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Proyecto RISE

Región del proyecto RISE y RITA El Proyecto RISE (Experimentos Submarinos de Rivera) fue un proyecto internacional de investigación marina de 1979 que cartografió e investigó la...

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Región del proyecto RISE y RITA

El Proyecto RISE (Experimentos Submarinos de Rivera) fue un proyecto internacional de investigación marina de 1979 que cartografió e investigó la expansión del fondo marino en el Océano Pacífico , en la cresta de la Dorsal del Pacífico Oriental (DPE) a 21° de latitud norte. Utilizando un sumergible de aguas profundas ( ALVIN ) para buscar actividad hidrotermal a profundidades de alrededor de 2600 metros, el proyecto descubrió una serie de chimeneas que emitían partículas minerales oscuras a temperaturas extremadamente altas, lo que dio origen al nombre popular de " chimeneas negras ". [ 1 ] Las comunidades biológicas encontradas en las chimeneas de 21° N, basadas en la quimiosíntesis y similares a las encontradas en el centro de expansión de Galápagos , [ 2 ] establecieron que estas comunidades no son únicas. El descubrimiento de un ecosistema de aguas profundas no basado en la luz solar impulsó teorías sobre el origen de la vida en la Tierra. [ 3 ]

Ubicación

La expedición RISE tuvo lugar en el centro de expansión de la Dorsal del Pacífico Oriental a profundidades de alrededor de 2600 metros (8500 pies) , a 21° de latitud norte, aproximadamente a 200 kilómetros (110 millas náuticas) al sur de Baja California y a 350 kilómetros (190 millas náuticas) al suroeste de Mazatlán, México . [ 1 ] El área de estudio a 21° N fue seleccionada a partir de los resultados de una serie de estudios geofísicos detallados cerca del fondo marino, diseñados para cartografiar las características geológicas asociadas con un centro de expansión conocido. [ 4 ] [ 5 ] 

Experimentos

El objetivo del proyecto era detectar y cartografiar la cámara magmática submarina que alimenta las lavas e intrusiones ígneas que crean la corteza oceánica y la litosfera en el proceso de expansión del fondo marino . El enfoque comprendió muchas técnicas geofísicas , incluyendo sismología , [ 1 ] magnetismo , [ 6 ] propiedades eléctricas de la corteza, [ 7 ] y gravedad . [ 8 ] Sin embargo, el esfuerzo experimental principal fue la observación del fondo marino y la recolección de muestras utilizando el sumergible de inmersión profunda ALVIN en la cresta de la EPR a profundidades de 2600 metros o más. [ 1 ]

RISE formó parte del proyecto RITA (expediciones Rivera-Tamayo), que incluyó investigaciones con sumergibles (CYAMEX) a 21° N y en la zona de fractura de Tamayo, en la desembocadura del Golfo de California . [ 9 ] El proyecto RITA utilizó el sumergible francés CYANA en las expediciones CYAMEX. Las inmersiones de CYANA a 21° N tuvieron lugar en 1978, un año antes de la expedición RISE. [ 9 ]

Participantes

Biólogos, geólogos y geofísicos estadounidenses, franceses y mexicanos participaron en las expediciones RISE y RITA. La expedición RISE fue dirigida por científicos de la Institución Scripps de Oceanografía , perteneciente a la Universidad de California en San Diego . Los líderes del proyecto fueron Fred Spiess y Ken Macdonald . La Institución Oceanográfica Woods Hole proporcionó el ALVIN y su buque de apoyo, el catamarán Lulu. Scripps proporcionó los buques de prospección de superficie Melville y New Horizon. La expedición tuvo lugar entre marzo y mayo de 1979. El proyecto RITA fue dirigido por científicos franceses y estuvo liderado por Jean Francheteau. [ 9 ]

Recomendaciones

Las chimeneas hidrotermales negras se descubrieron por primera vez en la Dorsal del Pacífico Oriental, a 21° de latitud norte.

El principal hallazgo del proyecto RISE fue el descubrimiento de fluidos hidrotermales muy calientes que emanaban del fondo marino desde chimeneas en ubicaciones separadas a lo largo de la cresta de la elevación. [ 1 ] Estos fueron anticipados por el descubrimiento durante la expedición CYAMEX un año antes de depósitos masivos de minerales de sulfuro en el fondo marino a 21°N, que se presumía que se debían a actividad hidrotermal, pero que no se observó entonces. [ 10 ] [ 11 ] Durante las inmersiones de RISE, se encontraron las chimeneas calientes y estaban marcadas por chimeneas mineralizadas, de aproximadamente medio metro de diámetro y de uno a pocos metros de altura, compuestas de minerales de sulfuro de zinc , cobre y hierro . [ 12 ] De las chimeneas salían columnas o chorros negros de partículas finas de estos minerales, dando origen al nombre popular de "fumarolas negras". [ 1 ] Las temperaturas medidas de estos chorros fueron de 380±30  °C. [ 1 ] Se encontraron varias chimeneas de emisiones de baja temperatura (<23  °C). Estas chimeneas cálidas eran similares a las descubiertas en el Centro de Expansión de Galápagos unos años antes. [ 2 ] No se encontraron chimeneas calientes ni fumarolas negras en Galápagos. El modelado de datos de gravedad medidos en el fondo marino sugirió que gran parte de la corteza oceánica superior a 21°N estaba fracturada y llena de agua caliente. [ 8 ]

Impacto científico

Colonia de gusanos tubícolas Riftia en una chimenea hidrotermal cálida en la Falla de Galápagos.

Se han explotado depósitos masivos de sulfuro en tierra en lugares como Chipre , Omán y Australia. [ 13 ] El descubrimiento de depósitos masivos de sulfuro asociados con campos de ventilación en centros de expansión proporcionó un modelo de cómo se formaron estos depósitos. [ 10 ] [ 11 ] También impulsó los esfuerzos comerciales para explotar estos depósitos de aguas profundas encontrados en otros lugares . [ 14 ]

Durante años, los geólogos marinos estuvieron desconcertados por los datos de flujo de calor conductivo del fondo marino, que mostraban que los valores medidos en los centros de expansión eran demasiado bajos para los modelos teóricos de expansión del fondo marino. [ 15 ] Se estimó que la transferencia de calor cortical convectiva calculada por primera vez a partir de las columnas de ventilación era muchas veces mayor que el flujo de calor conductivo observado en un centro de expansión. [ 16 ] Estas observaciones señalaron la importancia del flujo de calor convectivo en los centros de expansión y proporcionaron una respuesta al problema del bajo flujo de calor. [ 15 ]

El descubrimiento de comunidades biológicas en fuentes hidrotermales cálidas de baja temperatura a 21°N, pobladas por una comunidad bentónica igual o similar a la descubierta en el centro de expansión de Galápagos, [ 2 ] estableció que las formas de vida encontradas en Galápagos no eran únicas. Además, la importancia del descubrimiento en el sitio de Galápagos y a 21°N de un ecosistema quimiosintético que no dependía de la luz solar, existía a altas presiones y se basaba en sustancias químicas emitidas por vulcanismo, proporcionó un modelo de cómo pudo haberse originado la vida en la Tierra. [ 3 ] [ 17 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 Spiess, FN; Macdonald, KC; Atwater, T.; Ballard, R.; Carranza, A.; Cordoba, D.; Cox, C.; Garcia, VMD; Francheteau, J. (1980-03-28). "East Pacific Rise: Hot Springs and Geophysical Experiments". Science . 207 (4438). y equipo RISE: 1421– 1433. Bibcode : 1980Sci...207.1421S . doi : 10.1126/science.207.4438.1421 . ISSN 0036-8075 . PMID 17779602 . S2CID 28363398 .   
  2. 1 2 3 Corliss, John B.; Dymond, Jack; Gordon, Louis I.; Edmond, John M.; von Herzen, Richard P.; Ballard, Robert D.; Green, Kenneth; Williams, David; Bainbridge, Arnold (1979-03-16). "Manantiales termales submarinos en la fosa tectónica de Galápagos". Science . 203 (4385): 1073– 1083. Bibcode : 1979Sci...203.1073C . doi : 10.1126/science.203.4385.1073 . ISSN 0036-8075 . PMID 17776033 . S2CID 39869961 .   
  3. 1 2 Martin, William; Baross, John; Kelley, Deborah; Russell, Michael J. (2008). "Fuentes hidrotermales y el origen de la vida". Nature Reviews Microbiology . 6 (11): 805– 814. doi : 10.1038/nrmicro1991 . ISSN 1740-1526 . PMID 18820700 . S2CID 1709272 .   
  4. ↑ Larson, RL; Spiess, FN (1969-01-03). "Cresta de la Dorsal del Pacífico Oriental: un perfil geofísico cercano al fondo". Science . 163 (3862): 68– 71. Bibcode : 1969Sci...163...68L . doi : 10.1126/science.163.3862.68 . ISSN 0036-8075 . PMID 17780175 . S2CID 19351123 .   
  5. ↑ Normark, William R. (1976). "Delimitación de la zona principal de extrusión de la Dorsal del Pacífico Oriental en latitud 21°N". Geología . 4 (11): 681. Bibcode : 1976Geo.....4..681N . doi : 10.1130/0091-7613(1976)4 < 681: DOTMEZ > 2.0.CO ; 2. ISSN 0091-7613 . 
  6. ↑ Macdonald, Ken C.; Miller, Stephen P.; Luyendyk, Bruce P.; Atwater, Tanya M.; Shure, Loren (1983). "Investigación de una lineación magnética de Vine-Matthews desde un sumergible: la fuente y el carácter de las anomalías magnéticas marinas". Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 88 (B4): 3403–3418 . Bibcode : 1983JGR....88.3403M . doi : 10.1029/JB088iB04p03403 . ISSN 2156-2202 . 
  7. ↑ Young, Peter D.; Cox, Charles S. (1981). "Sondeo de fuentes activas electromagnéticas cerca de la Dorsal del Pacífico Oriental". Geophysical Research Letters . 8 (10): 1043– 1046. Bibcode : 1981GeoRL...8.1043Y . doi : 10.1029/GL008i010p01043 . ISSN 1944-8007 . 
  8. 1 2 Luyendyk, Bruce P. (1984). "Perfil de gravedad en el fondo a través de la cresta de la Dorsal del Pacífico Oriental a 21° norte". Geophysics . 49 (12): 2166– 2177. Bibcode : 1984Geop...49.2166L . doi : 10.1190/1.1441632 .
  9. 1 2 3 Equipo Científico de Cyamex; Francheteau, J.; Needham, HD; Choukroune, P.; Juteau, T.; Seguret, M.; Ballard, RD; Fox, PJ; Normark, WR (1981). "Primeras inmersiones tripuladas de sumergibles en la Dorsal del Pacífico Oriental a 21°N (proyecto RITA): Resultados generales". Marine Geophysical Researches . 4 (4): 345– 379. Bibcode : 1981MarGR...4..345F . doi : 10.1007/BF00286034 . ISSN 0025-3235 . S2CID 130239388 .  
  10. 1 2 Francheteau, J.; Needham, HD; Choukroune, P.; Juteau, T.; Séguret, M.; Ballard, RD; Fox, PJ; Normark, W.; Carranza, A. (1979). "Descubiertos depósitos masivos de mineral de sulfuro de aguas profundas en la Dorsal del Pacífico Oriental" (PDF) . Nature . 277 (5697): 523– 528. Bibcode : 1979Natur.277..523F . doi : 10.1038/277523a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4356666 .  
  11. 1 2 Hekinian, R.; Fevrier, M.; Bischoff, JL; Picot, P.; Shanks, WC (1980-03-28). "Depósitos de sulfuro de la Dorsal del Pacífico Oriental cerca de 21 N". Science . 207 (4438): 1433– 1444. doi : 10.1126/science.207.4438.1433 . ISSN 0036-8075 . PMID 17779603 . S2CID 129237949 .   
  12. ↑ Haymon, Rachel M. ; Kastner, Miriam (1981). "Depósitos de aguas termales en la Dorsal del Pacífico Oriental a 21°N: descripción preliminar de mineralogía y génesis". Earth and Planetary Science Letters . 53 (3): 363– 381. Bibcode : 1981E & PSL..53..363H . doi : 10.1016/0012-821X(81)90041-8 .
  13. ↑ Perkins, WG (1984-07-01). "Dolomita de sílice y cuerpos de mineral de cobre de Mount Isa; el resultado de un sistema de alteración hidrotermal sintectónico" . Economic Geology . 79 (4): 601– 637. Bibcode : 1984EcGeo..79..601P . doi : 10.2113/gsecongeo.79.4.601 . ISSN 1554-0774 . 
  14. ↑ Miller, Kathryn A.; Thompson, Kirsten F.; Johnston, Paul; Santillo, David (2018). "Una visión general de la minería del lecho marino, incluyendo el estado actual de desarrollo, los impactos ambientales y las lagunas de conocimiento" . Frontiers in Marine Science . 4. doi : 10.3389/fmars.2017.00418 . hdl : 10871/130175 . ISSN 2296-7745 . 
  15. 1 2 Lister, CRB (1972). "Sobre el balance térmico de una dorsal oceánica" . Geophysical Journal International . 26 (5): 515– 535. Bibcode : 1972GeoJ...26..515L . doi : 10.1111/j.1365-246X.1972.tb05766.x . ISSN 0956-540X . S2CID 84178756 .  
  16. ↑ Macdonald, Ken C.; Becker, Keir; Spiess, FN; Ballard, RD (1980). "Flujo de calor hidrotermal de las chimeneas hidrotermales "black smoker" en la Dorsal del Pacífico Oriental". Earth and Planetary Science Letters . 48 (1): 1– 7. Bibcode : 1980E & PSL..48....1M . doi : 10.1016/0012-821X(80)90163-6 .
  17. ↑ La química de las fuentes hidrotermales del lecho marino podría explicar el origen de la vida . Revista de Astrobiología, 27 de abril de 2015.

Lecturas adicionales

  • Ballard, RD; Grassle, JF (1979). "El increíble mundo de las grietas submarinas profundas". National Geographic . 156 : 680–705 .
  • Ballard, Robert D. (21 de marzo de 2017). La oscuridad eterna  : una historia personal de la exploración de las profundidades marinas . Hively, Will (ed. de New Princeton Science Library  ). Princeton, NJ ISBN 9780691175621OCLC 982214518​​ {{cite book}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace )
  • Crane, Kathleen. (2003). Sea legs  : tales of a woman oceanographer . Boulder, Colo.: Westview Press. ISBN 978-0813340043OCLC 51553643​​ 
  • Haymon, RM (2014), "Hervidoras hidrotermales en dorsales oceánicas" , Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences , Elsevier, doi : 10.1016/b978-0-12-409548-9.09050-3 , ISBN 9780124095489, consultado el 27 de junio de 2019
  • Macdonald, Ken C.; Luyendyk, Bruce P. (1981). "La cresta de la Dorsal del Pacífico Oriental". Scientific American . 244 (5): 100– 117. Bibcode : 1981SciAm.244e.100M . doi : 10.1038/scientificamerican0581-100 . ISSN 0036-8733 . JSTOR 24964420 .  
  • Van Dover, Cindy. (2000). La ecología de las fuentes hidrotermales de aguas profundas . Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 978-0691057804OCLC 41548235​​ 
  • Narrativa de descubrimiento de WHOI para fumadores negros