Mélyvízi füstölgők

füstölgő, óceán, tenger

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.

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.

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:

1917-es szocialista forradalom  A kis herceg  Ady Endre  Aiszóposz  Albert de Mun  Ammut  Angol Park  Antarktisz  Antoine de Saint-Exupéry  Anubisz  Apollón  Arakhné  Arany János  Arisztotelész  Arkhimédész  Aszklépion  Atlanti-óceán  Augustus  Ausztrália  Babits Mihály  Belgium  Benedek-rend  Besztercebánya  Biblia  Biblioteca Joanina  Buda  Budapest  Budapesti Vidám Park  Buddha  Charles de Gaulle  Chicago  Churchill  Coriolis-erő  Curiosity  Cynara  Danaé  Dante  Dante Alighieri  Dzsingisz kán  Dávid király  Edward Jenner  Egri csillagok  Emese  Erzsébet királyné  Esterházy Miklós Móric  Esterházy Péter  Fehérlófia  Fekete István  Feneketlen-tó  Ferenc József  Ferenc pápa  Fiume  Formózusz pápa  Franciaország  Fribourgi Unió  Föld  Földközi-tenger  Fővárosi Állat- és Növénykert  Galénosz  Ganésa  Hermész  Hippokratész  Hitler  Héber Biblia  Héra  Hérodotosz  I. Erzsébet  India    Jackie Cochran  Jahve  James Prescott Joule  Japán  Jean de La Fontaine  Juhász Gyula  Jules Verne  Justh-párt  János vitéz  József Attila  Kaffka Margit  Királyok Völgye  Kivonulás könyve  Koppenhága  Kosztolányi Dezső  Krisztus  Károlyi Mihály  Kína  LOGICO  La Trappe  Las Vegas  Lazarro Spallanzani  Lazzaretto Vecchio  Leonardo da Vinci  Liège  Louis Pasteur  Lukács László  Lyme-kór  Léda  Mafra-palota  Magyar Madártani és Természetvédelmi Egyesület  Magyar Természettudományi Múzeum  Marco Polo  Margit-sziget  Margitsziget  Marokkó  Mars  Medúsza  Melbourne  Mexikó  Mezopotámia  Mi MICSODA  Milánó  Minerva  Moirák  Munkás Szent József  Mária  Mária Terézia  Mária csillaga  Mátyás király  Mózes  Nagy Konstantin  Nagy Sándor  Nagy-korallzátony  Napóleon  Nautilus  Newton  Nivelles  Nobel-díj  Normandia  Normandiai partraszállás  Nursiai szent Benedek  Nyugat folyóirat  Nyulak szigete  Olimposz  Oroszország  Országház  Pallasz Athéné  Pegazus  Perszeusz  Perzsia  Pesti Állatkert  Petőfi Sándor  Plinius  Porete-i Margit  Portugália  Poszeidón  Párizs  Pégaszosz  Rijeka  Robert Owen  Roosevelt  Rubik Ernő  Róma  Római Birodalom  Skócia  Szent Heléna  Szent Margit  Szerb Antal  Szicília  Szociáldemokrata Párt  Szogdia  Széchenyi István  Tisza István  Titanic  Tompa Mihály  VII. István pápa  Velence  Velencei Köztársaság  Verona  Vosztok-tó  Vurstli  Városliget  Vénusz légycsapója  Werbőczy István  Wilhelm Emmanuel Ketteler  XIII. Leó pápa  XV. Lajos  Xántus János  Zeusz  alvás  arakhnofóbia  archea  articsóka  autofágia  autó  axolotl  bagoly  baktérium  barlangok  beginák  beginázs  belsőégésű motor  beporzás  betegség  biológia  buddhizmus  béka  békakirály  békamentők  békák  bölcső  búvárfelszerelés  búvárharang  búvárkodás  cidrimókus  ciszterciták  citoplazma  corona  csapdaállítók  csatorna  csecsemők  császármetszés  császárság  csütörtök  cukor  céhek  címer  denevér  diadém  dory  drón  díj  dízelmotor  echolokáció  egyensúly  egyiptom  egyszarvú  ektoparazita  elefánt  emlős  epekő  eretnek  etimológia  eukaliptusz  fasírt  fejdísz  fejlesztés  feketehimlő  felfedezés  felvilágosodás  finommotorika  fogkő  fondendoszkóp  fáraó  félelem  füstölgő  főzés  gabona  galea  gallok  griffmadár  gyerekjáték  gyufásdoboz  gyárak  gyógyszertár  gyógyítás  gyöngy  gyöngyhalászat  gőzgép  gőzhajó  gőzmozdony  hadművelet  hajmosás  hajógyártás  hajózás  halak  halmazállapot  halál  halálbüntetés  hangsebesség  hatalom  hideg  himnusz  hiszti  hogyan működik  hullazsinat  hullámvasút  humanizmus  hurrikán  háború  hóhér  húsevő nyövények  hüllők  hőmérő  időjárás  időszámítás  illat  immunitás  infrahangok  inkubátor  interjú  internet  ipari forradalom  irodalom  iránytű  iskolakezdés  iskolaérettség  istenek  jelrendszer  járvány  játék  kalogathia  kalóz  kamelaukion  kamikáze  kancsókák  kapitalizmus  karantén  kardigán  karmosbéka  karthauziak  karácsony  katapult  kausia  kavicsok  kereskedelem  kereszténység  keszonbetegség  királynévíz  kisföldalatti  klímaváltozás  koala  kolera  komló  kommunikáció  koncepciós per  kopoltyú  korall  korona  koronavírus  koszorú  kullancs  kultúra  kultúrtörténet  kémia  kétszikűek  kétéltűek  kórház  kölni  könyvtár  közegészségügy  kőzetek  lazarett  leguán  lincselés  lizoszóma  lárva  látás  léggömb  léghajó  légiposta  légzés  lövedékvető  lúg  magasság  magnetosztrikció  malária  manna  mannatövis  mannazuzmó  manufaktura  masszázs  matchbox  mechanikus szerkezet  mese  mesék  metamorfózis  meteorológia  metró  mikroszkóp  misztikus lények  mitokrondrium  mitológia  moszkító  munkások  mutualizmus  mágnes  május  május 1  második világháború  méhek  méhlepény  mítikus lények  mítoszok  narvál  nimfa  nyál  nyár  népmesék  népvándorlás  olimpia  olvasás  organellum  ormány  orvoslás  oxigénfelvétel  parfüm  paróka  pedagógus  permafroszt  pestis  pilóta  placenta  pszichológus  pulzus  pápaság  pók  rajz  receptek  rekamié  repülés  repülőgép  repülőtér  retina  robot  rovarok  rák  rákgyógyszer  régészet  rózsaolaj  sajt  sampon  sejtek  selyemút  sisakkorona  sport  szakszervezetek  szalamandrafélék  szanatórium  szappan  szappanbuborék  szavak  szellemek  szem  személynevek  szendvics  szerzetes  szerzetesrendek  szimbólum  szocializmus  szogdok  szonár  sztetoszkóp  sztrájk  szél  szúnyog  szúnyoglárva  szülés  sárkány  sáska  sáskajárás  sör  tamariszkusz  teaút  technika  tenger  tengeralattjáró  terhesség  terhességi teszt  természet  természettudomány  terroristák  teszt  tesztelés  tetvek  tisztálkodás  tobzoska  trappista sajt  trappisták  tudomány  turul  tájfun  távíró  tél  tömegközlekedés  törökfürdő  tüntetés  tűzoltók  ultrahang  unikornis  utópista szocializmus  vadnyugat  vakcina  vakság  vallás  vasút  vesekő  veszteglőház  veszélyeztetett fajok  vidra  vidámpark  világháború  világűr  virágok  virágállat  vitorlázórepülés  vizelet  vonat  vulkán  védőoltás  vérvörös csütörtök  vírus  víz  vörös nemeskorall  vörösfenyő  zarf  zsilip  Álmos  Északi-sark  Óbudai Hajógyár  Ószövetség  Ótestamentum  állatkert  állatok  általános választójog  átalakulás  édesség  éghajlat  éhínség  élesztősejtek  élőhely  élősködők  építmények  ízeltlábúak  óceán  ókor  ókori Egyiptom  ókori Görögország  öngyilkos merénylők  újkor  újszülött  úthálózat  ősbaktérium  őskor