Vent Hidroterma dan Ekosistem Laut Dalam

Vent hidroterma ialah bukaan di dasar laut yang mengeluarkan air panas yang kaya mineral. Banyak vent terbentuk di kawasan tektonik aktif seperti rabung tengah laut dan sempadan plat menumpu. Air laut meresap melalui rekahan kerak, dipanaskan berhampiran batuan yang sangat panas atau magma, kemudian bergerak semula ke atas sambil membawa bahan terlarut.

Air laut beredar melalui kerak

Air yang meresap ke dalam kerak mengalami perubahan suhu dan kimia. Apabila bendalir panas kembali bertemu dengan air laut dasar yang sangat sejuk, perubahan suhu dan keadaan kimia menyebabkan sebahagian bahan terlarut memendak. Mendapan ini boleh membina struktur seperti cerobong di sekitar bukaan vent.

Air laut meresap melalui rekahan kerak, dipanaskan, lalu naik keluar melalui cerobong sebagai bendalir panas. Mikroorganisma kemosintesis di sekitar vent menyokong cacing tiub dan moluska dengan tenaga kimia, bukan cahaya. Model skematik.

Tekanan tinggi mengubah keadaan air

Suhu bendalir vent boleh melebihi 300 °C. Namun, tekanan yang sangat tinggi di laut dalam meningkatkan suhu yang diperlukan untuk air mendidih. Oleh itu, suhu sahaja tidak cukup untuk menentukan sama ada air akan mendidih; tekanan persekitaran juga penting.

Nota Istilahpemendakan mineral: Pembentukan pepejal daripada bahan yang sebelumnya terlarut dalam bendalir apabila keadaan fizikal atau kimia berubah.

Tenaga kimia menyokong pengeluaran primer

Cahaya Matahari tidak sampai ke kebanyakan tapak vent laut dalam. Mikroorganisma tertentu memperoleh tenaga daripada tindak balas kimia yang melibatkan bahan tak organik, termasuk sebatian sulfur, lalu menggunakan tenaga itu untuk membina bahan organik daripada karbon. Proses pengeluaran primer berasaskan tenaga kimia ini dikenali sebagai kemosintesis.

Mikroorganisma kemosintetik boleh hidup bebas atau dalam hubungan simbiosis dengan haiwan. Bahan organik yang dihasilkannya menjadi asas kepada jaringan makanan yang merangkumi pelbagai organisma laut dalam. Ini menunjukkan bahawa ekosistem tidak semestinya memerlukan cahaya sebagai sumber tenaga langsung, walaupun semua organisma tetap memerlukan aliran tenaga dan bahan.

Penemuan vent mengubah gambaran tentang laut dalam

Vent hidroterma laut dalam dikenal pasti pada tahun 1977 ketika penyelidik meneroka rabung dasar laut berhampiran Kepulauan Galapagos. Kehadiran komuniti organisma yang banyak di kawasan tanpa cahaya mendorong kajian terperinci tentang kemosintesis, geokimia dasar laut dan hubungan antara proses geologi dengan kehidupan.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?

Bagaimana kita tahu?

Pemerhatian
Kenderaan penyelidikan laut dalam merekodkan bukaan yang mengeluarkan bendalir panas, cerobong mineral dan komuniti organisma yang padat di kawasan dasar laut yang gelap.
Bukti
Pengukuran suhu dan analisis kimia menunjukkan bendalir vent berbeza daripada air laut di sekelilingnya, manakala sampel mineral menunjukkan pemendakan apabila bendalir panas bercampur dengan air laut sejuk.
Inferens
Hubungan antara rekahan kerak, sumber haba, bendalir yang berubah secara kimia dan mendapan mineral menyokong penjelasan bahawa air laut beredar melalui kerak sebelum keluar semula di vent.
Model
Model peredaran hidroterma menghubungkan kemasukan air laut, pemanasan dan tindak balas dengan batuan, aliran naik serta pencampuran dengan air laut dasar. Model ekologi pula menjejaki pemindahan tenaga daripada tindak balas kimia kepada pengeluar primer dan pengguna.
Batasan
Tidak semua vent mempunyai suhu, kimia atau komuniti organisma yang sama. Vent juga boleh berubah atau terhenti, dan pemerhatian laut dalam biasanya terhad kepada lokasi serta tempoh ekspedisi tertentu.

Uji KefahamanSoalan 1 daripada 3

Bagaimanakah banyak vent hidroterma laut dalam terbentuk?