Un descubrimiento importante se ha realizado en las profundidades del Pacífico occidental. Un sistema hidrotermal único revela emisiones de hidrógeno de una magnitud sin precedentes.
Este hallazgo, realizado por el Instituto de Oceanología de la Academia China de Ciencias (IOCAS), abre una nueva ventana a los procesos geoquímicos abisales. El campo hidrotermal Kunlun, explorado con la ayuda del sumergible tripulado Fendouzhe, presenta características geológicas excepcionales que revolucionan los modelos establecidos.
Ilustración del mecanismo de las actividades hidrotermales.
El agua de mar se introduce en la litosfera a través de fallas profundas en las partes curvas de la placa de Caroline en subducción, al oeste de la fosa de Mussau. Allí reacciona con las rocas calientes, formando serpentinita e hidrógeno. Los fluidos alcalinos, ricos en hidrógeno, magnesio y hierro, generados por la serpentinización, ascienden a lo largo de las fracturas y disuelven continuamente el calcio de las rocas circundantes, lo que provoca un enriquecimiento en calcio de los fluidos hidrotermales. Después de ascender, estos fluidos se mezclan con la circulación superficial del agua de mar y se liberan en el fondo del océano en forma de descarga hidrotermal.
Cerca de la chimenea, bajo temperaturas elevadas, los iones de calcio y magnesio de los fluidos hidrotermales se combinan con el dióxido de carbono del agua de mar para formar dolomita. A mayor distancia de la chimenea, debido al enfriamiento por el agua de mar, se forman rocas carbonatadas autigénicas, compuestas principalmente de calcita, en condiciones de temperatura normal del fondo marino. Estos fluidos hidrotermales ricos en hidrógeno acumulan hidrógeno en la chimenea después de ser liberados en su base, favoreciendo así un ecosistema quimiolitoautótrofo. Un gigante desconocido de las profundidades
El sitio está compuesto por veinte depresiones circulares de gran tamaño. Algunos de estos cráteres submarinos superan el kilómetro de diámetro.
Estas estructuras forman una vasta red en la placa de las Carolinas. Su morfología evoca chimeneas naturales que canalizan fluidos desde las profundidades de la Tierra.
El conjunto cubre una superficie de 11,1 kilómetros cuadrados. Esta extensión supera en cien veces la del famoso sitio de la Ciudad Perdida en el océano Atlántico.
Un proceso generador de hidrógeno
El fenómeno de la serpentinización está en el centro de esta actividad. Implica una reacción química entre el agua de mar y las rocas del manto ricas en olivino.
Este proceso genera minerales serpentínicos y libera importantes cantidades de hidrógeno molecular. La espectroscopía Raman ha medido concentraciones que alcanzan 6,8 milimoles por kilogramo en los fluidos.
El flujo anual de hidrógeno se estima en 480 mil millones de moles. Esta cifra representa al menos el cinco por ciento de la producción abiótica mundial submarina, una contribución impresionante para un solo sistema.
Para saber más: ¿Qué es un campo hidrotermal?
Un campo hidrotermal es una zona activa del fondo oceánico donde escapa agua calentada en profundidad. Esta agua proviene de la infiltración del agua de mar en las fracturas de la corteza terrestre. Se calienta al contacto con el magma y se enriquece con elementos minerales. Estos fluidos cargados ascienden luego a la superficie.
Estos sistemas forman respiraderos o chimeneas minerales con formas a veces complejas. Las temperaturas de los fluidos pueden variar desde unos pocos grados hasta más de 400 °C en el caso de los fumadores negros. Depositan sulfuros metálicos y otros minerales al precipitar en contacto con el agua fría. Estas estructuras constituyen archivos geoquímicos únicos.
Estos oasis de las profundidades albergan ecosistemas basados en la quimiosíntesis. Albergan vida microbiana y animal especializada, independiente de la luz solar. Su estudio ilumina los límites de la vida en la Tierra y potencialmente en otros lugares. Desempeñan un papel importante en la composición química de los océanos.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Science Advances