Pesquisadores revelam a atividade hidrotermal de vulcões “petit-spot” usando amostras obtidas de 5,7 km (3,5 milhas) debaixo d’água – o mais profundo conhecido até o momento.
O vulcanismo subaquático na crosta terrestre é um contribuinte ativo de muitos elementos diferentes para o ambiente oceânico. Portanto, eles desempenham um papel importante nos ciclos biogeoquímicos e quimiossintéticos do oceano. Embora tenha havido muitos estudos sobre sistemas hidrotermais de alta temperatura na dorsal meso-oceânica – uma série de vulcões submarinos que traçam as bordas das diferentes placas oceânicas – há pouca informação sobre sistemas hidrotermais de baixa temperatura em outros vulcões, como vulcões de “pequenos pontos”.
Os vulcões Petit-spot são pequenos vulcões encontrados em todo o mundo, em regiões onde as placas oceânicas se flexionam. Estudos recentes no leste da Fossa do Japão descobriram que os vulcões petit-spot entram em erupção de magma alcalino que é enriquecido em dióxido de carbono (CO2). Estes vulcões produzem também uma rocha vulcânica denominada peperite que resulta do aquecimento de sedimentos ricos em água, o que implica produção de fluido hidrotermais e metanogénese. Assim, sugere-se que os vulcões petit-spot podem liberar fluidos hidrotermais contendo metano. Esses achados indicam a necessidade de um melhor entendimento da atividade hidrotermal dos vulcões petit-spot para avaliar adequadamente suas contribuições para o ciclo biogeoquímico marinho.
Em um estudo recente, uma equipe de cientistas, incluindo o professor assistente Keishiro Azami, da Universidade de Waseda, investigou depósitos hidrotermais de um vulcão petit-spot a uma profundidade de água de 5,7 km (3,5 milhas) na fossa do Japão, no oeste do Oceano Pacífico Norte. “A atividade hidrotermal submarina que descrevemos em nosso artigo é a mais profunda conhecida até o momento. Com base em nossas descobertas, estimamos ainda mais as interações hidrotermais que ocorrem em vulcões petit-spot”, explica Azami. A equipe de pesquisa também incluiu o Dr. Shiki Machida da Chiba Institution of Technology e o professor associado Naoto Hirano da Tohoku University. O artigo será publicado hoje (1º de junho) na revista Communications Earth & Environment.
Como parte do estudo, a equipe analisou a composição química e mineralógica de amostras de dragagem obtidas do fundo oceânico próximo ao vulcão petit-spot. Eles descobriram que as amostras eram compostas principalmente por óxidos de ferro (Fe) e manganês (Mn), e que suas características foram atribuídas à origem hidrotérmica, ou seja, os óxidos de Fe-Mn precipitaram diretamente do fluido hidrotérmico. Esses resultados indicam a atividade hidrotermal petit-spot como a razão para a formação desses óxidos e o vulcão petit-spot como o local hidrotermal mais profundo conhecido até o momento. Os pesquisadores também descobriram que as composições químicas e minerais das amostras eram indicativas de atividade hidrotermal de baixa temperatura.
Os pesquisadores então realizaram espectroscopia de fluorescência de raios-x para identificar a distribuição elementar das seções transversais da amostra e realizaram análise de componentes independentes nos dados de distribuição elementar para elucidar o processo de formação desses óxidos de Fe-Mn. Suas descobertas sugeriram que a formação desses óxidos de Fe-Mn começa quando o magma petit-spot produz fluido hidrotermal de baixa temperatura, que flui para cima através da coluna de sedimentos e precipita óxidos de Mn na interface com a água do mar. Essa camada de óxido de Mn, que contém detritos de silicato, cresce em direção ao fundo do mar à medida que mais óxido de Mn é depositado. Eventualmente, esses detritos são alterados. Em seguida, os óxidos de Fe são depositados pela mesma ação na interface entre o fluido hidrotermal de baixa temperatura e os óxidos de Mn. Uma borda hidrogenética então cresce nesses depósitos na superfície que é exposta à água do mar, após a cessação da atividade hidrotermal.
“Com base em pesquisas anteriores, podemos estimar que o fluido hidrotérmico de vulcões petit-spot é enriquecido em CO2 e metano em comparação com o da dorsal meso-oceânica”, explica Azami. “Isso significa, por sua vez, que as contribuições elementares da atividade hidrotermal petit-spot em todo o mundo podem potencialmente ter implicações importantes para os ciclos biogeoquímicos globais, em particular o ciclo do carbono”.
Essas descobertas ressaltam a presença de atividade hidrotermal em placas oceânicas frias e antigas e destacam a necessidade de mais estudos sobre vulcões petit-spot.
Publicado em 03/06/2023 10h09
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