Rainbow

hydrotermální průduchy, N. Atlantic, N MAR

Kde: N. Atlantic, N MAR
Prostředí: mid-ocean ridge
Činnost: active, confirmed
Hloubka: 2 320 m
Nejvyšší teplota: 362 °C
Objeven: 1997 submersible Nautile
Poloha: 36,230°, -33,902°

Rainbow (Duha) je pole horkých hydrotermálních průduchů na Středoatlantském hřbetu jihozápadně od Azor, v hloubce kolem 2 300 m. Jeho černí kuřáci chrlí vodu o teplotě přes 360 °C, silně kyselou a bohatou na vodík a metan, protože protéká horninami ze zemského pláště. Odkud se tu bere tolik tepla, zůstávalo dlouho záhadou. ^{[1, 3, 2]}

Co to je

Pole leží na 36° 14′ severní šířky v hloubce 2 270–2 320 m. Nejméně deset černých kuřáků – komínů, z nichž proudí horká voda zčernalá drobnými zrnky sirníků kovů – stojí na ploše asi 100 × 250 m. Jednotlivá místa nesou jména jako Thermitière, Caroline nebo Thin Chimney. ^{[1, 4]}

Rainbow nesedí přímo na ose hřbetu, kde vzniká nová oceánská kůra, ale v místě, kde je osa přerušená a posunutá mezi dvěma úseky. Velké zlomy tu vynesly na dno ultramafické horniny – peridotit ze zemského pláště, který se působením vody mění v serpentinit. ^{[1, 2]}

Masiv Rainbow, na kterém pole leží, je nejspíš oceánský jádrový komplex: hora, kterou velký odlučný zlom vytáhl z hloubky na povrch. Je z velké části pokrytý usazeninami a tam, kde vystupuje skála, je to hlavně serpentinit. ^[2]

Objev

Na stopu pole přišli vědci podle oblaku zakalené a chemicky změněné vody nad dnem. Studie z roku 1996 popsala největší takovou anomálii v celé zkoumané oblasti u 36° 18′ s. š. a dala jí jméno Rainbow. Zdroj se podařilo zúžit během tří plaveb v letech 1992–1994 (FAZAR, HEAT a BRIDGET). ^[1]

Samotné komíny poprvé spatřili a prozkoumali vědci v roce 1997 z ponorky Nautile. Od té doby pole navštívila řada výprav, například s podmořskými roboty Victor 6000 (2001) a Jason (2008) a s ponorkou Nautile znovu v letech 2007–2008. ^{[1, 4]}

Voda plná vodíku

Voda z komínů má 360–365 °C a pH 2,8 – je tedy silně kyselá. Obsahuje hodně vodíku, metanu, železa a chloridů. To je typické pro vodu, která reagovala s horninami z pláště: při přeměně peridotitu na serpentinit (serpentinizaci) se uvolňuje vodík. ^{[1, 3]}

Geochemici z francouzského ústavu Ifremer srovnali v roce 2010 plyny z polí v plášťových horninách Středoatlantského hřbetu. Vodík v nich tvoří 40 až 80 % objemu všech plynů. Samotné pole Rainbow podle jejich odhadu vypouští 2,5 až 7,5 milionu krychlových metrů vodíku ročně (přepočteno na normální tlak a teplotu). ^[3]

Ve vodě jsou i metan a těžší uhlovodíky, které podle poměru izotopů nevyrobily živé organismy, ale vznikly chemickými reakcemi za přítomnosti vodíku. Autoři dodávají, že takové zdroje vodíku by jednou mohly zajímat i jako čistá energie, ale mnoho otázek je otevřených. ^[3]

Odkud se bere teplo

Teplo ze serpentinizace a z horké horniny stačí jen na prameny chladnější než 100 °C. Tak horký a silný proud vody jako na Rainbow potřebuje teplo z magmatu – jenže v okolí chybějí výrazné sopečné útvary. Kde to magma je, zůstávalo dlouho záhadou. ^[2]

Tým z Woods Hole a dalších ústavů položil kolem masivu 43 seismometrů na mořské dno a „prosvítil“ ho seismickými vlnami. Studie z roku 2017 ukázala, že plášťové horniny masivu prostupuje velké množství sillů – plochých vrstev magmatu, které vnikly mezi horniny v hloubce asi 2–10 km. Silly jsou v různém stádiu tuhnutí a mohou dodávat teplo, které pohání horké prameny. ^[2]

Podle autorů to dokazuje, že horké hydrotermální systémy mohou fungovat i tam, kde se magmatu tvoří velmi málo. Na masivu jsou známá i dvě vyhaslá pole, Ghost City a Clamstone, doložená jen zkamenělinami; podle anglické Wikipedie jsou zkameněliny z Ghost City staré asi 111 000 let. ^{[2, 4]}

Život

Na Rainbow žije poměrně málo druhů živočichů. Převládají krevety rodu Rimicaris, kdežto na poli Lucky Strike převažují slávky. ^[1]

Podle anglické Wikipedie tu kromě krevet z čeledi Alvinocarididae žijí i slávky rodu Bathymodiolus. ^[4]

Ochrana

Pole leží na volném moři, ale na prodlouženém kontinentálním šelfu Portugalska. Podle InterRidge bylo v roce 2007 ohlášeno jako chráněná mořská oblast v síti úmluvy OSPAR o ochraně severovýchodního Atlantiku; podle anglické Wikipedie má chráněné území 22,15 km². Patří také do oblasti MoMAR, vybrané pro dlouhodobé sledování. ^{[1, 4]}

Fakta

Objev: oblak vody 1992–1994, komíny 1997 z ponorky Nautile
Hornina: serpentinizovaný peridotit ze zemského pláště
Kyselost vody: pH 2,8
Výdej vodíku: 2,5–7,5 milionu m³ ročně (odhad 2010)
Zdroj tepla: silly magmatu v hloubce asi 2–10 km
Typický živočich: krevety rodu Rimicaris
Ochrana: chráněná oblast sítě OSPAR (2007)

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 hydrotermálního průduchu, z něhož proudí velmi horká voda zčernalá drobnými zrnky sirníků kovů
Středoatlantský hřbet: podmořské pohoří uprostřed Atlantiku, kde se od sebe vzdalují litosférické desky a vzniká nová oceánská kůra
zemský plášť: vrstva Země pod kůrou, tvořená hlavně horninou peridotitem
ultramafická hornina: hornina chudá na křemík a bohatá na hořčík a železo, typicky z pláště (peridotit, serpentinit)
serpentinizace: přeměna peridotitu z pláště působením vody na serpentinit; uvolňuje vodík a teplo
oceánský jádrový komplex: podmořská hora, kde velký zlom vytáhl na dno horniny z hloubky – z dolní části kůry a ze zemského pláště
sill: plochá vrstva magmatu, která vnikla mezi vrstvy hornin a v nich tuhne
pH: míra kyselosti; 7 je neutrální, čím menší číslo, tím kyselejší (ocet má kolem 3)
OSPAR: mezinárodní úmluva o ochraně mořského prostředí severovýchodního Atlantiku

Zdroje

Beaulieu, S. E., Szafrański, K. M.: InterRidge Global Database of Active Submarine Hydrothermal Vent Fields, Version 3.4 – Rainbow, PANGAEA (2020)
Canales, J. P., Dunn, R. A., Arai, R., Sohn, R. A.: Seismic imaging of magma sills beneath an ultramafic-hosted hydrothermal system. Geology 45(5), 451–454, Geology (Geological Society of America) (2017)
Charlou, J. L., Donval, J. P., Konn, C., Ondréas, H., Fouquet, Y., Jean-Baptiste, P., Fourré, E.: High production of H2 and CH4 and abiotic hydrocarbons in ultramafic-hosted hydrothermal systems on the Mid-Atlantic Ridge. Goldschmidt Conference Abstracts 2010, A163, Goldschmidt Conference (2010)
Rainbow Vent Field, Wikipedie (anglická)

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.