Utfyllende beskrivelse

Varme havkilder (hydrothermal vents) forekommer på steder der svakhetssoner i jordskorpa gjør at vulkansk materiale fra jordas indre kommer i kontakt med havvann som ’ventilerer’ de varme bergartene. Forekomst av varm havkildebunn er alltid forbundet med vulkanske systemer langs midt-oseaniske rygger, havbunnsspredningssentre, vulkansk aktive områder eller dyphavsfjell (van Dover 2000, Desbruyères et al. 2000). Innen for området som dekkes av NiN finnes varm havkildebunn langs den midtatlantiske ryggen; en fjellkjede på havets bunn som er resultatet av resent og tidligere vulkansk aktivitet forårsaket av havbunnsspredning. Det best undersøkte området langs den midtatlantiske ryggen er Mohnsryggen nordøst for Jan Mayen, en fjellrygg (sjøfjell) som rager opp til 600 m under havoverflata.

Varme havkilder er helt spesielle kjemiske miljøer som karakteriseres av stor tilgjengelighet på redokspar (for eksempel H2S og O2; CH4 og O2) som gir grunnlag for en rik mikrobiell primærproduksjon. Organismesamfunnene på varm havkildebunn er meget spesielle, og inneholder de eneste autotrofe artene vi kjenner til som utnytter en annen energikilde enn sollyset for sin produksjon (kjemosyntetiserende bakterier av gruppen Archaea). Artssammensetningen innenfor hovedtypen varm havkildebunn er svært spesiell; det er anslått at 90 % av faunaen bare finnes i denne natursystem-hovedtypen. Artsmangfoldet er ikke spesielt høyt, men andelen endemiske arter er høy. Samfunnene er svært produktive (sammenliknet med andre samfunn på tilsvarende dyp); produksjonen kan være like høy som i strandsumper (estuarier). Det er imidlertid få arter som står for denne produksjonen. Årsaken til den høye produksjonen er såkalte kjemolitotrofe bakterier som bruker energi fra redusert svovel (fra H2S) til å binde uorganisk karbon, på samme måte som planter bruker energi fra sollyset. Jernoksyderende bakterier (Gallionella sp.) representerer en annen spesiell tilpasing til det tungmetallrike miljøet som kjenetegner hovedtypen varm havkildebunn.

I verdensmålestokk står utstrømming fra varm havkildebunn for 25 % av varmetapet fra jordas indre, og bidrar med en mengde masse som svarer til ca. 15 % av den samlete massetilførselen via jordas elver.

Hydrotermiske varme kilder i havet ble første gang oppdaget i 1977 nær Galapagos-øyene i Stillehavet. Så seint som i 2001 ble det oppdaget et stort område på den midtatlantiske ryggen (ut for Nordvest-Afrika på 700 m dyp) der baserike væsker (men uten metaller) med høyt innhold av blant annet anhydritt (et kalsiummineral) har gitt opphav til fantastiske formasjoner og et utrolig dyreliv, som gir assosiasjoner til en ’tapt by’ (’Lost City’; Kelley et al. 2001). Temperaturen på væskene som strømmer ut er oftest relativt moderat (40–75 ºC er registrert i ’Lost City’), og pH i væsken er mellom 9 og 10. Berggrunnen i havbunnsspredningsområdene betår i hovedsak av peridotitt, som blir brakt opp til havbunnen ved tektoniske prosesser. Bergartsgruppa peridotitter inkluderer blant annet olivinstein (se Artikkel 19), det vil si ultramafisk materiale rikt på magnesium og jern, og med høyt innhold av H2S-gass. Når varm peridotitt, som består av en blanding av fayalitt (Fe2SiO4) og forsteritt (MgSiO4), kommer i kontakt med vann, reagerer fayalitten med vann og danner magnetitt (Fe3O4) og flytende kvarts (SiO2). Forsteritten reagerer i sin tur med kvartsen og danner serpentin (Mg3Si2O5(OH)4), som er hovedmineralet i den ultramafiske bergarten serpentinitt. Denne prosessen kalles serpentinisering, og er en av de viktigste bergartsdannende prosessene i nåtida. Denne typen varm havkildebunn, som er knyttet til landformen havbunnsskorstein (IK–4), kalles ’hvite skorsteiner’, men det finnes også varm havkildebunn med temperatur på 200–400 ºC (’svarte skorsteiner’). ’Hvit’ og ’svart’ refererer til fargen på partiklene som slippes ut. Fra de svarte havbunnsskorsteinene strømmer det ut partikler med sulfidholdige mineraler (inkludert metaller), mens det fra de hvite havbunnsskorsteinene strømmer ut lysere partikler som inneholder barium, kalsium og silisium.

Følgende lenker inneholder utfyllende informasjon om varm havkildebunn (som også informasjon til beskrivelsene over er hentet fra):

http://www.nosam.no/konferanse/Midthavsrygger_Pedersen.pdf

http://www.geobio.uib.no