Бассейн Гуаймас

Расположение бассейна Гуаймас в Калифорнийском заливе .

Бассейн Гуаймас является крупнейшим пограничным рифтовым бассейном, расположенным в Калифорнийском заливе . Он состоит из северного и южного желоба ^[1] и связан с разломом Гуаймас на севере и разломом Кармен на юге. Система срединно-океанического хребта ответственна за создание бассейна Гуаймас и придает ему множество особенностей, таких как гидротермальная циркуляция и просачивание углеводородов . ^[2]^[3] Гидротермальная циркуляция является важным процессом в бассейне Гуаймас, поскольку она перерабатывает энергию и питательные вещества, которые играют важную роль в поддержании богатой экосистемы бассейна. ^[4] Кроме того, углеводороды и другие органические вещества необходимы для питания различных организмов, многие из которых приспособились переносить высокие температуры бассейна. ^[5]^[6]^[7]

Формирование

Формирование и характеристики бассейна Гуаймас обусловлены его расположением на системе срединно-океанического хребта или рядом подводных вулканов, которые встречаются вдоль расходящихся границ плит . ^[2] По мере того, как тектонические плиты расходятся, магма течет и затвердевает на морском дне, создавая новую магматическую кору. ^[8] Тем временем, осадки из океана быстро откладываются поверх коры, образуя толстый покров силла. ^[8] Магма подстегивает гидротермальный поток, который создает термические и химические градиенты. ^[8] Эти градиенты приводят к динамическим биогеохимическим средам, которые включают такие особенности, как высокий тепловой поток, ^[9] гидротермальные плюмы , ^[10] и просачивания углеводородов, ^[3] , которые способствуют типу экосистемы, которая процветает в бассейне Гуаймас. ^[8]

Гидротермальная циркуляция

Гидротермальная циркуляция, или циркуляция горячей воды, является преобладающей особенностью бассейна Гуаймас. Гидротермализм в основном наблюдается в южной впадине бассейна, где гидротермальные источники образуют гидротермальный комплекс на морском дне, создавая насыпи, структуры дымоходов и отложения. ^[7] Гидротермальная циркуляция происходит, когда вода течет вниз через сломанную океаническую кору вдоль вулканической системы срединно-океанического хребта . После нагревания вода химически реагирует с принимающим порогом. Температура воды может подняться выше 400°C. ^[4] При этой температуре вода быстро поднимется обратно на морское дно из-за уменьшения ее плотности. Эта циркуляция воды имеет решающее значение для круговорота энергии и питательных веществ между океанической корой и океаном. ^[4]

Экосистема

Особенно в южной впадине, бассейн Гуаймас поддерживает уникальную и динамичную экосистему . Гетеротрофы потребляют органические вещества, выпадающие из продуктивных поверхностных вод, ^[5] в то время как хемолитоавтотрофы разлагают углеводороды и окисляют серу в гидротермальной жидкости (часто циклически повторяя эти соединения с синтрофными партнерами). ^[6] Следует отметить колонии трубчатых червей Riftia , Beggiatoa и других микробных матов , а также термофильных микробов, которые могут выдерживать гидротермальные температуры. ^[7]

Ссылки

^ Гейлерт, Соня; Хенсен, Кристиан; Шмидт, Марк; Либетрау, Волкер; Шольц, Флориан; Кукла Мехтильд; Дэн, Лунхуэй; Фискал, Анника; Левер, Марк А.; Су, Чи-Чье; Шлёмер, Стефан; Саркар, Судипта; Тиль, Волкер; Берндт, Кристиан (27 сентября 2018 г.). «Об образовании гидротермальных источников и холодных выходов в бассейне Гуаймас Калифорнийского залива». Биогеонауки . 15 (18): 5715–5731. Бибкод : 2018BGeo...15.5715G. дои : 10.5194/bg-15-5715-2018 . hdl : 20.500.11850/295468 . ISSN 1726-4170.
^ ab Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. "Что такое срединно-океанический хребет?: Факты об исследовании океана: Исследование океана NOAA". oceanexplorer.noaa.gov . Получено 29.11.2023 .
^ ab Simoneit, BRT; Lonsdale, PF; Edmond, JM; Shanks, WC (1990-01-01). "Глубоководные углеводородные просачивания в бассейне Гуаймас, Калифорнийский залив". Applied Geochemistry . 5 (1–2): 41–49. Bibcode : 1990ApGC....5...41S. doi : 10.1016/0883-2927(90)90034-3. ISSN 0883-2927.
^ abc German, CR; Von Damm, KL (2003-01-01), Holland, Heinrich D.; Turekian, Karl K. (ред.), "6.07 - Гидротермальные процессы", Treatise on Geochemistry , 6 , Oxford: Pergamon: 181–222, Bibcode : 2003TrGeo...6..181G, doi : 10.1016/b0-08-043751-6/06109-0, ISBN 978-0-08-043751-4, получено 2023-11-11
^ аб Перес Кастро, Шерлинетт; Бортон, Микайла А.; Риган, Кэтлин; Грабе де Анжелис, Изабелла; Райтон, Келли С.; Теске, Андреас П.; Страус, Марк; Рафф, С. Эмиль (декабрь 2021 г.). «Деградация биологических макромолекул поддерживает некультивируемые микробные популяции в гидротермальных отложениях бассейна Гуаймас». Журнал ISME . 15 (12): 3480–3497. Бибкод : 2021ISMEJ..15.3480P. дои : 10.1038/s41396-021-01026-5. ISSN 1751-7370. ПМЦ 8630151 . ПМИД 34112968.
^ ab Wang, Wanpeng; Li, Zhenyu; Zeng, Lingyu; Dong, Chunming; Shao, Zongze (август 2020 г.). «Окисление углеводородов разнообразными гетеротрофными и миксотрофными бактериями, населяющими глубоководные гидротермальные экосистемы». Журнал ISME . 14 (8): 1994–2006. Bibcode : 2020ISMEJ..14.1994W. doi : 10.1038/s41396-020-0662-y. ISSN 1751-7370. PMC 7368058. PMID 32355200 .
^ abc Теске, Андреас; де Бир, Дирк; Маккей, Люк Дж.; Тивей, Маргарет К.; Биддл, Дженнифер Ф.; Хоэр, Дэниел; Ллойд, Карен Г.; Левер, Марк А.; Рой, Ханс; Альберт, Дэниел Б.; Мендловиц, Ховард П. (2016). «Путеводитель по гидротермальным курганам, дымоходам и микробным матам в бассейне Гуаймас: сложные проявления подземной гидротермальной циркуляции на морском дне». Frontiers in Microbiology . 7 : 75. doi : 10.3389/fmicb.2016.00075 . ISSN 1664-302X. PMC 4757712. PMID 26925032 .
^ abcd Теске, Андреас; Маккей, Люк Дж.; Равело, Ана Кристина; Айелло, Ивано; Мортера, Карлос; Нуньес-Усече, Фернандо; Канет, Карлес; Чантон, Джеффри П.; Бруннер, Бенджамин; Хенсен, Кристиан; Рамирес, Густаво А.; Сиберт, Райан Дж.; Тернер, Тиффани; Уайт, Дилан; Чемберс, Кристофер Р. (2019-09-25). "Характеристики и эволюция внеосевого гидротермализма, вызванного силлом, в бассейне Гуаймас – участок Рингвент". Scientific Reports . 9 (1): 13847. Bibcode : 2019NatSR...913847T. doi : 10.1038/s41598-019-50200-5. ISSN 2045-2322 . PMC 6761151. PMID 31554864.
^ Уильямс, Дэвид Л.; Беккер, Кейр; Лоувер, Лоуренс А.; Фон Герцен, Ричард П. (1979-11-10). «Тепловой поток в центрах спрединга впадины Гуаймас, Калифорнийский залив». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 84 (B12): 6757–6769. Bibcode : 1979JGR....84.6757W. doi : 10.1029/JB084iB12p06757.
^ Merewether, Ray; Olsson, Mark S.; Lonsdale, Peter (1985). «Акустически обнаруженные углеводородные шлейфы, поднимающиеся с глубины 2 км в бассейне Гуаймас, Калифорнийский залив». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 90 (B4): 3075–3085. Bibcode : 1985JGR....90.3075M. doi : 10.1029/JB090iB04p03075. ISSN 2156-2202.

[1] Гейлерт, Соня; Хенсен, Кристиан; Шмидт, Марк; Либетрау, Волкер; Шольц, Флориан; Кукла Мехтильд; Дэн, Лунхуэй; Фискал, Анника; Левер, Марк А.; Су, Чи-Чье; Шлёмер, Стефан; Саркар, Судипта; Тиль, Волкер; Берндт, Кристиан (27 сентября 2018 г.). «Об образовании гидротермальных источников и холодных выходов в бассейне Гуаймас Калифорнийского залива». Биогеонауки . 15 (18): 5715–5731. Бибкод : 2018BGeo...15.5715G. дои : 10.5194/bg-15-5715-2018 . hdl : 20.500.11850/295468 . ISSN 1726-4170.

[:1-2] Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. "Что такое срединно-океанический хребет?: Факты об исследовании океана: Исследование океана NOAA". oceanexplorer.noaa.gov . Получено 29.11.2023 .

[:2-3] Simoneit, BRT; Lonsdale, PF; Edmond, JM; Shanks, WC (1990-01-01). "Глубоководные углеводородные просачивания в бассейне Гуаймас, Калифорнийский залив". Applied Geochemistry . 5 (1–2): 41–49. Bibcode : 1990ApGC....5...41S. doi : 10.1016/0883-2927(90)90034-3. ISSN 0883-2927.

[:3-4] German, CR; Von Damm, KL (2003-01-01), Holland, Heinrich D.; Turekian, Karl K. (ред.), "6.07 - Гидротермальные процессы", Treatise on Geochemistry , 6 , Oxford: Pergamon: 181–222, Bibcode : 2003TrGeo...6..181G, doi : 10.1016/b0-08-043751-6/06109-0, ISBN 978-0-08-043751-4, получено 2023-11-11

[:4-5] аб Перес Кастро, Шерлинетт; Бортон, Микайла А.; Риган, Кэтлин; Грабе де Анжелис, Изабелла; Райтон, Келли С.; Теске, Андреас П.; Страус, Марк; Рафф, С. Эмиль (декабрь 2021 г.). «Деградация биологических макромолекул поддерживает некультивируемые микробные популяции в гидротермальных отложениях бассейна Гуаймас». Журнал ISME . 15 (12): 3480–3497. Бибкод : 2021ISMEJ..15.3480P. дои : 10.1038/s41396-021-01026-5. ISSN 1751-7370. ПМЦ 8630151 . ПМИД 34112968.

[:5-6] Wang, Wanpeng; Li, Zhenyu; Zeng, Lingyu; Dong, Chunming; Shao, Zongze (август 2020 г.). «Окисление углеводородов разнообразными гетеротрофными и миксотрофными бактериями, населяющими глубоководные гидротермальные экосистемы». Журнал ISME . 14 (8): 1994–2006. Bibcode : 2020ISMEJ..14.1994W. doi : 10.1038/s41396-020-0662-y. ISSN 1751-7370. PMC 7368058. PMID 32355200 .

[:0-7] Теске, Андреас; де Бир, Дирк; Маккей, Люк Дж.; Тивей, Маргарет К.; Биддл, Дженнифер Ф.; Хоэр, Дэниел; Ллойд, Карен Г.; Левер, Марк А.; Рой, Ханс; Альберт, Дэниел Б.; Мендловиц, Ховард П. (2016). «Путеводитель по гидротермальным курганам, дымоходам и микробным матам в бассейне Гуаймас: сложные проявления подземной гидротермальной циркуляции на морском дне». Frontiers in Microbiology . 7 : 75. doi : 10.3389/fmicb.2016.00075 . ISSN 1664-302X. PMC 4757712. PMID 26925032 .

[:02-8] Теске, Андреас; Маккей, Люк Дж.; Равело, Ана Кристина; Айелло, Ивано; Мортера, Карлос; Нуньес-Усече, Фернандо; Канет, Карлес; Чантон, Джеффри П.; Бруннер, Бенджамин; Хенсен, Кристиан; Рамирес, Густаво А.; Сиберт, Райан Дж.; Тернер, Тиффани; Уайт, Дилан; Чемберс, Кристофер Р. (2019-09-25). "Характеристики и эволюция внеосевого гидротермализма, вызванного силлом, в бассейне Гуаймас – участок Рингвент". Scientific Reports . 9 (1): 13847. Bibcode : 2019NatSR...913847T. doi : 10.1038/s41598-019-50200-5. ISSN 2045-2322 . PMC 6761151. PMID 31554864.

[9] Уильямс, Дэвид Л.; Беккер, Кейр; Лоувер, Лоуренс А.; Фон Герцен, Ричард П. (1979-11-10). «Тепловой поток в центрах спрединга впадины Гуаймас, Калифорнийский залив». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 84 (B12): 6757–6769. Bibcode : 1979JGR....84.6757W. doi : 10.1029/JB084iB12p06757.

[10] Merewether, Ray; Olsson, Mark S.; Lonsdale, Peter (1985). «Акустически обнаруженные углеводородные шлейфы, поднимающиеся с глубины 2 км в бассейне Гуаймас, Калифорнийский залив». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 90 (B4): 3075–3085. Bibcode : 1985JGR....90.3075M. doi : 10.1029/JB090iB04p03075. ISSN 2156-2202.