Az óceánközépi gerincek hidrotermikus forrásai (más néven "fekete dohányzók" [1] ) számos , az óceán fenekén működő forrás , amelyek az óceánközépi hátságok tengelyirányú részeire korlátozódnak . Tőlük több száz atmoszféra nyomású, erősen mineralizált forró víz kerül az óceánokba . Több tíz méter magasságot elérő csőszerű képződményekről van szó, amelyek stabilitását az Archimedes- erő (extrudáló erő) hatása biztosítja.
A szovjet tudósok először tanulmányozták és írták le a "fekete dohányosokat" a Galápagos-szigetektől keletre egy 1974-ben, Dmitrij Mengyelejev R/V fedélzetén végzett oceanográfiai expedíció eredményei alapján .
Később a "fekete dohányosokat" részletesen tanulmányozták ebben a hidrotermális régióban 21 o -n . SH. East Pacific Rise (EPR) [2] 1978 februárjában "Siana" és 1979 márciusában " Alvin " batiszkáfokkal .
A hidrotermikus óceáni szellőzőnyílások oldott elemeket szállítanak az óceáni kéregből az óceánokba, megváltoztatva a kérget, és nagyon jelentős mértékben hozzájárulnak az óceánok kémiai összetételéhez. Az óceáni gerincekben az óceáni kéregképződés ciklusával és a köpenyben való újrahasznosításával együtt a hidrotermikus átalakulás kétlépcsős rendszert jelent az elemek átvitelére a köpeny és az óceánok között. A köpenybe újrahasznosított óceáni kéreg nyilvánvalóan felelős a köpeny inhomogenitásának egy részéért.
A „dohányosok” 400 ° C-ig terjedő geotermikus vizet okádnak. A magas nyomás miatt ez a víz nem forr, hanem szuperkritikus állapotban van . A fekete szín és zavarosság oka fém-szulfidok szuszpenziója . Az óceánvízzel érintkezve a geotermikus lehűl, és elsőként feketére festett vas- , réz- és nikkel -szulfidok esnek ki belőle. Tőlük alakulnak ki a "dohányosok" pipái. A további hűtés (200-300 °C) során a fehérre festett geotermikus vízből cink- és mangán -szulfidok hullanak ki , így a "fekete dohányosok" körül fehér lesz az alja. Ahogy a geotermikus víz lassan emelkedik, lehűl 300°C-ra, mielőtt még az óceán vizét is érintené, így cink- és mangán-szulfid csövekkel "fehér füstölőket" képez.
A geotermikus víz hidrogén-szulfidot, káliumot és magnéziumot is tartalmaz. Lúgos reakciója van [3] .
A hidrotermikus források egyfajta "életoázisok" az óceán mély afotikus zónájában , amelyek nem fotoszintézis, hanem kemoszintetikus baktériumok alapján léteznek . Ez a szokatlan biológiai közösségek élőhelye, amelyek független ökoszisztémák kialakulását biztosítják . Így a bioszféra legmélyebb részei ezekre korlátozódnak , és elérik a 2500 méteres vagy annál nagyobb mélységet [4] .
2016-ban publikáltak olyan tanulmányokat [5] , amelyek szerint az összes élő szervezet utolsó közös őse ( LUCA ) egy hidrotermális forrás lakója lehetett, mintegy 3,8 milliárd évvel ezelőtt.
A hidrotermikus források bizonyos mértékben hozzájárulnak a Föld hőegyensúlyához . A középső gerincek alatt a köpeny a felszínhez legközelebb esik. A tengervíz a repedéseken keresztül jelentős mélységig behatol az óceáni kéregbe, a hővezető képesség miatt a köpenyhő hatására felmelegszik, és magmakamrákban koncentrálódik . Ezenkívül a túlhevített víz belső nyomása a kamrákban erősen mineralizált vízsugár kibocsátásához vezet az alján lévő forrásokból.
Összességében a Föld hőmérlegéhez való hozzájárulásuk a teljes felszabaduló geotermikus hő mintegy 20%-a – a fekete dohányosok évente mintegy 3⋅10 9 tonna erősen mineralizált, 350 °C-ra melegített vizet lövellnek ki, és mintegy 6⋅10 11 tonna – alacsony- hőmérsékleti források (20 °C felett) .