Loki's Castle

hydrotermální průduchy, Arctic, Mohns Ridge

Kde: Arctic, Mohns Ridge
Prostředí: mid-ocean ridge
Činnost: active, confirmed
Hloubka: 2 400 m
Nejvyšší teplota: 320 °C
Objeven: 2008 ROV Bathysaurus
Poloha: 73,550°, 8,150°

Loki's Castle (Lokiho hrad) je pole horkých podmořských pramenů v Norském moři mezi Grónskem a Norskem, asi 2 400 m pod hladinou. Když ho norští vědci v roce 2008 objevili, šlo o nejsevernější známé „černé kuřáky“ na světě. Proslavilo se i tím, že z bahna nedaleko něj vědci popsali mikroby Lokiarchaeota, kteří pomáhají vysvětlit, jak vznikly složité buňky – včetně našich. ^{[1, 2, 3, 4]}

Co to je

Pole tvoří čtyři činné komíny černých kuřáků (hydrotermálních průduchů, ze kterých tryská horká voda zčernalá drobnými zrnky sirníků). Nejvyšší měří až 13 m. Voda z nich má 310–320 °C a vytéká na dvou místech vzdálených od sebe asi 150 m. ^{[2, 1]}

Komíny stojí na vrcholu obrovské kupy ze sirníků, které se tu za dlouhou dobu nahromadily. Podle objevitelů ji tvoří dvě kupy vysoké 20–30 m a široké u paty 150–200 m, které srostly v jednu. Velikostí se podle nich vyrovná slavné kupě TAG ve Středoatlantském hřbetu. ^[2]

Na východním svahu kupy vytéká i čirá, jen asi 20 °C teplá voda. Kolem ní stojí hustý „les“ drobných komínků z barytu (síranu barnatého), menších než 1 m, porostlý bakteriálními povlaky a bohatý na živočichy. ^[2]

Jak vznikl

Pole leží na Arktickém středooceánském hřbetu, v místě, kde Mohnův hřbet prudce zatáčí k severu a přechází v hřbet Knipovičův. Desky se tu od sebe vzdalují jen asi o 1,5 cm za rok – takovým hřbetům se říká ultrapomalé. ^{[1, 3]}

Průduchy sedí blízko vrcholu podmořského sopečného hřbetu, který vyrostl na ose rozpínání a převyšuje okolí asi o 800 m. Podél jeho temene vede 50–100 m hluboká puklina, se kterou je pole spojené. ^{[2, 1]}

Od ultrapomalých hřbetů vědci mnoho činných průduchů nečekali, protože tam vzniká méně magmatu. Obří kupa sirníků ale ukazuje, že i tady může horká voda proudit velmi dlouho. Oceánograf Marvin Lilley odhadl, že pole je činné už mnoho tisíc let. ^{[2, 3]}

Objev

Pole našla v červenci 2008 výprava H2DEEP-08 norské výzkumné lodi G.O. Sars, kterou vedl geolog Rolf Pedersen z Centra pro geobiologii Univerzity v Bergenu. Na lodi bylo 25 vědců z pěti zemí. Průduchy nakonec našla dálkově řízená ponorka Bathysaurus. ^{[2, 3, 1]}

Objev navázal na téměř deset let výzkumu. Jiní vědci už dřív zachytili ve vodě severněji stopy horkých pramenů, ale samotné průduchy na dně nenašli. Loki's Castle leží víc než 190 km (120 mil) severněji než dosavadní rekordní pole, které Pedersenův tým objevil v roce 2005. ^[3]

Jméno vymysleli objevitelé: drobné komíny jim připomínaly pohádkový hrad a Loki je severský bůh proslulý lstí a šibalstvím. Podle Univerzity v Bergenu se jméno hodilo k poli, které se tak těžko hledalo. ^[3]

Život

Živočichové kolem průduchů se liší od těch, které známe z průduchů Středoatlantského hřbetu jižněji. Chybějí tu typičtí atlantští obyvatelé průduchů – krevety, velcí mlži a krabi. Roli, kterou jinde v Atlantiku hrají krevety, tu podle objevitelů zastává drobný korýš z čeledi Melitidae, nejspíš nový druh, který nosí na žábrách bakterie vyrábějící potravu z chemických látek. ^[2]

Hojné jsou rournatky Sclerolinum contortum, které tvoří husté porosty na kupě. Tento druh obvykle žije u chladných průsaků na dně, kde ze sedimentů uniká metan – a jedinci z Loki's Castle se od těch z průsaků geneticky skoro neliší. Stěny komínů pokrývají drobní plži, kolem otvorů s teplou vodou se drží kalichovky (žahavci) druhu Lucernaria bathyphila. ^[2]

Objevitelé usuzují, že zdejší společenstvo vzniklo zčásti místním vývojem a zčásti příchodem živočichů od chladných průsaků a z Tichého oceánu – někteří zdejší mnohoštětinatci jsou totiž blízce příbuzní druhům z průduchů v severní části Tichého oceánu. ^[2]

Co o něm dnes víme

Voda z kuřáků je neobvyklá: obsahuje hodně metanu a amoniaku. Metanu je v ní podle objevitelů tolik jako u máloktérého jiného pole v sopečných horninách. Objevitelé to vysvětlují tím, že horká voda pod sopkou prochází i mořskými usazeninami, do nichž přispěly ledovce (tzv. glacimarinními sedimenty). ^[2]

Největší ohlas mělo zkoumání bahna asi 15 km severoseverozápadně od pole. Z jádra odebraného v hloubce 3 283 m popsal v roce 2015 mezinárodní tým (Anja Spang, Thijs Ettema a další) novou skupinu mikroorganismů (archeí) a pojmenoval ji Lokiarchaeota – právě podle Loki's Castle. ^{[4, 1]}

Lokiarchaeota mají v dědičné informaci řadu genů, které se jinak vyskytují jen u eukaryot, tedy organismů se složitými buňkami s jádrem (od kvasinek po člověka). Podle autorů to silně podporuje myšlenku, že eukaryotní buňka vznikla z buňky archea, která už měla „startovací sadu“ pro složitější stavbu. ^[4]

Zajímavosti

Asi 30 km jihozápadně od Loki's Castle leží vyhaslé pole průduchů Mohnskatten (Mohnův poklad), kde už horká voda neproudí. ^[1]

Fakta

Objev: červenec 2008, loď G.O. Sars, ponorka Bathysaurus
Vedoucí výpravy: Rolf Pedersen, Univerzita v Bergenu
Komíny: 4 činné, až 13 m vysoké
Kupa sirníků: dvě srostlé kupy 20–30 m vysoké, u paty 150–200 m široké
Kyselost vody: pH asi 5,5
Jméno: podle severského boha Lokiho
Pojmenované podle něj: mikroby Lokiarchaeota (2015)

Slovníček

hydrotermální průduch: místo na mořském dně, kde vytéká voda ohřátá horkou horninou pod dnem; nese rozpuštěné minerály, které se kolem otvoru srážejí
černý kuřák: průduch, ze kterého tryská velmi horká voda zbarvená do černa drobnými zrnky sirníků; kolem otvoru vyrůstá komín
sirníky: minerály, v nichž je kov (železo, měď, zinek) vázaný se sírou; tvoří komíny většiny průduchů
baryt: minerál síran barnatý; sráží se z chladnější vody průduchů
středooceánský hřbet: podmořské pohoří, kde se od sebe vzdalují dvě litosférické desky a vzniká nová oceánská kůra
ultrapomalý hřbet: podmořský hřbet, kde se desky od sebe vzdalují jen o pár milimetrů až asi 2 cm za rok
chladný průsak: místo na dně, kde ze sedimentů pomalu uniká studená tekutina s metanem a sirovodíkem; žijí tam podobní živočichové jako u průduchů
rournatky: mořští červi, kteří žijí v trubicích a u průduchů se živí s pomocí bakterií
archea: jednobuněčné mikroorganismy bez buněčného jádra, podobné bakteriím, ale tvořící samostatnou větev života
eukaryota: organismy, jejichž buňky mají jádro a další složité vnitřní části – rostliny, živočichové, houby i člověk

Zdroje

Beaulieu, S.E., Szafrański, K.M. (2020): InterRidge Global Database of Active Submarine Hydrothermal Vent Fields, Version 3.4 – Loki's Castle, PANGAEA (2020)
Pedersen, R.B. et al. (2010): Discovery of a black smoker vent field and vent fauna at the Arctic Mid-Ocean Ridge. Nature Communications 1, 126, doi:10.1038/ncomms1124, Nature Communications (plný text přes Europe PMC) (2010)
Scientists break record by finding northernmost hydrothermal vent field (24. 7. 2008), University of Washington News (2008)
Spang, A. et al. (2015): Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes. Nature 521, 173–179, doi:10.1038/nature14447, Nature (plný text přes Europe PMC) (2015)

Text sestaven 2026-10-29, ověřen 2026-10-29.

Údaje o průduchu: InterRidge Vents Database v3.4 (CC BY-NC-SA 4.0). Další sopky a průduchy.