Expedição Submarine Ring of Fire 2004
De 27 de março a 18 de abril de 2004, a expedição embarcou em uma jornada cativante que deu continuidade à exploração realizada no ano anterior ao longo da cadeia vulcânica do Arco das Marianas. A expedição de 2003 havia realizado um levantamento abrangente de mais de 50 vulcões submarinos, revelando uma descoberta impressionante: 10 dessas formações subaquáticas abrigavam sistemas hidrotermais ativos. Foi utilizado o veículo operado remotamente (ROV) conhecido como ROPOS, com o qual a equipe navegou habilmente e coletou amostras desses locais hidrotermais.
Um dos principais objetivos da missão era a caracterização abrangente da biologia e química associadas aos sistemas hidrotermais encontrados nos vulcões. Enquanto as nascentes termais no fundo do mar ao longo do sistema de dorsais meso-oceânicas foram extensivamente estudadas desde sua descoberta há mais de 25 anos, a exploração de sistemas hidrotermais dentro de vulcões submarinos ao longo de arcos de ilhas permanece um território relativamente inexplorado, especialmente no que diz respeito à aplicação de ferramentas modernas de exploração.
Avaliações iniciais de locais selecionados no fundo do mar e análises de amostras do ano anterior sugeriram a possibilidade de os sistemas hidrotermais de arco de ilhas possuírem características distintas - seja em termos de morfologia, estilo eruptivo ou composição química - o que os diferencia de seus equivalentes nas dorsais meso-oceânicas. Esta expedição marcou assim uma das primeiras investigações abrangentes desse ambiente vulcânico submarino único.
O primeiro alvo hidrotermal na expedição Submarine Ring of Fire de 2004 foi o NW Rota #1, a apenas 130 km (ou cerca de 6 horas de navegação no R/V Thompson) ao norte de Guam. Este vulcão é um cone semelhante ao Monte Fuji, elevando-se cerca de 2.500 metros acima do leito marinho circundante. Em 2003, foi encontrada uma camada de 200 metros de espessura de intensas plumas hidrotermais sobre o cume do vulcão. Essas plumas se estendiam por vários quilômetros ao redor do cume, indicando a atividade vigorosa de um sistema de ventilação hidrotermal. As plumas estavam organizadas em várias camadas distintas, sugerindo que múltiplos orifícios estavam liberando fluidos em diferentes temperaturas.
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| A expedição de 2003 mapeou mais de 50 vulcões submarinos e descobriu que 10 deles tinham sistemas hidrotermais ativos. Fonte: NOAA. |
Análises químicas das plumas mostraram que eram das mais incomuns já encontradas acima de uma fonte hidrotermal. As partículas suspensas nas plumas continham a maior concentração de alumínio já registrada, além de altas concentrações de enxofre, ferro e manganês. Sabemos que esses compostos foram produzidos por processos hidrotermais porque as plumas também continham níveis elevados de um isótopo de hélio que é liberado apenas em sistemas hidrotermais.
Esta química incomum indica que pelo menos alguns dos orifícios em NW Rota #1 são ricos em ácido sulfúrico. O enxofre é uma fonte rica de energia para os micróbios que vivem nos sistemas hidrotermais. Toda a vida nos ecossistemas hidrotermais depende desses micróbios.
Foram mapeadas plumas intensas e generalizadas sobre o cume, confirmando que o sistema hidrotermal descoberto em 2003 ainda esta ativo em 2010. Foi descoberto também uma enorme nuvem de partículas suspensas envolvendo as encostas inferiores do vulcão como um banco de nuvens. Essa nuvem se estendia sem interrupção de cerca de 200 metros abaixo do cume (ou seja, cerca de 700 metros abaixo da superfície do mar) até pelo menos 1.400 metros, quase na metade da base do vulcão.
As análises preliminares indicam que essa pluma não é hidrotermal, mas sim detritos ressuspendidos das encostas do vulcão. Esta nuvem não estava presente em 2003, nem em qualquer outro vulcão nas Marianas.
| Vídeo do NOAA Ocean Explorer de 2004 (Exploração do Círculo de Fogo do Pacífico). |
O vídeo mostra pela primeira vez uma erupção próximo ao topo do vulcão submarino NW Rota-1 no Arco de Mariana expelindo cinzas e enxofre da cratera denominada Brimstone Pit. A cor amarelada das nuvens é devido a gotículas de enxofre derretido na pluma a uma temperatura de cerca de 100º Celsius.
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| Batimetria (relevo submarino) do vulcão submarino Rota-1. Mostra a cratera no centro da imagem, onde ocorrem as erupções de cinzas e enxofre. As profundidades negativas são mostradas por isolinhas. Fonte: NOAA |