PACMANUS field

hydrotermální průduchy, S. Pacific, Manus Basin

Kde: S. Pacific, Manus Basin
Prostředí: back-arc spreading center
Činnost: active, confirmed
Hloubka: 1 800 m
Nejvyšší teplota: 276 °C
Objeven: 1991 deep-tow camera and video; 1995 submersible Shinkai 6500
Poloha: -3,725°, 151,670°

PACMANUS je pole horkých podmořských pramenů na hřbetu Pual Ridge ve východní části Manuské pánve u Papuy Nové Guineje, asi 1 650–1 750 m pod hladinou. Neobvyklé je tím, že horká voda tu proudí horninami bohatými na křemík (dacitem), a ne čedičem jako u dříve provrtaných průduchů na středooceánských hřbetech. Podle vědců se tu právě tvoří zárodek ložiska sirníků kovů. ^{[3, 2, 1]}

Co to je

Hydrotermální průduchy (místa, kde ze dna vytéká voda ohřátá horkou horninou) jsou tu rozeseté nejméně na 13 km hřebene Pual Ridge. Hřbet se zvedá 500–700 m nade dno; údolí východně od něj je hluboké 2 200 m. Katalog InterRidge popisuje vlastní činnou oblast o rozměrech asi 1 100 × 600 m. ^{[3, 1]}

Pole se dělí na několik pojmenovaných míst: Roman Ruins (asi 150 m napříč), Satanic Mills (asi 200 m), Snowcap, Tsukushi, Rogers Ruins nebo Fenway. Komíny z kovových minerálů tu dorůstají výšky až 20 m (Roman Ruins) a 30 m (Tsukushi). ^{[3, 1]}

Z komínů na místech Satanic Mills, Roman Ruins a Tsukushi vytéká černý nebo šedý „kouř“ i čirá voda o teplotě 220–276 °C. Na kupě Snowcap prosakuje voda jen o pár stupňů teplejší než okolní moře (asi 6 °C proti 3 °C); v pásmu mezi Tsukushi a Snowcap naměřili u železitých usazenin vodu teplou 40–73 °C. ^[3]

Jak vznikl

Manuská pánev je zaoblouková pánev: leží za sopečným obloukem Nové Británie, kde se zemská kůra rozestupuje. Hřbet Pual Ridge je postavený hlavně z lávy dacitu a ryodacitu; v ústřední části pole, kde jsou nejvýznamnější činná místa, mají lávy 65–71 % oxidu křemičitého. ^{[3, 4]}

Studie vod z roku 2011 ukázala, že k mořské vodě, která koluje horninou, tu přitéká i voda uvolněná přímo z magmatu. Některé prameny jsou velmi kyselé (pH asi 2,6–2,7) a obsahují hodně oxidu uhličitého. Uhlík v nich zčásti možná pochází z oceánské desky, která se zanořuje do hloubky. ^[4]

Objev

Činné prameny zde v roce 1991 objevil tým geologa R. A. Binnse pomocí fotoaparátu a videokamery tažených těsně nad dnem. Šlo o program PACMANUS/PACLARK, který v jihozápadním Pacifiku hledal místa, kde dnes na mořském dně vznikají ložiska kovů. V roce 1995 se k poli spustila japonská ponorka Shinkai 6500. ^[1]

Co o něm dnes víme

Do pole vrtala výprava 193 mezinárodního Oceánského vrtného programu (ODP), jejíž předběžná zpráva vyšla v roce 2001. Vrty mířily na pole „černých kuřáků“ (komínů, z nichž proudí velmi horká tmavá voda), na místo s vlažným prosakováním i na místo bez viditelné činnosti. Pod čerstvou lávovou slupkou našli vědci hluboce přeměněné horniny, což svědčí o dlouho trvající činnosti, a sirníky kovů, které se tu stále ukládají. ^[2]

Autoři vrtů označili zdejší soustavu sirníků za „prenatální“ stadium možného masivního sirníkového ložiska. Jak je velká, ale nezjistili, protože z vrstev bohatých na sirníky se podařilo vytáhnout jen málo vzorků. Komíny z míst Roman Ruins a Satanic Mills obsahují v průměru asi 15 g zlata a 320 g stříbra na tunu. ^{[2, 3]}

Mikroby našli vrtaři ještě přes 100 m pod mořským dnem. Pokusy s jejich pěstováním naznačily, že život může fungovat i v hlubších a drsnějších podmínkách. ^[2]

Studie vod z roku 2011 popsala nově objevené místo Fenway, kde z ústí tryskala vroucí voda o teplotě 358 °C. To je víc než 276 °C, které katalog InterRidge uvádí jako nejvyšší teplotu pole. ^{[4, 1]}

Život

Kolem průduchů žijí plži, mnohoštětinatí červi, mušle, rournatky a svijonožci (přisedlí korýši). Hlavní druhy – plži, rournatky a mušle – žijí v soužití s bakteriemi, které sídlí v jejich tělech; toto soužití se považuje za klíč k tomu, že přežijí v tak drsném prostředí. ^{[1, 5]}

Studie z roku 2020 ukázala, že si tu tři hlavní živočichové dělí prostor podle chemie vody: plž Alviniconcha boucheti sedí přímo u ústí průduchů, mušle Bathymodiolus manusensis spíš na okrajích a rournatka Arcovestia ivanovi jinde. Bakterie každého z nich mají geny přizpůsobené právě jeho prostředí, například kyselé vodě a kovům. ^[5]

Těžba

Pole vedla firma Nautilus Minerals jako svůj projekt Solwara 4. Jednotlivá místa proto mají i firemní čísla – například Roman Ruins je Solwara 4b a Snowcap Solwara 4d. ^[1]

Fakta

Objev: 1991, tažená kamera (tým R. A. Binnse)
Hornina: dacit až ryodacit (65–71 % SiO₂)
Nejteplejší naměřená voda: 358 °C (Fenway, Reeves et al. 2011)
Nejvyšší komín: asi 30 m (Tsukushi)
Vědecké vrty: ODP, výprava 193 (zpráva 2001)
Kovy v komínech: průměrně asi 15 g/t zlata, 320 g/t stříbra

Slovníček

hydrotermální průduch: místo na mořském dně, kde vytéká voda ohřátá horkou horninou pod dnem
zaoblouková pánev: oblast mořského dna za řetězem sopečných ostrovů, kde se kůra rozestupuje a vzniká nové dno
dacit: sopečná hornina s velkým podílem oxidu křemičitého; její láva je hustá a teče pomalu
čedič: tmavá sopečná hornina chudší na křemík; tvoří většinu oceánského dna
sirníky: minerály, v nichž je kov (železo, měď, zinek, olovo) vázaný se sírou
masivní sirníkové ložisko: velké nahromadění sirníků kovů, které vzniklo z horkých pramenů na mořském dně
pH: míra kyselosti; 7 je neutrální, méně je kyselé; mořská voda má asi 8
symbiotické bakterie: bakterie žijící v těle živočicha, které mu vyrábějí potravu z chemických látek

Zdroje

Beaulieu, S.E., Szafrański, K.M. (2020): InterRidge Global Database of Active Submarine Hydrothermal Vent Fields, Version 3.4 – PACMANUS field, PANGAEA (2020)
Shipboard Scientific Party (2001): Leg 193 Preliminary Report – Anatomy of an Active, Felsic-Hosted Hydrothermal System, Eastern Manus Basin. Abstract, Ocean Drilling Program, doi:10.2973/odp.pr.193.2001 (2001)
Shipboard Scientific Party (2001): Leg 193 Preliminary Report – Background and Objectives (PACMANUS Hydrothermal Field), Ocean Drilling Program (2001)
Reeves, E.P., Seewald, J.S., Saccocia, P. et al. (2011): Geochemistry of hydrothermal fluids from the PACMANUS, Northeast Pual and Vienna Woods hydrothermal fields, Manus Basin, Papua New Guinea. Geochimica et Cosmochimica Acta 75, doi:10.1016/j.gca.2010.11.008, USGS Publications Warehouse (abstrakt) (2011)
Li, L. et al. (2020): Endosymbionts of Metazoans Dwelling in the PACManus Hydrothermal Vent: Diversity and Potential Adaptive Features Revealed by Genome Analysis. Applied and Environmental Microbiology, Applied and Environmental Microbiology (abstrakt přes Europe PMC, PMC7580541) (2020)

Text sestaven 2026-10-31, ověřen 2026-10-31.

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