Pika

hydrotermální průduchy, N. Pacific, Mariana Trough

Kde: N. Pacific, Mariana Trough
Prostředí: back-arc spreading center
Činnost: active, confirmed
Hloubka: 2 990 m
Nejvyšší teplota: 343 °C
Objeven: 2003 submersible Shinkai 6500; 2003 plume only
Poloha: 12,918°, 143,648°

Pika je pole horkých podmořských pramenů v jižní části Marianského trogu, asi 140 km východně od Guamu, téměř 3 km pod hladinou. Z vrcholu podmořské hory tu tryskají „černé kuřáky“ o teplotě kolem 330 °C; na sousedním místě Archaean naměřili až 343 °C. ^{[1, 2, 4]}

Jak vznikl

Marianský trog je zaobloukové rozšiřující se centrum: za řetězem Marianských ostrovů se tu dno roztahuje a vzniká nová oceánská kůra, podobně jako na středooceánských hřbetech. Podle katalogu InterRidge se tu dno rozšiřuje asi o 51 mm za rok. ^[1]

Pole ale neleží přímo na ose rozšiřování. Hlavní místo Pika je na vrcholu asi 350 m vysoké podmořské hory 5 km východně od osy, v hloubce asi 2 830 m. Místo Archaean leží na svahu hřbetu asi 2 km od osy, v hloubce asi 2 990 m. Poblíž je i třetí místo, Urashima. ^{[2, 1]}

Mořské dno kolem je pokryté polštářovou lávou, což podle japonských badatelů ukazuje na čilou činnost čedičového magmatu. ^[3]

Objev

Černé kuřáky na vrcholu podmořské hory objevila japonská ponorka Shinkai 6500 při ponoru v listopadu 2003. Na vrcholu sulfidové kupy uviděli vědci skupinu komínů, na její východní straně dva komíny s čirou mihotavou vodou a mnoho vyhaslých komínů. Místo pojmenovali Pika. ^{[3, 1]}

Už v roce 2003 zachytila oblaky ohřáté vody nad touto částí trogu i měření ve vodním sloupci. Oblaky vystupovaly asi 200 m nade dno a nejvýraznější byly v hloubce 2 700–2 750 m. ^[1]

Pole dál zkoumaly výpravy s dálkově řízenou ponorkou ROPOS (březen 2004, loď Thomas G. Thompson) a se Shinkai 6500 (červenec–srpen 2005, loď Yokosuka), které odebraly vzorky hornin i vody. ^[2]

Co o něm dnes víme

Na Pice stojí velká kupa ze sirníků vysoká asi 30 m, ze které vytéká voda o teplotě až 330 °C. Při objevu se teplotu černého kuřáka nepodařilo přesně změřit kvůli poruše teplotního čidla, jistě ale přesahovala 300 °C; 330 °C vědci nejdřív odhadli podle obsahu oxidu křemičitého ve vodě. Na místě Archaean naměřili až 343 °C a jeden z tamních komínů je vysoký až 50 m. ^{[2, 3]}

Voda z Piky je kyselá (pH asi 3), bohatá na železo a sirovodík a obsahuje víc chloridů než mořská voda. Autoři z toho soudí, že pod dnem došlo k tzv. fázové separaci – rozdělení vody na slanější a méně slanou složku. Jinak se svým složením podobá vodě z průduchů na středooceánských hřbetech. ^{[3, 2]}

Komíny na Pice i na Archaeanu tvoří hlavně pyrit a markazit (sirníky železa) s chalkopyritem a sfaleritem. Poměr izotopů síry se ale na obou místech liší, což autoři opatrně spojují s odlišným geologickým prostředím podmořských hor mimo osu. ^[2]

V září 2012 vylovila japonská ponorka Hyper-Dolphin z Piky vyhaslý komín. Vědci v něm našli nepatrné buňky mikrobů uvnitř hraničních ploch mezi zrny minerálu chalkopyritu, obalené drobnými krystalky oxidu měďného. Podle autorů studie z roku 2022 mohla podobná místa už na rané Zemi hostit společenstva mikrobů nezávislá na fotosyntéze. ^[4]

Zajímavosti

Místa Pika a Archaean patří do amerického Mořského národního památníku Marianský příkop (Marianas Trench Marine National Monument). ^[1]

Fakta

Objev: listopad 2003, ponorka Shinkai 6500
Kupa na Pice: sirníková, asi 30 m vysoká
Nejvyšší komín (Archaean): asi 50 m
Kyselost vody: pH asi 3
Chráněné území: Marianas Trench Marine National Monument

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: komín na mořském dně, ze kterého proudí velmi horká voda zčernalá drobnými částečkami sirníků kovů
zaobloukové rozšiřující se centrum: místo za řetězem sopečných ostrovů, kde se mořské dno rozestupuje a vzniká nová oceánská kůra
polštářová láva: láva, která pod vodou rychle chladne a tvoří oblé bochníky podobné polštářům
sirníky: minerály, v nichž je kov (železo, měď, zinek) vázaný se sírou; tvoří komíny většiny průduchů
pH: míra kyselosti; 7 je neutrální, méně je kyselé; mořská voda má asi 8
izotopy: atomy téhož prvku s různou hmotností; jejich poměr prozrazuje, odkud látka pochází

Zdroje

Beaulieu, S.E., Szafrański, K.M. (2020): InterRidge Global Database of Active Submarine Hydrothermal Vent Fields, Version 3.4 – Pika, PANGAEA (2020)
Ishibashi, J., Suzuki, R., Yamanaka, T., Toki, T., Kimura, H., Noguchi, T., Urabe, T. (2006): Seafloor hydrothermal activity at off-axial seamounts of backarc spreading in southern Mariana Trough. Goldschmidt Conference Abstracts 2006, Geochimica et Cosmochimica Acta (Goldschmidt 2006, abstrakt) (2006)
Yamanaka, T. et al. (2004): Geochemical study of hydrothermal activities found on an spreading ridge and off-ridge seamount in the southern Mariana Trough. Japan Earth and Planetary Science Joint Meeting 2004 (abstrakt), Japan Geoscience Union (2004)
Takamiya, H. et al. (2022): Copper-Nanocoated Ultra-Small Cells in Grain Boundaries Inside an Extinct Vent Chimney. Frontiers in Microbiology 13, 864205, doi:10.3389/fmicb.2022.864205, Frontiers in Microbiology (2022)

Text sestaven 2026-10-30, ověřen 2026-10-31.

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