Von Damm

hydrotermální průduchy, N. Atlantic, Mid-Cayman Rise

Kde: N. Atlantic, Mid-Cayman Rise
Prostředí: mid-ocean ridge
Činnost: active, confirmed
Hloubka: 2 372 m
Nejvyšší teplota: 215 °C
Objeven: 2010 AUV Autosub6000 and HyBIS TVG; 2009 plume only
Poloha: 18,378°, -81,797°

Von Damm je pole horkých podmořských pramenů v Karibském moři jižně od Kajmanských ostrovů, asi 2 300 m pod hladinou. Neleží přímo na ose podmořského hřbetu, ale 13 km stranou na svahu podmořské hory z hornin zemského pláště, a jeho usazeniny tvoří hlavně měkký minerál talek – podle vědců to nemá obdoby u žádného jiného známého činného pole. ^{[2, 3]}

Co to je

Hlavní část pole tvoří kuželovitá kupa z minerálů, asi 100 m široká a 30 m vysoká. Z otvorů na jejím vrcholu proudí převážně čirá horká voda – ne „černý kouř“, jaký známe z mnoha jiných průduchů (hydrotermálních průduchů, tedy míst, kde ze dna vytéká voda ohřátá v hornině). ^{[2, 1]}

Pole má několik aktivních míst: East Summit, Bartizan a Twin Peaks. Při výpravě v roce 2013 tam vědci naměřili nejvýš 215 °C na East Summit, 147 °C na Bartizanu a 138 °C na Twin Peaks. ^[1]

Jméno dostalo pole na památku geochemičky Karen Von Damm. ^[5]

Jak vznikl

Pole leží v Kajmanském příkopu, kde se od sebe vzdalují dvě litosférické desky. Úsek dna, kde se rodí nová oceánská kůra, je tu asi 110 km dlouhý a rozšiřuje se jen asi o 15 mm za rok. Takovým hřbetům se říká ultrapomalé. ^[2]

Von Damm není na samotné ose, ale asi 13 km západně od ní, na horních svazích podmořské hory Mount Dent. Ta je tzv. oceánským jádrovým komplexem: velké zlomy tu vytáhly na povrch horniny, které obvykle leží hluboko pod dnem – gabro a peridotit ze zemského pláště. ^{[2, 3]}

V suti kolem kupy našli vědci serpentinit – horninu, která vzniká, když se plášťová hornina peridotit setká s vodou. Jde o tzv. ultramafickou horninu, chudou na křemík a bohatou na hořčík a železo. ^[2]

Objev

Že se v oblasti něco děje, ukázal už v listopadu 2009 průzkum vody: nad dnem byl zvýšený obsah metanu. Jeho dosud neviděný zdroj dostal jméno Europa a vědci se domnívali, že půjde o chladný zásaditý pramen podobný slavnému poli Lost City v Atlantiku. ^[1]

Samotné pole našla britská výprava lodi RRS James Cook (březen–duben 2010). Robotická ponorka Autosub6000, která pluje sama bez lana, zachytila asi 60 m nad kupou vodu teplejší o 0,45 °C a chemické změny. Na dno se pak spustil přístroj HyBIS s kamerou a zařízením na odběr vzorků. ^{[2, 5]}

Výpravu vedl geochemik Doug Connelly z Národního oceánografického centra v Southamptonu; ve výzkumném týmu byl i mořský biolog Jon Copley ze Southamptonské univerzity. Na stejné cestě našli i pole Beebe v hloubce asi 4 960 m – tehdy nejhlubší známé průduchy na světě. ^{[2, 5]}

Von Damm se ale ukázal jako horký, kyselý systém bohatý na sirné sloučeniny, tedy něco jiného, než se pro Europu čekalo. Zda poblíž existuje ještě samostatný chladný pramen, zůstává nevyjasněné, proto katalog InterRidge vede Europu zvlášť. ^[1]

Život

U otvorů na vrcholu kupy se tlačí hejna krevet. Na kajmanských průduších jich objevitelé napočítali přes 2 000 na metr čtvereční. Šlo o nový druh, který dostal jméno Rimicaris hybisae – podle přístroje HyBIS, kterým je vědci vylovili. Příbuzný druh Rimicaris exoculata žije u průduchů Středoatlantského hřbetu asi 4 000 km daleko. ^{[2, 5]}

Kromě krevet tu žijí ryby z čeledi Zoarcidae, drobní plži a malí korýši různonožci. Zdejší živočichové jsou příbuzní (na úrovni rodů a čeledí) těm z průduchů Středoatlantského hřbetu. ^[2]

Asi 400 m jižně od pole objevitelé v roce 2010 viděli shluk prázdných lastur mušlí a prázdné trubice, jaké si stavějí rournatky. V srpnu 2011 tam americká loď Okeanos Explorer našla i živé rournatky. ^{[2, 1]}

Co o něm dnes víme

První vzorky z roku 2010 ukázaly, že činná kupa je hlavně ze sirníků (pyritu), zatímco talek se našel v suti kolem ní. Podrobnější studie z roku 2015 pak došla k tomu, že usazeniny z průduchů tvoří z 85–90 % talek, měkký hořečnatý minerál. Takové složení nemá žádné jiné známé aktivní pole. Talek se tu sráží, když se horká voda, která prošla gabrem a plášťovými horninami, smíchá se studenou mořskou vodou. ^{[2, 3]}

Voda z hlavního komínu, asi 3 m vysokého, má až 215 °C, málo kovů, pH 5,8 a víc chloridů než mořská voda. Pole vydává tepelný výkon asi 487 MW (s nejistotou ±101 MW), podobně jako nejsilnější průduchy poháněné přímo magmatem. ^[3]

Autoři z toho vyvozují, že takové prameny daleko od osy hřbetu mohou být důležitou cestou, kterou oceánská kůra chladne, a že s nimi dosavadní výpočty nepočítaly. Už objevitelé v roce 2012 upozorňovali, že polí mimo osu hřbetu je nejspíš víc, než víme. ^{[3, 2]}

Von Damm zajímá i vědce, kteří zkoumají vznik života. Podle studie z roku 2015 vzniká metan ve zdejší vodě nejspíš v drobných bublinkách vodíkem bohaté tekutiny uzavřených v hornině – a ne až při současné přeměně horniny vodou, jak se předpokládalo. Při míchání vod těsně pod dnem se navíc z oxidu uhličitého rychle tvoří mravenčan – jednoduchá organická látka, která může živit mikroby vyrábějící metan. ^[4]

Fakta

Objev: 2010, loď RRS James Cook, ponorka Autosub6000 a přístroj HyBIS
Jméno: na památku geochemičky Karen Von Damm
Hornina: gabro a peridotit (serpentinit) z oceánského jádrového komplexu Mount Dent
Usazeniny: z 85–90 % talek
Kyselost vody: pH 5,8
Tepelný výkon: asi 487 MW
Typický živočich: kreveta Rimicaris hybisae

Slovníček

hydrotermální průduch: místo na mořském dně, kde vytéká voda ohřátá horkou horninou pod dnem; nese rozpuštěné minerály, které se kolem otvoru srážejí
litosférická deska: velký pevný kus zemského povrchu, který se pomalu pohybuje vůči sousedním deskám
ultrapomalý hřbet: podmořský hřbet, kde se desky od sebe vzdalují jen o pár milimetrů až asi 2 cm za rok
oceánský jádrový komplex: podmořská hora, kde velký zlom vytáhl na dno horniny z hloubky – z dolní části kůry a ze zemského pláště
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)
serpentinit: hornina, která vzniká, když peridotit z pláště reaguje s vodou
gabro: tmavá hrubozrnná hornina, která vzniká pomalým utuhnutím magmatu hluboko pod povrchem
talek: velmi měkký minerál složený z hořčíku, křemíku, kyslíku a vody
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, více zásadité; mořská voda má asi 8
mravenčan: jednoduchá organická látka (sůl kyseliny mravenčí); může sloužit jako potrava některým mikrobům
rournatky: mořští červi, kteří žijí v trubicích a u průduchů se živí s pomocí bakterií

Zdroje

Beaulieu, S.E., Szafrański, K.M. (2020): InterRidge Global Database of Active Submarine Hydrothermal Vent Fields, Version 3.4 – Von Damm, PANGAEA (2020)
Connelly, D.P. et al. (2012): Hydrothermal vent fields and chemosynthetic biota on the world's deepest seafloor spreading centre. Nature Communications 3, 620, Nature Communications (plný text: Europe PMC, PMC3274706) (2012)
Hodgkinson, M.R.S. et al. (2015): Talc-dominated seafloor deposits reveal a new class of hydrothermal system. Nature Communications 6, 10150, Nature Communications (záznam v NERC Open Research Archive), doi:10.1038/ncomms10150 (2015)
McDermott, J.M., Seewald, J.S., German, C.R., Sylva, S.P. (2015): Pathways for abiotic organic synthesis at submarine hydrothermal fields. PNAS 112(25), 7668–7672, Proceedings of the National Academy of Sciences (abstrakt přes Europe PMC) (2015)
World's most extreme deep-sea vents revealed (tisková zpráva National Oceanography Centre, 10. 1. 2012), Phys.org / National Oceanography Centre, Southampton (2012)

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.