Erste Expedition, tiefste Meer Vent auf der Erde zu erforschen

Essen Ihr Herz heraus, Jules Verne: in dieser Woche ein Schiff voller Wissenschaftler setzt sich für eine dreiwöchige Karibik Kreuzfahrt zu einem der am meisten extreme und wenigsten erforschten Orte auf der Erde. Es ist eine reale Reise, die kopiert wurden von den Seiten der phantastischen Fiktion der phantasievolle Schriftsteller.

Die 23 Wissenschaftler an Bord des Forschungsschiffs Atlantis sind auf einer Mission, First of its Kind Eintritt; der Steinbruch liegt in der ewigen Nacht der Tiefsee, in eine geheimnisvolle Welt, angetrieben nur durch die wütenden Hitze über dem Planeten Innenleben.

Ihr Ziel wird als eine schattenhafte Riss in der Erde etwas südlich von den Cayman Islands in Google Earth angezeigt.

Es ist die Mitte Cayman ausbreitenden Bergrücken, ein Riss im Meeresboden einige 70 Meilen (110 Kilometer) lang und mehr als 9 Meilen (15 km) über, wo geologische Kräfte zwei tektonischen schob sind Platten auseinander und Geburt neuen ozeanischen Kruste – und Betankung, was zwei der bemerkenswertesten hydrothermale Stätten auf der Erde sein kann.

Bis vor kurzem dachte man, dass hydrothermale Schlote – im wesentlichen Meeresboden Schornsteine, die her eine heiße Suppe chemisch spucken verändert Meerwasser – konnte nicht Grat Mitte Cayman Verbreitung, auch genannt der Mitte Cayman Rise vorhanden. Es ist die tiefste Verbreitung Grat auf der Erde, stürzen, stellenweise fast 20.000 Fuß (6.000 Meter), und auch zu den langsamsten bewegen, kriechen auseinander bei nur 0,6 Zoll (15 Millimeter) pro Jahr. Wissenschaftler glaubten, dass solch eine Schnecke das System die vulkanische Hitze erforderlich fehlte, um eine hydrothermale aufrecht zu erhalten.

Aber im Jahr 2009 Wissenschaftler entdeckten zwei.

Ein Schlot, der Von Damm, kann bieten Hinweise, wie Leben auf unserem Planeten zuerst entstanden. Andererseits, genannt Piccard, liegt 16.400 Füße (5.000 m) unterhalb der Oberfläche – die tiefste Vent, die jemals auf der Erde entdeckt – und erweisen sich die heißesten. [Infografik: höchste Berg zu tiefsten Ozeangraben]

Doch trotz der verlockenden Möglichkeiten der wissenschaftlichen Reichtum von jedem Vent angeboten, Logistik Wissenschaftler daran gehindert haben direkte Temperaturdaten und bestimmte Exemplare von beiden Seite – bis jetzt.

Ins Ungewisse

In diesem Monat werden mit Hilfe eines Tiefsee Roboter, Wissenschaftler einige der ersten Proben von diesen Oasen der seltsame Leben auf dem Meeresboden sammeln.

"Dutzende von neuen Arten finden wir garantiert – das ist ein Kinderspiel", sagte marine Wissenschaftler und Expedition Mitglied Cindy Lee Van Dover, Direktor des marine Laboratory an der Duke University Nicholas School der Umwelt.

Bizarre Menagerien Kreaturen sind entdeckt worden, in der Nähe von Öffnungen in den Ozeanen auf der ganzen Welt leben Würmer aus neuentdeckten Yeti-Krabben bei Öffnungen in der Antarktis, großes Rohr in den Pazifik. Die Tiere überleben auf die chemischen Verbindungen, die entstehen, wenn Meerwasser mit tiefen, überhitzten Felsen, ausgesetzt durch Risse und Sprünge im Meeresboden interagiert.

August 2011 Expedition gefilmt Röhrenwürmer wohnen im Ortsbild Von Damm Vent – die erste jemals im Atlantik auf eine hydrothermale gefunden. [Verwandte: Extreme Leben auf der Erde: 8 Bizarre Kreaturen]

"Wir müssen wissen, zu sammeln, aber nur Blick auf die Bilder, es sieht aus wie es etwas, was wir noch nie ist zuvor gesehen haben," Van Dover erzählte OurAmazingPlanet. "Wir sind so aufgeregt."

Van Dover und den anderen Wissenschaftlern an Bord werden in der Lage, eine Vielzahl von Proben zu sammeln, Tiere, Felsen, Meerwasser – mit Hilfe von Jason, ein ferngesteuertes Fahrzeug mit zwei Armen, die mit einer Zange am Ende ausgestattet. "sie sind sehr präzise und sehr sanft,", sagte Van Dover.

Um ein Rohr-Wurm zu erfassen, sagte sie, das ROV anmutig dreht sich der Metall-Zeiger drehte die lange Kreaturen wie Spaghetti auf einer Gabel.

... Ist es lebendig?

Über die faszinierende Implikationen für neue Arten entdecken kann die Entlüftung Von Damm Wissenschaftler eine Chance, wieder in den Ursprung des Lebens selbst peer anbieten. Bei 7.500 Fuß (2.300 m) tief, es ist die flacheren zwei Öffnungen, aber die Felsen gibt es ist eine geologische Reminiszenz an Erde früh Jahre, ein paar Milliarden Jahren. Die Site ist einer der wenigen zugänglichen Orte auf dem Planeten Meerwasser mit beheizten primordialen Felsen, interagieren kann die Art von warmen produziert, wasserstoffreiche Brühe Wissenschaftler vermuten führte zu ersten Organismen der Welt.

"Die hydrothermale Reaktionen es wahrscheinlich unsere engsten Moderntag analog für Geologie in der ersten Hälfte der Erde Existenz," sagte Chris German, wissenschaftlicher Leiter der Expedition und Geochemiker an der Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts.

Das bedeutet, dass die Von Damm-Website einen Einblick in die Mechanismen bieten könnte, die über die Jahrhunderte leblos Moleküle zu Wohn-, komplexe Wesen verwandelt.

"Wenn Sie [Leben] bis auf den kleinsten Nenner verfolgen – der gemeinsame Vorfahre – es spricht für einen einzelligen Organismus, die bei hohen Temperaturen und niedrigen Sauerstoff-Umgebungen, gedieh" Deutsch gesagt OurAmazingPlanet. "Und Tiefsee hydrothermalen Quellen passen, dass Bill." "

Obwohl die frühere Forschung zeigt, dass Von Damm ist ein sehr guter Kandidat für diesen Prozess, genannt Abiogenese, ist Temperatur ein Schlüsselfaktor, deutsche sagte.

"Wenn es zu heiß oder zu kalt ist, ist es nicht gut," sagte er. "Es gibt eine Goldilocks Zone es genau das richtige ist. "Irgendwo rund 200 bis 300 Grad Celsius [390 bis 540 Grad Fahrenheit] wäre den Sweet Spot."

Die Antwort könnte in ein paar Tagen bekannt gegeben.

NASA-Wissenschaftler nehmen auch Teil an der Expedition arbeiten in der Hoffnung, dass Daten aus dem Damm Von Vent bieten Hinweise auf welchen geologischen Bedingungen leben auf anderen Welten inszenieren konnte. Europa, eine der Jupitermonde, ist von besonderem Interesse, deutsche sagte.

Tiefen Grenzen

Temperatur, zusammen mit fast allem anderen, ist auch eine große unbekannte für die Piccard Vent.

"Es zweimal so tief und weniger bekannte," sagte Deutsch. "Mit der Piccard-Website sind wir werden, wodurch es sich wie wir gehen, das macht es spannend ist."

Der Schlot, benannt nach Jacques Piccard, die Hälfte der das einzige Team, das jemals auf den tiefsten Punkt auf der Oberfläche des Planeten, die Mariana Trench, Reisen ist eine satte 3.000 Fuß (900 m) tiefer als der zweite Vize.

Und mit hydrothermalen Quellen, tiefer bedeutet oft wärmer.

"Je tiefer sie sind, desto höher der Druck, umso höher die Temperaturen, erreichen", sagte Deutsch.

"Gerade jetzt, ist der Temperatur-Rekord für eine hydrothermale auf dem Meeresboden etwa 407 Grad Celsius (465 F). This One heißer, sein könnte", sagte Jill McDermott, eine Doktorandin am gemeinsamen Programm MIT WHOI.

Theoretisch fast 200 Grad Celsius 100 heißer – aber es gibt keine Garantie.

Und obwohl Forscher nicht ganz sicher sind, was sie bei Piccard finden vergleichen die tiefere Vent mit Von Damm ist ein wichtiger Teil der Mission.

"Ist die wirklich coole Sache über diese beiden Seiten sind sie wirklich nah beieinander, aber es gibt ein wirklichen Unterschied in der Tiefe," sagte Deutsch.

Die Öffnungen sind etwa 14 Meilen (23 km) voneinander entfernt, aber Piccard ist 9.000 Fuß (2.300 m) tiefer als Von Damm.

"Eines der Dinge sind wir sehr gespannt auf die Betrachtung der Genfluss von tief, flach", sagte Van Dover. "Tiefe scheint manchmal wichtiger als Abstand – zumindest das ist eine Hypothese, die wir versuchen zu testen."

Es könnte sein, dass bei Öffnungen Tausende von Meilen voneinander entfernt lebenden Tierarten mehr miteinander als die näher zusammen, aber in unterschiedlichen Tiefen, wo die enorme Druck beeinflussen könnten was Tiere dort zu überleben.

Wo gibt es gemeinsame Arten Van Dover sagte, können Forscher durch DNA Proben für genetische Marker, die familiäre Bindungen hinweisen jagen – in der Nähe von Beziehungen, entfernte Verwandte, zu völlig fremden — von Vent zu entlüften und mit Proben gesammelt von far-flung Vent-Sites, von Ozean zu Ozean.

Schließlich können solche Forschung Wissenschaftler, eine evolutionäre Karte der genetischen Allianzen auf den Weltmeeren zu konstruieren.

"Wir haben einen Verhaltenskodex, und wir nur so viele Proben wir je nach Bedarf nehmen", sagte Van Dover. Auf dieser Mission, das bedeutet, dass sie wahrscheinlich nur zwei oder drei Röhrenwürmer sammeln, finden sie viele Dutzende von Garnelen, sondern viel mehr der kleinste Tiere auf die Lüftungsschlitze.

"Wir versuchen, diese Gemeinschaften so wenig wie möglich stören," sagte sie.

Wie für die Gemeinschaft der Menschen an Bord des Schiffes dürften sich die Störungen weitgehend angenehm zu sein, besonders wenn die hydrothermalen Quellen zuerst auf dem Schiff-Bildschirmen erscheinen.

"Jeder wird sehr, sehr aufgeregt sein," sagte McDermott. "Wir haben eine lange Zeit, dies zu sehen gewartet."

"Es gibt immer ein Shout hinterlassen wenn wir auf den Grund gehen," sagte Van Dover. "Dies ist das Schmuckstück. Die Pflaume zu probieren. Es hat nur eine lange Zeit um hierher zu kommen."

Die Mitte des Cayman-Expedition wird gemeinsam von der National Science Foundation und die NASA finanziert.

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