Mélyvízi füstölgők

óceán, tenger, természeti jelenségek

A tűz és a víz kizárják egymást, ezért ha valamit mégis füstölni látunk a vízben, az felvet néhány kérdést. Hol láthatunk egyáltalán ilyesmit? Egyedül a mélytengereknek azon a részén, ahol a közelben vulkán található. Csak itt jöhetnek létre azok a különleges kémiai jelenségek, amelyeknek a vulkánkitörésekből eredő hőhatások és a hideg tengervíz találkozása a háttere.

Az egyik savas, a másik lúgos

Amikor a vulkáni eredetű forró víz – amely több száz atm nyomású és 300 ºC-nál magasabb hőmérsékletű is lehet – hirtelen belövell a hidegebb tengerbe, a vízben oldott oxigén közreműködésével többféle kémiai anyag is felszabadul. Ilyenkor a legnagyobb mennyiségben vas-szulfid válik ki.

 Mélyvízi füstölgők
A fekete füstölgőnek nevezett jelenség egy víz alatti gejzír, amelyet a forró víz feltörése során keletkezett szulfidok festenek sötétre vagy éppen színpompásra. (Fotó: P. Rona, OAR, National Undersea Research Program, NOAA)

A szulfidok fémek kénnel alkotott vegyületei, amelyek sok szempontból hasonlítanak az oxidokhoz. Ezek közt vannak sószerűek és vízben oldhatók: ilyen például a nátrium-szulfid (Na2S), és vízben oldhatatlanok, mint például a cink-szulfid (ZnS). A kellemetlen szagú kén-hidrogén (H2S) is ide tartozik. Sok fémszulfid félfémes külsejű, ilyen például az ólom-szulfid (PbS) és a vas-szulfid (ásványként pirit: FeS2).  (A szulfidok nem tévesztendők össze a szulfitokkal, amelyek a természetes kén egyfajta formái, és amelyekkel például az élelmiszeriparban akadályozzák meg az élelmiszerek és a borok minőségromlását.) És mivel a vas-szulfid sötét felhőket alkot a megjelenésekor, ezt látjuk füstnek. A képződmény pedig a sötét színe miatt kapta a fekete füstölgő nevet.

A forrás felett a 300-400 Celsius-fokon kiváló anyagok ezután már a víz felhajtó-erejének engedelmeskednek, és kürtő formájú, felszálló alakzattá rendeződnek. Ezek a kürtők akár több méter magasak is lehetnek, és valóságos hőközpontokat hozhatnak létre egy-egy forrás felett. Az eddig megfigyelt, legnagyobb fekete füstölgő 150 méter átmérőjű és 50 méter magas volt. A füstölgők naponta több centimétert is növekedhetnek, és némelyik fekete füstölgő akár 100 ezer évig aktív maradhat.

Mivel ilyen nagy mélységekbe csak speciális tengeralattjárókkal lehet lejutni, ezekről a füstölgőkről a tudósoknak 1977-ig csak sejtéseik lehettek. Ekkor azonban a Csendes-óceánban lejutott egy tengeralattjáró a mélységbe, és felfedezte az első fekete füstölgőt, egyszersmind azt a sajátos élővilágot is, amely ennek kürtője körül alakult ki a savas kémhatású vízben, többnyire addig ismeretlen élőlényekkel. Mint később kiderült, a füstölgőkből nem csupán fekete létezik, hanem olyan is, amely ugyan szintén a vulkáni utóhatások következménye, de amelyben eltérő folyamatok zajlanak le. Ez az olyan helyeken tapasztalható, ahol a föld mélyéből kilökődő víz jóval hidegebb, mint a fekete füstölgőknél: rendszerint nem haladja meg a 90 Celsius-fokot. Először 2000-ben találtak ilyen füstölgőket, a Bermuda- és a Kanári-szigetek között húzódó Atlanti-fenékhegy feltérképezése közben. Ezeket az eltérő látványuk alapján fehér füstölgőknek nevezték el, annak ellenére, hogy a színeltérésük miatt ezek nem is látszanak füstölgőknek. Ugyanakkor annyiban hasonlítanak a feketékhez, hogy a megjelenésük szintén ásványok kiválásával jár, és a körülöttük lévő területen ugyancsak jellegzetesen eltérő élővilág alakul ki. A fehér füstölgők a feketéknél jóval magasabb tornyokat alkotnak, amelyek akár egy húszemeletes ház magasságát is meghaladhatják.

Mi a különbség a kétféle füstölgőt körülvevő életközösségek között?

A fekete füstölőknél jellemzően a tápláléklánc alján álló, egyszerű, a szélsőséges életkörülményeket kedvelő élőlényeket találtak, köztük számtalan baktériumot.  Ezek mellé puhatestűek, csigák, csőférgek, kagylók és rákok társultak a jellemzően savas kémhatású vízben. Ezek az élőlények jól bírják a meleg és savas környezetet, amelyre a mérgező gázok és nehézfémek jelenléte, valamint a hatalmas hidrosztatikus nyomás is jellemző. A kissé távolabbi vizekben pedig az ezekkel táplálkozó angolnák élnek.

 Mélyvízi füstölgők
A Mi MICSODA Halak című könyvben láthatod ezt a képet egy különleges mélyvízi élőlényről. A pelikánangolna zsákszerű garatjának köszönhetően egy nála jóval nagyobb zsákmányt is képes bekapni. (Fotó: Minden Pictures, mauritius images)

A fehér füstölgők életközössége jóval egyszerűbb ennél. Itt elsősorban olyan primitív élőlények fordulnak elő, amelyek energiaszükséglete független a fénytől. Baktériumok, amelyek hidrogénből és szén-dioxidból metánt állítanak elő. Ez az egyszerűség néhány kutatónak azt sugalmazta, hogy ezekben a képződményekben esetleg a földi élet kialakulásának modell értékű laboratóriumát is megtalálták. Többen úgy gondolják, hogy az élet első formái a mélytengeri vulkáni tevékenységek nyomán alakultak ki. A kutatások szerint a füstölgőknél zajló geokémiai folyamatok miatt a víz különösen gazdag oldott redukáló gázokban (például hidrogénben, metánban és szulfidokban), amelyek jelenléte pedig valószínűleg perdöntő volt az élet létrejöttében. Vagyis az itteni körülmények tanulmányozása közelebb viheti a tudományt a kezdeti folyamatok titkaihoz. Ennek némileg ellentmond, hogy még a fekete füstölgőkben élő egysejtű szervezeteknek is szükségük van oxigénre, ami pedig a földtörténet korai szakaszában szabad formájában sem a levegőben, sem a vízben nem volt jelen. Ez a tény pedig kizárja, hogy ezek a lények abban a korszakban keletkezhettek.

Lévai Júlia

 

A tenger mélyéről és az ott élőkről még többet olvashatsz a Mi MICSODA Halak – Víz alatti csodavilág és a Mi MICSODA Óceánok mélye – Élet az örök sötétség birodalmában című könyvekben.

 


Címkék:

Antarktisz  Ausztrália  Biblia  Budapest  Föld  Krisztus  LOGICO  Mi MICSODA  Nobel-díj  Oroszország  Városliget  autó  baktérium  barlangok  betegség  buddhizmus  bútorok  búvárkodás  cidrimókus  denevér  dory  díj  egyensúly  egyház  egyiptom  elefánt  elektromosság  emberi test  emlős  etimológia  eukaliptusz  fejlesztés  felfedezés  finommotorika  félelem  főzés  gyógyszertár  gyógyítás  hajózás  halak  halmazállapot  halál  hideg  hiszti  hogyan működik  háború  hüllők  hőmérő  időjárás  időszámítás  infrahangok  interjú  internet  irodalom  iránytű  iskolakezdés  iskolaérettség  jelrendszer  játék  kalóz  kapitalizmus  karantén  karácsony  kereskedelem  klímaváltozás  koala  kommunikáció  koronavírus  kultúra  kultúrtörténet  kémia  kétéltűek  kórház  közlekedés  leguán  léghajó  légzés  madarak  magasság  mese  meteorológia  mikroszkóp  mitológia  mágnes  mítoszok  nyomozás  növények  olimpia  olvasás  orvoslás  pedagógus  pszichológus  pulzus  rajz  receptek  repülés  robot  rovarok  rák  régészet  sejtek  sport  szellemek  szerzetesrendek  szimbólum  szépség  sárkány  technika  tenger  terhesség  természet  természeti jelenségek  természeti katasztrófák  természettudomány  teszt  tobzoska  tudomány  táplálkozás  távíró  tél  történelem  tüntetés  ultrahang  vadnyugat  vallás  vasút  vidra  vidámpark  világűr  vulkán  védőoltás  vírus  víz  zarf  Északi-sark  állatkert  állatok  édesség  éghajlat  építmények  óceán  ókor  öltözködés  újkor  ünnep  őskor