Innledning
Hydrotermiske prosesser gjelder undergrunnsbevegelser av varmt vann. («Termos» betyr varme og «hydros» betyr vann.) Varmen blir vanligvis tilført av oppvelling av magma Fra Jordens mantel, og vannet kommer fra nedbør som percolates ned fra overflaten. Havvann kan også komme i kontakt med magmaen som stiger kontinuerlig fra mantelen for å danne ny havskorpen langs midthavsryggene. To metaller, kalsium og magnesium, transporteres i store mengder ved hydrotermiske prosesser på havbunnen og er viktige for karbondioksidbalansen i havet og dermed atmosfæren.
Historisk Bakgrunn Og Vitenskapelige Grunnlag
noen manifestasjoner av hydrotermiske prosesser inkluderer geysirer, fumaroler og varme kilder. Disse er vanligvis funnet i områder med nylig vulkansk aktivitet. På slike steder kan overflatevann jobbe seg ned gjennom bergarter til høytemperaturregioner nær et magmareservoar under Jordens overflate. Vannet blir så oppvarmet, derfor mindre tett, og stiger tilbake til overflaten gjennom sprekker og sprekker. Geysirer Som Old Faithful Geyser i Yellowstone National Park i Wyoming bryter ut når en stor mengde varmt vann fyller et underjordisk hulrom, hvorav en del forvandles til damp som rømmer ut i en kraftig stråle ut av bakken.
Fumaroler avgir blandinger av damp og andre gasser. Hydrogensulfid, en av gassene som normalt frigjøres fra fumaroler, oksiderer til svovelsyre og naturlig svovel på overflaten. Disse kjemikaliene står for de fargerike bergarter som finnes i mange termiske områder.
Varme kilder er naturlige utslipp av grunnvann med forhøyede temperaturer. De forekommer i termiske områder hvor jordens overflate krysser vanntabellen (det øverste nivået av vannmettet stein). Temperaturen og utslippshastigheten til en varm kilde bestemmes av hastigheten der vann sirkulerer gjennom systemet med underjordiske kanaler som leverer våren, mengden varme som leveres i dybden, og hvor mye det oppvarmede vannet fortynnes av kjølig grunnvann nær overflaten. Varme kilder funnet i vulkanske områder kan ha vanntemperaturer nær koking.
Utbredt hydrotermisk aktivitet langs havrygger gir en kjemisk forbindelse mellom havbunnsprosesser og atmosfærisk karbondioksid (CO2). Kaldt bunnvann kan trenge inn i dybder på flere kilometer under havbunnen gjennom sprekker i fersk rygg-crest basalt. Når dette vannet er oppvarmet av og reagerer kjemisk med den dypere varme basalten ved temperaturer over 572°F (300°C), stiger det til overflaten gjennom varme kilder på havbunnen. De kjemiske reaksjonene som oppstår under denne prosessen inkluderer fjerning av magnesium og sulfat og anrikning av kalsium, kalium og flere andre elementer i sjøvannet.
den kjemiske utvekslingen av kalsium for magnesium er spesielt viktig fordi kalsium reagerer MED bikarbonat (HCO3–) i havet for å danne CO2. Dermed resulterer DEN eneste signifikante prosessen som balanserer kalsiuminnganger til havvann, i utslipp AV CO2, som til slutt finner veien inn i atmosfæren. Forskere anslår at hydrotermiske ventiler for tiden står for 14-22% AV ALL CO2 som kommer inn i atmosfæren fra naturlige kilder.
Virkninger Og Problemer
På 1980-tallet fant Robert M. Owen og David K. Rea ved University Of Michigan bevis for at økt hydrotermisk aktivitet på havbunnen kan ha vært ansvarlig for en periode med økt co2 atmosfæriske nivåer og påfølgende global oppvarming som skjedde for 50 millioner år siden. De to oseanografer hypotese at tektonisk aktivitet (prosesser hvor deler Av Jordskorpen kommer i kontakt med hverandre) under Eocen epoken forårsaket økt hydrotermisk aktivitet. Dette forårsaket i sin tur en global drivhuseffekt, som kan gi den eneste historiske analogen til den menneskeskapte (menneskeskapte) globale oppvarmingen som for tiden forekommer.
For å bestemme nivåer av tidligere hydrotermisk aktivitet, Målte Owen og Rea konsentrasjonene av jern og silika, to kjemikalier som vanligvis finnes i varme kildevann, i sediment-og bergkjerneprøver tatt I Øst-Stillehavet. Disse dataene, sammen med geologiske data for Eocen-perioden samlet av andre forskere, viste jernnivåer seks ganger større og silikanivåer opptil 20 ganger større enn dagens. Dette indikerte at hydrotermiske prosesser i havet faktisk ble sterkt økt under Eocen.
Eocen var preget av en uttalt klimaendring som kan sammenlignes med det som forventes for verden i løpet av neste århundre. Temperaturen økte med 9 hryvnias F (5 Hryvnias C) over temperaturen i forrige epoke. Data fra denne perioden viser også at luften var fuktig, det var redusert atmosfærisk sirkulasjon, og en forsterket oppvarming skjedde ved polene.
ORD Å VITE
EOCEN EPOKE: Geologisk periode fra 55,8 millioner år siden til 33,9 millioner år siden. Det globale klimaet var mye varmere enn i dag under Det Meste Av Eocen, med tropiske forhold som strekker seg opp i dagens tempererte breddegrad. Starten Av Eocen ble preget Av Paleocen-Eocen Termisk Maksimum, en plutselig økning i global temperatur som varer bare om 200.000 år som forårsaket utryddelse av mange arter og ryddet veien for utviklingen av moderne pattedyr.
FUMAROL: Åpning i bakken som avgir vulkanske gasser og damp. En gass som vanligvis slippes ut er karbondioksid.
GEYSER: Varm kilde som periodisk sprayer damp og varmt vann inn i luften. En geyser krever en vei fra vanntabellen i kontakt med en geotermisk varmekilde.
Jura: Enhet for geologisk tid fra 200 millioner år siden til 145 millioner år siden, kjent i populærkulturen for sine store dinosaurer. Global gjennomsnittstemperatur og atmosfærisk karbondioksidkonsentrasjon var begge mye høyere i Jura Enn i dag.
MAGMA: Smeltet stein dypt Inne I Jorden som består av væsker, gasser og partikler av bergarter og krystaller. Magma ligger under områder med vulkansk aktivitet og På Jordens overflate kalles lava.
NEDBØR: Fuktighet som faller fra skyer. Selv om skyene ser ut til å flyte på himmelen, faller de alltid, deres vanndråper blir sakte trukket ned av tyngdekraften. Fordi vanndråpene er så små og lette, kan det ta 21 dager å falle 1000 ft (305 m) og vindstrømmer kan lett forstyrre nedstigningen. Flytende vann faller som regn eller drizzle. Alle regndråper dannes rundt partikler av salt eller støv. (Noe av dette støvet kommer fra små meteoritter og til og med kometenes haler.) Vann-eller isdråper holder seg til disse partiklene, så dråpene tiltrekker seg mer vann og fortsetter å bli større til de er store nok til å falle ut av skyen. Drizzle dråper er mindre enn regndråper. I mange skyer begynner regndråper faktisk som små iskrystaller som dannes når en del eller hele en sky er under frysing. Når iskrystallene faller inne i skyen, kan de kollidere med vanndråper som fryser på dem. Iskrystallene fortsetter å vokse seg større, til de er store nok til å falle fra skyen. De passerer gjennom varm luft, smelter og faller som regndråper.
TEKTONISK: Når det gjelder tektonikk, den vitenskapelige studien av kreftene som danner planetariske skorper(fjellkjeder ,kontinenter, sjøsenger, etc.).
OPPVELLING: den vertikale bevegelsen av vann i havet der undergrunnsvann med lavere temperatur og større tetthet beveger seg mot havets overflate. Oppvelling forekommer oftest blant vestkysten av kontinenter, men kan forekomme hvor som helst i havet. Oppvelling resultater når vinden blåser nesten parallelt med en kontinental kystlinje transportere lys overflatevann bort fra kysten. Overflatevann med større tetthet og lavere temperatur erstatter overflatevannet og har en betydelig innflytelse på været i kystområdene. Karbondioksid overføres til atmosfæren i områder med oppvelling.
VANNBORD: Underjordisk nivå eller dybde under hvilken bakken er mettet med flytende vann. Der vanntabellen krysser overflaten, er det funnet vann(f. eks. innsjøer, fjærer, bekker).
Andre klimaendringer har også vært knyttet til hydrotermiske prosesser. Henrik Svensen et al. (2003) har antydet at store hydrotermiske ventilasjonskomplekser identifisert I Vø og Mø bassenger i nord-Atlanteren og på land I Karoo-bassenget i Sør-Afrika kan ha gitt ut nok metan, en viktig drivhusgass, for å utløse globale klimaendringer og masseutryddelser. Tidligere hydrotermisk aktivitet i Nord-Atlanteren tilsvarer utbruddet av global oppvarming under Eocen, mens hydrotermisk aktivitet i Karoo-bassenget kan forklare en periode med havanoksi (mangel på oksygen) i tidlig Juraperiode. Anoksiske hendelser som dette kan ha utfelt masseutryddelser og antas å forekomme i perioder med global oppvarming. Endelig har en kjølepisode i slutten Av Eocen i Rosshavet I Antarktis også vært knyttet til hydrotermiske systemer.
Se Også Karbondioksid (CO2); Geotermisk Energi; Drivhuseffekt; Hav og Hav.
BIBLIOGRAFI
Tidsskrifter
Dallai, Luigi, et al. «Fossile Hydrotermiske Systemer Som Sporer Eocene Klimaendringer I Antarktis.»Geologi 29, nr. 10 (oktober 2001): 931-934.
Owen, Robert M. Og David K. Rea. «Havbunnen Hydrotermisk Aktivitet Knytter Klima Til Tektonikk: Eocen Karbondioksid Drivhus.»Vitenskap 227, nr. 4683 (11. januar 1985): 166-169.
Shackleton, Sir Nicholas J. og Anne Boersma. «Klimaet I Det Eocene Hav.»Journal Of The Geological Society London 138, nr. 2 (April 1981): 153-157.
Svensen, Henrik, et al. «Globale Klimaendringer Som Følge Av Voluminøs Påtrengende Basaltisk Vulkanisme I Sedimentære Bassenger: Metantransport Og Utbruddsmekanismer.»American Geophysical Union, Høstmøte 2003, abstrakt #V21C-0528, 2003 .
Weisburd, S. » Varme Kilder, Varmt Klima og CO2.»Science News 127 (Mars 23, 1985): 20.
Nettsider
«Geotermisk Energi Og Hydrotermisk Aktivitet.»USGS Cascades Volcano Observatory. 12. mai 2005. < http://vulcan.wr.usgs.gov/Glossary/ThermalActivity/description_thermal_activity.html> (tilgjengelig 4. November 2007).
Michele Chapman