской водой, а затем выпадают в виде осадка на окружающем морском дне.

Гидротермальные источники в некоторых случаях привели к образованию пригодных для эксплуатации минеральных ресурсов посредством отложения массивных сульфидных залежей на морском дне . Рудное тело Маунт-Айза , расположенное в Квинсленде , Австралия , является прекрасным примером. [107] Многие гидротермальные источники богаты кобальтом , золотом , медью и редкоземельными металлами, необходимыми для электронных компонентов. [108] Считается, что гидротермальные источники на архейском морском дне сформировали полосчатые железные формации типа Алгома , которые были источником железной руды . [109]

Недавно компании по разведке полезных ископаемых, движимые возросшей ценовой активностью в секторе основных металлов в середине 2000-х годов, обратили свое внимание на добычу полезных ископаемых из гидротермальных полей на морском дне. Теоретически возможно значительное снижение затрат. [110]

В таких странах, как Япония , где минеральные ресурсы в основном поступают из-за международного импорта, [111] наблюдается особый толчок к добыче минеральных ресурсов морского дна. [112] Первая в мире «крупномасштабная» добыча месторождений минеральных ресурсов гидротермальных источников была проведена  Японской национальной корпорацией по нефти, газу и металлам (JOGMEC) в августе-сентябре 2017 года. JOGMEC провела эту операцию с использованием исследовательского судна Hakurei . Эта добыча проводилась на поле гидротермального источника «Izena hole/cauldron» в пределах гидротермально активного задугового бассейна, известного как Окинавский желоб , который содержит 15 подтвержденных полей гидротермальных источников согласно базе данных InterRidge Vents.

Две компании в настоящее время находятся на поздних стадиях начала добычи массивных сульфидов морского дна (SMS). Nautilus Minerals находится на продвинутых стадиях начала добычи на своем месторождении Solwarra в архипелаге Бисмарка , а Neptune Minerals находится на более ранней стадии со своим месторождением Rumble II West, расположенным на дуге Кермадек , недалеко от островов Кермадек . Обе компании предлагают использовать модифицированную существующую технологию. Nautilus Minerals в партнерстве с Placer Dome (теперь часть Barrick Gold ) в 2006 году удалось вернуть более 10 метрических тонн добытых SMS на поверхность с помощью модифицированных барабанных резцов, установленных на ROV, что является первым в мире. [113] Neptune Minerals в 2007 году удалось извлечь образцы осадков SMS с помощью модифицированного всасывающего насоса для нефтяной промышленности, установленного на ROV, что также является первым в мире. [114]

Потенциальная добыча полезных ископаемых на морском дне оказывает воздействие на окружающую среду, включая пылевые шлейфы от горнодобывающего оборудования, влияющие на фильтрующие организмы, [108] обрушение или повторное открытие отверстий, выброс метанового клатрата или даже субокеанические оползни. [115]

Стая креветок рода Alvinocaris возле кратера в Тихоокеанском огненном кольце.

Также существуют потенциальные экологические эффекты от инструментов, необходимых для добычи этих экосистем гидротермальных источников, включая шумовое загрязнение и антропогенный свет. Добыча в системе гидротермальных источников потребует использования как подводных инструментов для добычи на морском дне, включая дистанционно управляемые подводные аппараты (ROV), так и надводных вспомогательных судов на поверхности океана. [116] Неизбежно, что в результате работы этих машин будет создаваться некоторый уровень шума, что представляет собой проблему для организмов гидротермальных источников, поскольку, поскольку они находятся на глубине до 12 000 футов под поверхностью океана, они воспринимают очень мало звука. [116] В результате этого эти организмы эволюционировали с высокочувствительными органами слуха, поэтому при внезапном увеличении шума, например, создаваемого горнодобывающим оборудованием, существует вероятность повреждения этих органов слуха и нанесения вреда организмам источников. [116] Также важно учитывать, что многие исследования смогли показать, что большой процент бентосных организмов общается с помощью очень низкочастотных звуков; Следовательно, повышение уровня окружающего шума на морском дне может потенциально маскировать связь между организмами и изменять поведенческие модели. [116] Подобно тому, как глубоководные инструменты SMS-добычи создают шумовое загрязнение, они также создают антропогенные источники света на морском дне (от инструментов для добычи) и поверхности океана (от судов поддержки надводных источников). Организмы в этих гидротермальных системах жерл находятся в афотической зоне океана и приспособились к условиям очень низкой освещенности. Исследования глубоководных креветок показали, что прожекторы, используемые на морском дне при изучении систем жерл, могут вызывать постоянное повреждение сетчатки, [116] что требует дальнейшего изучения потенциального риска для других организмов жерл. В дополнение к риску, которому подвергаются глубоководные организмы, суда поддержки надводных источников используют ночное антропогенное освещение. [116] Исследования показали, что этот тип освещения на поверхности океана может дезориентировать морских птиц и вызывать выпадение осадков, когда они летят к антропогенному свету и истощаются или сталкиваются с искусственными объектами, что приводит к травмам или смерти. [116] При оценке воздействия добычи полезных ископаемых из гидротермальных источников на окружающую среду принимаются во внимание как водные, так и наземные организмы.

Существует три процесса отходов горнодобывающей промышленности, известные как боковой сброс осадка, процесс обезвоживания и сдвиг или возмущение осадка, которые можно было бы ожидать при глубоководных процессах добычи и которые могут привести к накоплению шлейфа или облака осадка, что может иметь существенные экологические последствия. Боковой сброс осадка - это процесс, который будет происходить на морском дне и будет включать перемещение материала на морском дне погруженными ROV и, скорее всего, будет способствовать образованию шлейфов осадка на морском дне. [116] Идея бокового сброса осадка заключается в том, что ROV будут сбрасывать экономически бесценный материал в сторону от места добычи перед транспортировкой сульфидного материала на вспомогательное судно на поверхности. Цель этого процесса - уменьшить количество материала, переносимого на поверхность, и минимизировать наземные работы. [116] Процесс обезвоживания - это процесс отходов горнодобывающей промышленности, который, скорее всего, будет способствовать образованию шлейфов осадка с поверхности. Метод утилизации отходов горнодобывающей промышленности приводит к сбросу воды с судна, которая могла быть получена во время добычи и транспортировки материала с морского дна на поверхность. Третьим фактором, способствующим образованию шлейфа или облака осадков, является нарушение и выброс осадков. Этот вклад отходов горнодобывающей промышленности в основном связан с горнодобывающей деятельностью на морском дне, связанной с перемещением ROV и разрушительным нарушением морского дна как частью самого процесса добычи. [116]

Две основные экологические проблемы в результате этих процессов добычи отходов, которые способствуют образованию шлейфа осадка, - это выброс тяжелых металлов и увеличение количества выбрасываемых осадков. Выброс тяжелых металлов в основном связан с процессом обезвоживания, который будет происходить на борту судна на поверхности воды. [116] Основная проблема, связанная с обезвоживанием, заключается в том, что это не просто выброс морской воды, возвращающейся в толщу воды. Тяжелые металлы, такие как медь и кобальт, которые будут получены из материала, извлеченного на морском дне, также смешиваются с водой, которая выбрасывается в толщу воды. Первая экологическая проблема, связанная с выбросом тяжелых металлов, заключается в том, что он может изменить химию океана в пределах этой локализованной области водной толщи. Вторая проблема заключается в том, что некоторые из тяжелых металлов, которые могут быть выброшены, могут иметь определенный уровень токсичности не только для организмов, населяющих эту область, но и для организмов, проходящих через территорию участка добычи. [116] Проблемы, связанные с увеличением выброса осадков, в основном связаны с двумя другими процессами добычи отходов, боковым сбросом осадков и нарушением осадка морского дна. Главной экологической проблемой будет удушение организмов ниже в результате перераспределения больших объемов осадка в другие области на морском дне, что может потенциально угрожать популяции организмов, населяющих эту область. Перераспределение больших объемов осадка также может повлиять на процессы питания и газообмена между организмами, представляя серьезную угрозу для популяции. Наконец, эти процессы также могут увеличить скорость осадконакопления на морском дне, что приведет к прогнозируемому минимуму в 500 м на каждые 1–10 км. [116]

В настоящее время обе вышеупомянутые компании ведут большую работу, чтобы гарантировать, что потенциальное воздействие добычи полезных ископаемых на окружающую среду хорошо изучено и меры контроля реализованы до начала эксплуатации. [117] Однако этот процесс, вероятно, был затруднен непропорциональным распределением исследовательских усилий среди экосистем гидротермальных источников; наиболее изученные и понятые экосистемы гидротермальных источников не являются репрезентативными для тех, которые предназначены для добычи. [118]

В прошлом предпринимались попытки добывать полезные ископаемые со дна моря. В 1960-х и 1970-х годах наблюдалась большая активность (и расходы) по добыче марганцевых конкреций с абиссальных равнин с разной степенью успеха. Однако это демонстрирует, что добыча полезных ископаемых со дна моря возможна и была возможна в течение некоторого времени. Добыча марганцевых конкреций послужила прикрытием для тщательно продуманной попытки ЦРУ в 1974 году поднять затонувшую советскую подводную лодку К-129 с помощью Glomar Explorer , судна, специально построенного для этой задачи Говардом Хьюзом . [119] Операция была известна как проект Azorian , и прикрытие добычи марганцевых конкреций со дна моря, возможно, послужило стимулом для других компаний предпринять эту попытку.

Сохранение

Сохранение гидротермальных источников было предметом иногда жарких дискуссий в океанографическом сообществе в течение последних 20 лет. [120] Было отмечено, что, возможно, наибольший ущерб этим довольно редким местообитаниям наносят ученые. [121] [122] Были попытки достичь соглашения о поведении ученых, исследующих места расположения источников, но, хотя и существует согласованный кодекс практики, официального международного и юридически обязывающего соглашения не существует. [123]

Сохранение экосистем гидротермальных источников после факта добычи активной системы будет зависеть от повторного заселения хемосинтезирующих бактерий и, следовательно, продолжения гидротермальной жерловой жидкости, поскольку она является основным источником гидротермальной энергии . [116] Очень трудно получить представление о влиянии добычи на гидротермальную жерловую жидкость, поскольку не проводилось крупномасштабных исследований. [116] Однако были проведены исследования повторного заселения этих жерловых экосистем после вулканического разрушения. [124] Из них мы можем получить представление о потенциальных последствиях разрушения горнодобывающей промышленностью и узнали, что бактериям потребовалось 3–5 лет, чтобы повторно заселить территорию, и около 10 лет, чтобы вернуться мегафауне. [124] Было также обнаружено, что произошел сдвиг в составе видов в экосистеме по сравнению с периодом до разрушения, а также присутствие видов-иммигрантов. [116] Хотя необходимы дальнейшие исследования влияния устойчивой добычи СМС на морском дне на повторное заселение видов.

Геохронологическое датирование

Обычные методы определения возраста гидротермальных источников — датирование сульфидных (например, пирита ) и сульфатных минералов (например, барита ). [125] [126] [127] [128] [129] Обычные методы датирования включают радиометрическое датирование [125] [126] и датирование с помощью электронного спинового резонанса . [127] [128] [129] Различные методы датирования имеют свои собственные ограничения, предположения и проблемы. К общим проблемам относятся высокая чистота извлекаемых минералов, необходимая для датирования, возрастной диапазон каждого метода датирования, нагрев выше температур закрытия, стирающий возрасты более старых минералов, и множественные эпизоды минералообразования, приводящие к смешению возрастов. В средах с несколькими фазами минералообразования , как правило, датирование с помощью электронного спинового резонанса дает средний возраст основного минерала, в то время как радиометрические даты смещены в сторону возраста более молодых фаз из-за распада родительских ядер . Это объясняет, почему разные методы могут давать разный возраст одному и тому же образцу и почему в одной и той же гидротермальной трубе могут быть образцы с разным возрастом. [128] [129] [130]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefgh Колин-Гарсия, Мария (2016). «Гидротермальные источники и пребиотическая химия: обзор». Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana . 68 (3): 599–620. дои : 10.18268/BSGM2016v68n3a13 .
  2. ^ Чанг, Кеннет (13 апреля 2017 г.). «Условия для жизни обнаружены на спутнике Сатурна Энцеладе». New York Times . Получено 14 апреля 2017 г.
  3. ^ «Данные космических аппаратов предполагают, что океан на спутнике Сатурна может содержать гидротермальную активность». NASA . 11 марта 2015 г. Архивировано из оригинала 13 марта 2015 г. Получено 12 марта 2015 г.
  4. ^ Paine, M. (15 мая 2001 г.). «Исследователи Марса получат выгоду от австралийских исследований». Space.com . Архивировано из оригинала 21 февраля 2006 г.
  5. ^ ab German, CR; Seyfried, WE (2014), «Гидротермальные процессы», Трактат по геохимии , Elsevier, стр. 191–233, doi :10.1016/b978-0-08-095975-7.00607-0, ISBN 978-0-08-098300-4, получено 2024-02-08
  6. ^ Гарсия, Елена Гихарро; Рагнарссон, Стефан Аки; Штейнгримссон, Зигмар Арнар; Невестад, Даг; Харальдссон, Хаукур; Фосса, Ян Хельге; Тендал, Оле Сешер; Эйрикссон, Храфнкелл (2007). Донное траление и дноуглубительные работы в Арктике: воздействие рыболовства на нецелевые виды, уязвимые места обитания и культурное наследие . Совет министров Северных стран. п. 278. ИСБН 978-92-893-1332-2.
  7. ^ ab Haase, KM; et al. (2007). "Молодой вулканизм и связанная с ним гидротермальная активность в 5° ю.ш. на медленно спрединговом южном Срединно-Атлантическом хребте". Геохимия, геофизика, геосистемы . 8 (11): Q11002. Bibcode :2007GGG.....811002H. doi : 10.1029/2006GC001509 . S2CID  53495818.
  8. ^ ab Haase, KM; et al. (2009). "Состав флюидов и минералогия осадков из гидротермальных источников Срединно-Атлантического хребта на 4°48' ю.ш.". Pangaea . doi :10.1594/PANGAEA.727454.
  9. ^ Бишофф, Джеймс Л.; Розенбауэр, Роберт Дж. (1988). «Соотношения жидкость-пар в критической области системы NaCl-H2O от 380 до 415°C: уточненное определение критической точки и двухфазной границы морской воды». Geochimica et Cosmochimica Acta (Представленная рукопись). 52 (8): 2121–2126. Bibcode :1988GeCoA..52.2121B. doi :10.1016/0016-7037(88)90192-5.
  10. ^ Фон Дамм, К. Л. (1990). «Гидротермальная активность морского дна: химия и дымоходы черного курильщика». Annual Review of Earth and Planetary Sciences (Представленная рукопись). 18 (1): 173–204. Bibcode : 1990AREPS..18..173V. doi : 10.1146/annurev.ea.18.050190.001133.
  11. ^ Веббер, А. П.; Мёртон, Б.; Робертс, С.; Ходжкинсон, М. «Сверхкритическое излияние и формирование VMS на гидротермальном поле Биби, Каймановый центр спрединга». Goldschmidt Conference Abstracts 2014 . Geochemical Society. Архивировано из оригинала 29 июля 2014 . Получено 29 июля 2014 .
  12. ^ Tivey, MK (1 декабря 1998 г.). «Как построить дымоход черного коптильня: образование минеральных отложений на срединно-океанических хребтах». Океанографический институт Вудс-Хоул . Получено 2006-07-07 .
  13. ^ Петкевич, Рэйчел (сентябрь 2008 г.). «Отслеживание океанического железа». Chemical & Engineering News . 86 (35): 62–63. doi :10.1021/cen-v086n035.p062.
  14. ^ Перкинс, С. (2001). «Новый тип гидротермального источника маячит крупным». Science News . 160 (2): 21. doi :10.2307/4012715. JSTOR  4012715.
  15. ^ Келли, Дебора С. «Черные курильщики: инкубаторы на морском дне» (PDF) . стр. 2.
  16. ^ Douville, E; Charlou, JL; Oelkers, EH; Bienvenu, P; Jove Colon, CF; Donval, JP; Fouquet, Y; Prieur, D; Appriou, P (март 2002 г.). «Радужная флюидизация (36°14′ с.ш., MAR): влияние ультраосновных пород и фазового разделения на содержание следов металлов в гидротермальных флюидах Срединно-Атлантического хребта». Chemical Geology . 184 (1–2): 37–48. 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 марта 1980 г.). «Восточно-Тихоокеанское поднятие: горячие источники и геофизические эксперименты». Science . 207 (4438): 1421–1433. Bibcode :1980Sci...207.1421S. doi : 10.1126/science.207.4438.1421. PMID  17779602. S2CID  28363398.
  18. ^ "В холодном арктическом море обнаружена кипящая вода". LiveScience . 24 июля 2008 г. Получено 25 июля 2008 г.
  19. ^ "Ученые побили рекорд, обнаружив самое северное гидротермальное поле". Science Daily . 24 июля 2008 г. Получено 25 июля 2008 г.
  20. ^ Кросс, А. (12 апреля 2010 г.). «В Карибском море обнаружены самые глубокие подводные жерла». BBC News . Получено 13 апреля 2010 г.
  21. ^ abcdefghijkl Немецкий, CR; Сейфрид, В. Э. (2014-01-01), Холланд, Генрих Д.; Турекян, Карл К. (ред.), "8.7 - Гидротермальные процессы", Трактат по геохимии (второе издание) , Оксфорд: Elsevier, стр. 191–233, doi :10.1016/b978-0-08-095975-7.00607-0, ISBN 978-0-08-098300-4, получено 2024-02-25
  22. ^ abc Гартман, Эми; Финдли, Алисса Дж. (июнь 2020 г.). «Влияние процессов гидротермального плюма на океанические циклы и перенос металлов». 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. (ред.), "Экспорт железа и других микроэлементов из гидротермальных источников и их влияние на морской биогеохимический цикл", Trace Metal Biogeochemistry and Ecology of Deep-Sea Hydrothermal Vent Systems , The Handbook of Environmental Chemistry, Cham: Springer International Publishing, стр. 9–24, doi :10.1007/698_2016_4, ISBN 978-3-319-41340-2, получено 2024-03-08
  24. ^ Bellotti, E.; Broggini, C.; Di Carlo, G.; Laubenstein, M.; Menegazzo, R. (апрель 2015 г.). «Точное измерение периода полураспада 222Rn: зонд для контроля стабильности радиоактивности». Physics Letters B . 743 : 526–530. arXiv : 1501.07757 . doi :10.1016/j.physletb.2015.03.021.
  25. ^ abc Эванс, Гай Н.; Сейфрид, Уильям Э.; Тан, Чуньян (январь 2023 г.). «Питательные переходные металлы во временном ряду гидротермальных флюидов из месторождения Мэйн-Эндевор, хребет Хуан-де-Фука, Тихий океан». Earth and Planetary Science Letters . 602 : 117943. 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. (декабрь 1991 г.). «Интерактивное влияние биоактивных следовых металлов на биологическую продукцию в океанических водах». Лимнология и океанография . 36 (8): 1555–1577. Bibcode :1991LimOc..36.1555B. doi :10.4319/lo.1991.36.8.1555.
  27. ^ Вайс, Мадлен К.; Соуза, Филипа Л.; Мрнджавац, Наталия; Нойкирхен, Синье; Рёттгер, Майо; Нельсон-Сати, Шиджулал; Мартин, Уильям Ф. (2016-07-25). "Физиология и среда обитания последнего универсального общего предка". Nature Microbiology . 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)". В Keith, DA; Ferrer-Paris, JR; Nicholson, E.; Kingsford, RT (ред.). Глобальная типология экосистем МСОП 2.0: Описательные профили для биомов и функциональных групп экосистем . Гланд, Швейцария: IUCN. doi :10.2305/IUCN.CH.2020.13.en. ISBN 978-2-8317-2077-7. S2CID  241360441.
  29. ^ Горячие источники на морском дне — важный источник железа в океанах.
  30. ^ Little, CT; Danelian, T.; Herrington, RJ; Haymon, RM (2004). "Раннее юрское гидротермальное сообщество из Францисканского комплекса" (PDF) . Журнал палеонтологии . 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". Журнал Astrobiology . 28 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 28-06-2011 . Получено 30-08-2007 .{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  32. ^ Сысоев, А. В.; Кантор, Ю. И. (1995). «Два новых вида Phymorhynchus (Gastropoda, Conoidea, Conidae) из гидротермальных источников» (PDF) . Ruthenica . 5 : 17–26. Архивировано из оригинала (PDF) 2019-08-08 . Получено 2011-01-22 .
  33. ^ Ботос, С. «Жизнь на гидротермальном источнике». Сообщества гидротермальных источников .
  34. ^ Ван Довер, CL «Горячие темы: Биогеография фаун глубоководных гидротермальных источников». Океанографический институт Вудс-Хоул.
  35. ^ Битти, Дж. Т. и др. (2005). «Обязательно фотосинтетический бактериальный анаэроб из глубоководного гидротермального источника». Труды Национальной академии наук . 102 (26): 9306–10. Bibcode : 2005PNAS..102.9306B. doi : 10.1073/pnas.0503674102 . PMC 1166624. PMID  15967984 . 
  36. ^ Dodd, Matthew S.; Papineau, Dominic; Grenne, Tor; Slack, John F.; Rittner, Martin; Pirajno, Franco; O'Neil, Jonathan; Little, Crispin TS (2 марта 2017 г.). «Доказательства ранней жизни в осадках старейших гидротермальных жерл Земли» (PDF) . Nature . 543 (7643): 60–64. Bibcode : 2017Natur.543...60D. doi : 10.1038/nature21377. PMID  28252057. S2CID  2420384.
  37. ^ Циммер, Карл (1 марта 2017 г.). «Ученые говорят, что канадские ископаемые бактерии могут быть старейшими на Земле». The New York Times . Получено 2 марта 2017 г.
  38. ^ Гош, Паллаб (1 марта 2017 г.). «Найдены самые ранние свидетельства существования жизни на Земле». BBC News . Получено 2 марта 2017 г.
  39. ^ Ван Довер 2000 [ необходима полная цитата ]
  40. ^ Лонсдейл, Питер (1977). «Скопление питающегося суспензией макробентоса вблизи абиссальных гидротермальных источников в океанических центрах спрединга». Deep Sea Research . 24 (9): 857–863. Bibcode : 1977DSR....24..857L. doi : 10.1016/0146-6291(77)90478-7. S2CID  128478123.
  41. ^ Каванаг и др. 1981 [ необходима полная цитата ]
  42. ^ Фелбак 1981 [ необходима полная цитата ]
  43. ^ Рау 1981 [ необходима полная цитата ]
  44. ^ Кавано 1983 [ необходима полная цитата ]
  45. ^ Фиала-Медиони, А. (1984). «Ультраструктурные доказательства обилия внутриклеточных симбиотических бактерий в жабрах двустворчатых моллюсков глубоких гидротермальных источников». Comptes rendus de l'Académie des Sciences . 298 (17): 487–492.
  46. ^ Le Pennec, M.; Hily, A. (1984). «Анатомия, структура и ультраструктура жабр Mytilidae гидротермальных участков восточной части Тихого океана». Oceanologica Acta (на французском языке). 7 (4): 517–523.
  47. ^ Флорес, Дж. Ф.; Фишер, К. Р.; Карни, С. Л.; Грин, Б. Н.; Фрейтаг, Дж. К.; Шеффер, С. В.; Ройер, У. Э. (2005). «Связывание сульфида опосредовано ионами цинка, обнаруженными в кристаллической структуре гемоглобина трубчатого червя гидротермального источника». Труды Национальной академии наук . 102 (8): 2713–2718. Bibcode : 2005PNAS..102.2713F. doi : 10.1073/pnas.0407455102 . PMC 549462. PMID  15710902 . 
  48. ^ Тиль, Вера; Хюглер, Михаэль; Блюмель, Мартина; Бауманн, Хайке И.; Гертнер, Андреа; Шмальйоханн, Рольф; Штраус, Харальд; Гарбе-Шенберг, Дитер; Петерсен, Свен; Коварт, Доминик А.; Фишер, Чарльз Р.; Имхофф, Йоханнес Ф. (2012). «Широко распространенное распространение двух путей фиксации углерода у эндосимбионтов трубчатых червей: уроки, полученные от трубчатых червей, связанных с гидротермальными источниками, из Средиземного моря». Границы микробиологии . 3 : 423. дои : 10.3389/fmicb.2012.00423 . ПМК 3522073 . ПМИД  23248622. 
  49. ^ Штейн и др. 1988 [ необходима полная цитата ]
  50. ^ Херринг, Питер Дж. (2002). Биология глубокого океана. Оксфорд; Нью-Йорк: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-854956-7.[ нужна страница ]
  51. ^ Ван Довер и др. 1988 [ необходима полная цитата ]
  52. ^ Дебрюйерес и др. 1985 [ необходима полная цитата ]
  53. ^ de Burgh, ME; Singla, CL (декабрь 1984 г.). «Бактериальная колонизация и эндоцитоз на жабрах нового вида блюдечка из гидротермального источника». Marine Biology . 84 (1): 1–6. Bibcode : 1984MarBi..84....1D. doi : 10.1007/BF00394520. S2CID  85072202.
  54. ^ Wachtershauser, G. (1 января 1990 г.). «Эволюция первых метаболических циклов». Труды Национальной академии наук . 87 (1): 200–204. Bibcode :1990PNAS...87..200W. doi : 10.1073/pnas.87.1.200 . PMC 53229 . PMID  2296579. 
  55. ^ Танниклифф, В. (1991). «Биология гидротермальных источников: экология и эволюция». Океанография и морская биология: ежегодный обзор . 29 : 319–408.
  56. ^ Чандру, Кухан; Имаи, Эйити; Канеко, Такео; Обаяши, Юмико; Кобаяши, Кенсей (2013). «Выживаемость и абиотические реакции выбранных аминокислот в различных симуляторах гидротермальных систем». Происхождение жизни и биосферы . 43 (2): 99–108. Bibcode :2013OLEB...43...99C. doi :10.1007/s11084-013-9330-9. PMID  23625039. S2CID  15200910.
  57. ^ Химия горячих источников морского дна может объяснить возникновение жизни. Журнал Astrobiology, 27 апреля 2015 г.
  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 марта 2015 г.). «Био-вдохновленная конверсия CO2 с помощью катализаторов на основе сульфида железа в устойчивых условиях» (PDF) . Chemical Communications . 51 (35): 7501–7504. doi : 10.1039/C5CC02078F . PMID  25835242. S2CID  217970758.
  59. ^ Обри, А. Д.; Кливз, Х. Дж.; Бада, Дж. Л. (2008). «Роль подводных гидротермальных систем в синтезе аминокислот». Происхождение жизни и биосфера . 39 (2): 91–108. Bibcode : 2009OLEB...39...91A. doi : 10.1007/s11084-008-9153-2. PMID  19034685. S2CID  207224268.
  60. ^ "Гидроочистка сверхкритических экстрактов диоксида углерода гидротермального сжижения лигноцеллюлозной биосырца". doi :10.1021/acs.iecr.2c02109.s001 . Получено 2024-04-06 . {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  61. ^ ab Shibuya, Takazo; Takai, Ken (2022-11-16). "Жидкий и сверхкритический CO2 как органический растворитель в гидротермальных системах морского дна Гадея: последствия для пребиотической химической эволюции". Progress in Earth and Planetary Science . 9 (1). doi : 10.1186/s40645-022-00510-6 . ISSN  2197-4284.
  62. ^ Кабальеро, Ана; Депанье-Аюб, Эммануэль; Мар Диас-Рекехо, М.; Диас-Родригес, Альба; Гонсалес-Нуньес, Мария Елена; Мелло, Росселла; Муньос, Бьянка К.; Оджо, Вильфрид-Соло; Асенсио, Грегорио; Этьен, Мишель; Перес, Педро Х. (13 мая 2011 г.). «Катализируемое серебром образование связи CC между метаном и этилдиазоацетатом в сверхкритическом CO 2». Наука . 332 (6031): 835–838. Бибкод : 2011Sci...332..835C. дои : 10.1126/science.1204131. hdl : 10272/11557 . ISSN  0036-8075. PMID  21566191.
  63. ^ Deal, Alexandra M.; Rapf, Rebecca J.; Vaida, Veronica (2021-05-12). «Водно-воздушные интерфейсы как среды для решения парадокса воды в пребиотической химии: перспектива физической химии». Журнал физической химии A. 125 ( 23): 4929–4942. Bibcode : 2021JPCA..125.4929D. doi : 10.1021/acs.jpca.1c02864. ISSN  1089-5639. PMID  33979519.
  64. ^ Джозеф Ф. Сазерленд: о происхождении бактерий и архей, до н.э., 16 августа 2014 г.
  65. ^ Ник Лейн: Жизненно важный вопрос — энергия, эволюция и происхождение сложной жизни, Ww Norton, 2015-07-20, ISBN 978-0-393-08881-6 , PDF Архивировано 10 сентября 2017 г. на Wayback Machine 
  66. ^ Лейн, Ник; Аллен, Джон Ф.; Мартин, Уильям (2010-03-26). «Как LUCA зарабатывал на жизнь? Хемиосмос в происхождении жизни». BioEssays . 32 (4): 271–280. doi :10.1002/bies.200900131. ISSN  0265-9247. PMID  20108228.
  67. ^ ab Lane, Nick (2017-05-15). «Протонные градиенты у истоков жизни». BioEssays . 39 (6). doi :10.1002/bies.201600217. ISSN  0265-9247. PMID  28503790.
  68. ^ ab Гальперин, Майкл Y (2017-11-21). "Рекомендация факультетского мнения о том, что естественные градиенты pH в гидротермальных щелочных источниках вряд ли сыграли роль в происхождении жизни". doi : 10.3410/f.726652474.793539164 . Получено 2024-10-07 .
  69. ^ Да Силва, Лора; Морель, Мари-Кристин; Димер, Дэвид (2015-02-01). «Синтез РНК-подобных молекул, стимулируемый солью, в моделируемых гидротермальных условиях». Журнал молекулярной эволюции . 80 (2): 86–97. Bibcode : 2015JMolE..80...86D. doi : 10.1007/s00239-014-9661-9. ISSN  1432-1432. PMID  25487518. S2CID  15603239.
  70. ^ Patel, Bhavesh H.; Percivalle, Claudia; Ritson, Dougal J.; Duffy, Colm D.; Sutherland, John D. (16 марта 2015 г.). «Общее происхождение предшественников РНК, белков и липидов в цианосульфидном протометаболизме». Nature Chemistry . 7 (4): 301–307. Bibcode :2015NatCh...7..301P. doi :10.1038/nchem.2202. ISSN  1755-4349. PMC 4568310 . PMID  25803468. 
  71. ^ Димер, Дэвид; Дамер, Брюс; Компаниченко, Владимир (2019-12-01). «Гидротермальная химия и происхождение клеточной жизни». Астробиология . 19 (12): 1523–1537. Bibcode : 2019AsBio..19.1523D. doi : 10.1089/ast.2018.1979. ISSN  1531-1074. PMID  31596608. S2CID  204029724.
  72. ^ Пирс, Бен КД; Пудриц, Ральф Э.; Семенов, Дмитрий А.; Хеннинг, Томас К. (2017-10-24). «Происхождение мира РНК: судьба азотистых оснований в теплых маленьких прудах». Труды Национальной академии наук . 114 (43): 11327–11332. arXiv : 1710.00434 . Bibcode : 2017PNAS..11411327P. doi : 10.1073/pnas.1710339114 . ISSN  0027-8424. PMC 5664528. PMID 28973920  . 
  73. ^ Дамер, Брюс; Димер, Дэвид (2020-04-01). «Гипотеза горячего источника для происхождения жизни». Астробиология . 20 (4): 429–452. Bibcode : 2020AsBio..20..429D. doi : 10.1089/ast.2019.2045. ISSN  1531-1074. PMC 7133448. PMID  31841362 . 
  74. ^ Рассел, Майкл Дж.; Барж, Лора М.; Бхартия, Рохит; Боканегра, Дилан; Брейчер, Пол Дж.; Бранскомб, Элберт; Кидд, Ричард; МакГлинн, Шон; Мейер, Дэвид Х.; Ничке, Вольфганг; Шибуя, Таказо; Вэнс, Стив; Уайт, Лорен; Каник, Исик (2014-04-01). «Движение к жизни на влажных и ледяных мирах». Астробиология . 14 (4): 308–343. Bibcode : 2014AsBio..14..308R. doi : 10.1089/ast.2013.1110. ISSN  1531-1074. PMC 3995032. PMID 24697642  . 
  75. ^ Baaske, Philipp; Weinert, Franz M.; Duhr, Stefan; Lemke, Kono H.; Russell, Michael J.; Braun, Dieter (2007-05-29). «Экстремальное накопление нуклеотидов в моделируемых гидротермальных поровых системах». Труды Национальной академии наук . 104 (22): 9346–9351. doi : 10.1073/pnas.0609592104 . ISSN  0027-8424. PMC 1890497. PMID 17494767  . 
  76. ^ Уэст, Тимоти; Соджо, Виктор; Помянковски, Эндрю; Лейн, Ник (2017-12-05). «Происхождение наследственности в протоклетках». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 372 (1735): 20160419. doi :10.1098/rstb.2016.0419. ISSN  0962-8436. PMC 5665807 . PMID  29061892. 
  77. ^ Уичер, Александра; Кампруби, Элой; Пинна, Сильвана; Херши, Барри; Лейн, Ник (2018-06-01). «Ацетилфосфат как изначальная энергетическая валюта у истоков жизни». Происхождение жизни и эволюция биосфер . 48 (2): 159–179. Bibcode : 2018OLEB...48..159W. doi : 10.1007/s11084-018-9555-8. ISSN  1573-0875. PMC 6061221. PMID 29502283  . 
  78. ^ Нунес Палмейра, Ракель; Колнаги, Марко; Харрисон, Стюарт А.; Помянковски, Эндрю; Лейн, Ник (2022-11-09). «Пределы метаболической наследственности в протоклетках». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 289 (1986). doi :10.1098/rspb.2022.1469. ISSN  0962-8452. PMC 9653231. PMID 36350219  . 
  79. ^ Харрисон, Стюарт А.; Лейн, Ник (2018-12-12). «Жизнь как руководство по пребиотическому синтезу нуклеотидов». Nature Communications . 9 (1): 5176. Bibcode : 2018NatCo...9.5176H. doi : 10.1038/s41467-018-07220-y. ISSN  2041-1723. PMC 6289992. PMID 30538225  . 
  80. ^ Пинна, Сильвана; Кунц, Сесилия; Халперн, Аарон; Харрисон, Стюарт А.; Джордан, Шон Ф.; Уорд, Джон; Вернер, Финн; Лейн, Ник (2022-10-04). «Пребиотическая основа АТФ как универсальной энергетической валюты». PLOS Biology . 20 (10): e3001437. doi : 10.1371/journal.pbio.3001437 . ISSN  1545-7885. PMC 9531788. PMID  36194581 . 
  81. ^ Сохо, Виктор; Помянковски, Эндрю; Лейн, Ник (2014-08-12). «Биоэнергетическая основа расхождения мембран у архей и бактерий». PLOS Biology . 12 (8): e1001926. doi : 10.1371/journal.pbio.1001926 . ISSN  1545-7885. PMC 4130499. PMID 25116890  . 
  82. ^ Харрисон, Стюарт А.; Палмейра, Ракель Нунес; Халперн, Аарон; Лейн, Ник (2022-11-01). «Биофизическая основа возникновения генетического кода в протоклетках». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1863 (8): 148597. doi : 10.1016/j.bbabio.2022.148597 . ISSN  0005-2728. PMID  35868450. S2CID  250707510.
  83. ^ Аменд, Ян П.; Лароу, Дуглас Э.; Макколлом, Томас М.; Шок, Эверетт Л. (2013-07-19). «Энергетика органического синтеза внутри и вне клетки». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 368 (1622): 20120255. doi :10.1098/rstb.2012.0255. ISSN  0962-8436. PMC 3685458 . PMID  23754809. 
  84. ^ Голд, Т. (1992). «Глубокая горячая биосфера». Труды Национальной академии наук . 89 (13): 6045–9. Bibcode : 1992PNAS...89.6045G. doi : 10.1073 /pnas.89.13.6045 . PMC 49434. PMID  1631089. 
  85. ^ Голд, Т. (1992). Глубокая, горячая биосфера . Т. 89. Springer Science+Business Media. С. 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=проигнорировано ( помощь )
  86. ^ Проскуровски, Г.; Лилли, М.Д.; Зеевальд, Дж.С.; Фру-Грин, Г.Л.; Олсон, Э.Дж.; Луптон, Дж.Э.; Сильва, С.П.; Келли, Д.С. (1 февраля 2008 г.). «Абиогенное производство углеводородов на гидротермальном поле Лост-Сити». Science . 319 (5863): 604–607. doi :10.1126/science.1151194. PMID  18239121. S2CID  22824382.
  87. ^ Дегенс, ET (1969). Горячие рассолы и недавние отложения тяжелых металлов в Красном море . Springer-Verlag.[ нужна страница ]
  88. ^ Кэтлин., Крейн (2003). Морские ноги: рассказы женщины-океанографа . Боулдер, Колорадо: Westview Press. ISBN 9780813342856. OCLC  51553643.[ нужна страница ]
  89. ^ "Что такое гидротермальный источник?". Национальная океаническая служба . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Получено 10 апреля 2018 г.
  90. ^ Лонсдейл, П. (1977). «Скопление питающегося суспензией макробентоса вблизи абиссальных гидротермальных источников в океанических центрах спрединга». Deep-Sea Research . 24 (9): 857–863. Bibcode : 1977DSR....24..857L. doi : 10.1016/0146-6291(77)90478-7. S2CID  128478123.
  91. ↑ Крейн, Кэтлин; Нормарк, Уильям Р. (10 ноября 1977 г.). «Гидротермальная активность и структура гребня Восточно-Тихоокеанского поднятия на 21° с.ш.». Журнал геофизических исследований . 82 (33): 5336–5348. Bibcode : 1977JGR....82.5336C. ​​doi : 10.1029/jb082i033p05336.
  92. ^ ab "Ныряй и открывай: Экспедиции на морское дно". www.divediscover.whoi.edu . Получено 04.01.2016 .
  93. ^ Дэвис, Ребекка; Джойс, Кристофер (5 декабря 2011 г.). «Глубоководная находка, изменившая биологию». NPR.org . Получено 09.04.2018 .
  94. ^ Corliss, John B.; Dymond, Jack; Gordon, Louis I.; Edmond, John M.; von Herzen, Richard P.; Ballard, Robert D.; Green, Kenneth; Williams, David; Bainbridge, Arnold; Crane, Kathy; van Andel, Tjeerd H. (16 марта 1979 г.). «Подводные термальные источники на Галапагосском разломе». Science . 203 (4385): 1073–1083. Bibcode :1979Sci...203.1073C. doi :10.1126/science.203.4385.1073. PMID  17776033. S2CID  39869961.
  95. ^ Francheteau, J (1979). "Обнаружены массивные глубоководные месторождения сульфидной руды на Восточно-Тихоокеанском поднятии" (PDF) . Nature . 277 (5697): 523. Bibcode :1979Natur.277..523F. doi :10.1038/277523a0. S2CID  4356666.
  96. ^ Сайт WHOI
  97. ^ Macdonald, KC; Becker, Keir; Spiess, FN; Ballard, RD (1980). «Гидротермальный тепловой поток источников «черного курильщика» на Восточно-Тихоокеанском поднятии». Earth and Planetary Science Letters . 48 (1): 1–7. Bibcode : 1980E&PSL..48....1M. doi : 10.1016/0012-821X(80)90163-6.
  98. ^ Хеймон, Рэйчел М.; Кастнер , Мириам (1981). «Отложения горячих источников на Восточно-Тихоокеанском поднятии на 21° с.ш.: предварительное описание минералогии и генезиса». Earth and Planetary Science Letters . 53 (3): 363–381. Bibcode : 1981E&PSL..53..363H. doi : 10.1016/0012-821X(81)90041-8.
  99. ^ "Новый подводный источник предполагает мифологию со змееголовым" (пресс-релиз). EurekAlert! . 18 апреля 2007 г. . Получено 18 апреля 2007 г. .
  100. ^ "Beebe". База данных Interridge Vents.
  101. ^ German, CR; et al. (2010). "Различные стили подводного выброса на сверхмедленно расширяющемся Срединно-Каймановом поднятии" (PDF) . Труды Национальной академии наук . 107 (32): 14020–5. Bibcode :2010PNAS..10714020G. doi : 10.1073/pnas.1009205107 . PMC 2922602 . PMID  20660317 . Получено 31.12.2010 . 
    • «Исследование гидротермальных источников на дне океана — гейзеры, которые привлекают астробиологов». SciGuru . 11 октября 2010 г. Архивировано из оригинала 18.10.2010.
  102. ^ Шукман, Дэвид (21 февраля 2013 г.). «Самые глубокие подводные жерла обнаружены британской командой». BBC News . Получено 21 февраля 2013 г.
  103. ^ Брод, Уильям Дж. (2016-01-12). «40,000-мильный вулкан». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Получено 2016-01-17 .
  104. ^ Леаль-Акоста, Мария Луиза; Прол-Ледесма, Роза Мария (2016). «Caracterización geoquímica de las Manifestaciones termales intermareales de Bahía Concepción en la Península de Baja California» [Геохимическая характеристика приливных термальных проявлений залива Консепсьон на полуострове Нижняя Калифорния]. Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana (на испанском языке). 68 (3): 395–407. дои : 10.18268/bsgm2016v68n3a2 . JSTOR  24921551.
  105. ^ Болье, Стэйс Э.; Бейкер, Эдвард Т.; Герман, Кристофер Р.; Маффей, Эндрю (ноябрь 2013 г.). «Авторитетная глобальная база данных по активным подводным гидротермальным источникам». Геохимия, геофизика, геосистемы . 14 (11): 4892–4905. Bibcode : 2013GGG....14.4892B. doi : 10.1002/2013GC004998 . hdl : 1912/6496 . S2CID  53604809.
  106. ^ Роджерс, Алекс Д.; Тайлер, Пол А.; Коннелли, Дуглас П.; Копли, Джон Т.; Джеймс, Рэйчел; Лартер, Роберт Д.; Линсе, Катрин; Миллс, Рэйчел А.; Гарабато, Альфредо Навейра; Панкост, Ричард Д.; Пирс, Дэвид А.; Полунин, Николай В.К.; Герман, Кристофер Р.; Шанк, Тимоти; Бурш-Супан, Филипп Х.; Алкер, Белинда Дж.; Аквилина, Альфред; Беннетт, Сара А.; Кларк, Эндрю; Динли, Роберт Джей-Джей; Грэм, Аластер Г.К.; Грин, Дэррил Р.Х.; Хоукс, Джеффри А.; Хепберн, Лора; Иларио, Ана; Ювенн, Верле А.И.; Марш, Ли; Рамирес-Льодра, Ева; Рид, Уильям Д.К.; Ротерман, Кристофер Н.; Свитинг, Кристофер Дж.; Тэтье, Свен; Цвирглмайер, Катрин; Эйзен, Джонатан А. (3 января 2012 г.). «Открытие новых сообществ глубоководных гидротермальных источников в Южном океане и их значение для биогеографии» ". PLOS Biology . 10 (1): e1001234. doi : 10.1371/journal.pbio.1001234 . PMC 3250512. PMID  22235194 . 
  107. ^ Perkins, WG (1 июля 1984 г.). «Кремниевые доломитовые и медные рудные тела горы Айза; результат синтектонической гидротермальной системы изменения». Economic Geology . 79 (4): 601–637. Bibcode : 1984EcGeo..79..601P. doi : 10.2113/gsecongeo.79.4.601.
  108. ^ ab Мы собираемся начать разработку гидротермальных источников на дне океана. Архивировано 17 января 2022 г. на Wayback Machine . Nautilus ; Брэндон Кейм. 12 сентября 2015 г.
  109. ^ Ginley, S.; Diekrup, D.; Hannington, M. (2014). "Категоризация минералогии и геохимии железистых руд типа Algoma, Temagami, ON" (PDF) . Получено 14.11.2017 .
  110. ^ "Рассвет глубоководной добычи полезных ископаемых". The All I Need . 2006. Архивировано из оригинала 2021-03-03 . Получено 2008-08-21 .
  111. ↑ Правительство Канады, Global Affairs Canada (23.01.2017). «Обзор рынка горнодобывающего сектора 2016 – Япония». www.tradecommissioner.gc.ca . Получено 11.03.2019 .
  112. ^ «Освобождение ресурсов Японии». The Japan Times . 25 июня 2012 г.
  113. ^ "Nautilus Outlines High Grade Au - Cu Seabed Sulphide Zone" (пресс-релиз). Nautilus Minerals. 25 мая 2006 г. Архивировано из оригинала 29 января 2009 г.
  114. ^ "Neptune Minerals" . Получено 2 августа 2012 г.
  115. ^ Бирни, К. и др. «Потенциальная глубоководная добыча массивных сульфидов на морском дне: исследование случая в Папуа-Новой Гвинее» (PDF) . Калифорнийский университет, Санта-Барбара, Б. Архивировано из оригинала (PDF) 23-09-2015 . Получено 22-11-2009 .
  116. ^ abcdefghijklmnop Миллер, Кэтрин А.; Томпсон, Кирстен Ф.; Джонстон, Пол; Сантильо, Дэвид (2018). «Обзор добычи полезных ископаемых на морском дне, включая текущее состояние разработки, воздействие на окружающую среду и пробелы в знаниях». Frontiers in Marine Science . 4. doi : 10.3389/fmars.2017.00418 . hdl : 10871/130175 . ISSN  2296-7745.
  117. ^ "Сокровища из глубин". Chemistry World . Январь 2007.
  118. ^ Амон, Дива; Талер, Эндрю Д. (2019-08-06). «262 путешествия под водой: глобальная оценка макро- и мегафаунного биоразнообразия и исследовательские работы в глубоководных гидротермальных источниках». PeerJ . 7 : e7397. doi : 10.7717/peerj.7397 . ISSN  2167-8359. PMC 6688594 . PMID  31404427. 
  119. ↑ Секрет на дне океана. Дэвид Шукман, BBC News . 19 февраля 2018 г.
  120. ^ Devey, CW; Fisher, CR; Scott, S. (2007). «Ответственная наука в гидротермальных источниках» (PDF) . Oceanography . 20 (1): 162–72. doi :10.5670/oceanog.2007.90. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-23.
  121. ^ Джонсон, М. (2005). «Океаны тоже нуждаются в защите от ученых». Nature . 433 (7022): 105. Bibcode :2005Natur.433..105J. doi : 10.1038/433105a . PMID  15650716. S2CID  52819654.
  122. ^ Джонсон, М. (2005). «Глубоководные жерла должны быть объектами всемирного наследия». Новости MPA . 6 : 10.
  123. ^ Тайлер, П.; Герман, К.; Танниклифф, В. (2005). «Биологи не представляют угрозы для глубоководных источников». Nature . 434 (7029): 18. 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). «Изучение экологии глубоководных гидротермальных источников в рамках метасообщества». 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 (август 1998 г.). «Эволюция активного месторождения массивных сульфидов на морском дне». 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). «Геохимия барита из гидротермальных труб Окинавского желоба: понимание формирования труб и взаимодействия флюида и осадка». Journal of Mineralogic and Petrological Sciences . 106 (1): 26–35. Bibcode :2011JMPeS.106...26N. doi : 10.2465/jmps.090825 . ISSN  1345-6296. S2CID  129266361.
  127. ^ аб Такамаса, Асако; Накаи, Шуничи; Сато, Фумихиро; Тойода, Шин; Банерджи, Дебабрата; Исибаши, Дзюнъитиро (февраль 2013 г.). «Радиоактивное неравновесие U – Th и ЭПР-датирование баритсодержащей сульфидной коры Южно-Марианского прогиба». Четвертичная геохронология . 15 : 38–46. Бибкод : 2013QuGeo..15...38T. дои : 10.1016/j.quageo.2012.12.002. S2CID  129020357.
  128. ^ abc Фудзивара, Тайсэй; Тойода, Шин; Учида, Ай; Исибаши, Дзюнъитиро; Накаи, Шуничи; Такамаса, Асако (2015), Исибаши, Дзюн-итиро; Окино, Кёко; Сунамура, Мичинари (ред.), «ЭПР-датирование барита в гидротермальных сульфидных отложениях морского дна в Окинавском прогибе», Подводная биосфера, связанная с гидротермальными системами , Токио: Springer Japan, стр. 369–386, doi : 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). "Термическая стабильность и температура закрытия барита для датирования методом электронного спинового резонанса". Quaternary Geochronology . 71 : 101332. 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 (ред.), "226Ra-210Pb и 228Ra-228Th датирование барита в подводных гидротермальных сульфидных отложениях, собранных в Окинавском и Южно-Марианском желобах", Subseafloor Biosphere Linked to Hydrothermal Systems: TAIGA Concept , Токио: Springer Japan, стр. 607–615, doi : 10.1007/978-4-431-54865-2_47 , ISBN 978-4-431-54865-2, S2CID  129751032

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Гидротермальные источники .
В Scholia есть тематический профиль по теме «Гидротермальные источники» .