Bunnen av dyphavet er ikke alltid så spennende å se på. Men på vulkansk aktive felter kan det dukke opp et merkelig landskap.

Digre, knudrete «piper» av mineraler i flere farger reiser seg fra bunnen. Ut fra toppen velter det som ser ut som svart røyk. Eksotiske organismer har funnet sin nisje i dette landskapet.

Strukturene kalles hydrotermiske skorsteiner.

Et internasjonalt forskerteam har nå funnet et helt felt med dem ved den østlige Stillehavsryggen.

Som regel befinner hydrotermiske skorsteiner seg på selve spredningsrygg-aksen. Men det nye feltet ble funnet 750 meter ved siden av. Det er i tillegg større og varmere enn andre som finnes i nærheten.

Det tyder på at det kan være flere områder med hydrotermiske skorsteiner rundt midthavsryggene enn det man tidligere har trodd.

På ekspedisjon

Teamet reiste med forskningsskipet R/V «Roger Revelle» da de fikk de første bildene av skorsteinene på havets dyp. En fjernstyrt undervannsfarkost var blitt sendt ned for å undersøke nærmere.

Det ble mye glede i kontrollrommet, da forskerne oppdaget hva som befant seg der nede, bekrefter Thibaut Barreyre.

Han er forsker ved Institutt for geovitenskap på Universitetet i Bergen (UiB) og har deltatt i studien.

Fikk en overraskelse

Teamet var i gang med et treårig prosjekt for å forske på vulkanisme i området. Ifølge Barreyre sin forskning er det nemlig like før det kommer et nytt stort lavautbrudd der nede.

Det var på forhånd gjort kartleggingsundersøkelser av havbunnen.

– Vi oppdaget disse toppene i dataene. Men vi trodde det bare var et dødt vulkansk eller hydrotermisk system eller noe, sier Barreyre til forskning.no.

Strukturene befant seg nemlig et godt stykke unna spredningsryggens akse.

– Da vi dykket ned med undervannsfartøyet, så vi at det var fullt av liv der og skorsteiner hvor det veltet ut varm væske. På toppen av det så var det faktisk det største feltet i området, så vi ble veldig overrasket.

Splitter ny havbunn

En midthavsrygg er der hvor de tektoniske platene dras fra hverandre. I midten blir det rifter der magma kan trenge opp. Det danner ny havbunn.

I området hvor forskerne oppdaget det nye hydrotermiske feltet, har det vært lavautbrudd for bare et par tiår siden.

– Hvis du dro dit og plukket opp en stein, så ville det vært den yngste steinen på jorden, sier Barreyre.

Hydrotermiske skorsteiner finnes langs spredningsryggene. Her er det ikke lava som kommer opp, men glovarmt vann blandet med alle slags mineraler. Vannet sirkulerer i sprekker i jordskorpa som dannes i det vulkanske området.

Metaller strømmer ut

På det nyoppdaget feltet, som nå kalles YBW-Sentry, kommer det varme vannet fra dypt nede i jordskorpa, forteller Barreyre.

Det kommer fra 1,5 kilometer nede, nesten ved et magmakammer, som er en smeltemasse som ligger under en vulkan. Vannet har blandet seg med alskens mineraler og metaller som jern, kobber og til og med gull.

Vannet får en svart farge. Det stiger opp fra steinpipene. For det nye feltet har det en temperatur på 368 grader og ser ut som en røyksky.

Når væsken møter det kalde sjøvannet, felles mineralene ut. De legger seg rundt toppen av pipen og blir til faste strukturer. Slik bygges pipene og blir til høye fingeraktige tårn.

Flerbøstemark og krabber

Det nyoppdagede feltet er på størrelse med en fotballbane og befinner seg 2.550 meter under havoverflaten, ifølge en pressemelding om studien, publisert hos UiB.

Flere av skorsteinene er på høyde med en treetasjes bygning. De kommer i ulike fasonger som kan minne om flerarmede lysestaker.

Det er også forskjellige dyr og spesielle mikroorganismer i slike landskap. Teamet så krabber og hummere som bare lever ved hydrotermiske skorsteiner, flerbørstemark og en type dyphavskorall.

Et dyr som ofte bor på hydrotermiske felter langs den østlige Stillehavsryggen, er for eksempel en flerbørstemark som kalles Riftia.

– Den er gigantisk, omtrent en meter lang, sier Barreyre.

De lever i symbiose med bakterier som driver kjemosyntese, et alternativ til fotosyntese i det bekmørke miljøet. Bakteriene utnytter de kjemiske stoffene fra skorsteinene til å lage energi.

– Tuppen til flerbørstemarken er veldig rød. Det er fordi den er full av hemoglobin. Det er det samme som mennesker har i blodet. Det er litt underlig at en slik livsform, som tilsynelatende ikke har noen forbindelse til oss, deler lignende type blod, sier Barreyre.

Har satt ut instrumenter

Forskerne har gjort flere typer undersøkelser på YBW-Sentry-feltet.

De fikk satt opp 15 temperaturmålere som tar tempen på den glovarme væsken fra skorsteinene. De skal stå der og registrere data i de neste to årene.

Forskerne har også tatt prøver av selve «røyken». Kjemien kan fortelle om temperaturen nede i dypet der væsken kommer fra.

Høyere temperaturer tyder på at et vulkanutbrudd er i vente.

I tillegg er det biologer med på teamet som forsker på dyrelivet.

Venter på utbruddet

Det som er spesielt med den østlige Stillehavsryggen, er at her skjer alt fort sammenlignet med for eksempel langsomme spredningsrygger i Arktis.

– De to tektoniske platene går fra hverandre. Riften sprer seg ganske raskt, sier Barreyre.

Geologiske prosesser tar vanligvis tusener av år. Men i dette området skjer det ting innenfor menneskelig levealder.

Det var vulkanutbrudd i området i 1991–1992 og igjen i 2005–2006. Barreyre tror det neste er like rundt hjørnet. De skal tilbake i januar for å se om lavaen har flommet ut.

– Hva skjer med skorsteinene da? Blir de ødelagt?

– Hvis det blir utbrudd, så er det snakk om tusener av kubikkmeter med lava som vil lage en helt ny overflate. Det vil så å si ødelegge og brenne alt på havbunnen, inkludert økosystemer, sier Barreyre.

Et slikt utbrudd i nærheten ville spist opp de fleste skorsteinene. Kanskje er forskerne så heldige at de fortsatt kan hente ut noen av instrumentene sine.

– Ved det forrige utbruddet i 2006, så ankom vi etterpå. Vi klarte å finne noen av instrumentene, men de var så og si inne i lavaen, det var noen biter som stakk ut. Alt livet var utslettet.

Mer å lære

Barreyre sier at det nye funnet forteller noe om at selv om forskere har jobbet i dette området i over 30 år, så oppdager man fremdeles nye ting.

Det er nå en økende interesse fra selskaper om å drive gruvedrift på havbunnen. Hydrotermiske skorsteiner, med sine rike mineralforekomster er slik sett aktuelle.

– Det er litt et kappløp for tiden om hva vi kan lære fra dem før de eventuelt blir utnyttet og ødelagt.

Barreyre mener forskere trenger lengre tid på å undersøke systemene. Slik han forstår det, ønsker selskaper å drifte i utdødde og ikke aktive hydrotermiske felt.

– Problemet er at det er vanskelig å vite når et felt er inaktivt. Noen ganger kan et felt være inaktivt og aktiveres igjen et år senere. Dette er også noe vi ikke egentlig forstår helt enda.

Referanse:

Jill M. McDermott mfl.: Discovery of active off-axis hydrothermal vents at 9° 54′N East Pacific Rise. PNAS, 21. juli 2022.