Los volcanes Petit-spot involucran la actividad hidrotermal submarina más profunda conocida, y podrían liberar metano.

1 de junio de 2023

Este artículo ha sido revisado de acuerdo al proceso editorial y a las políticas de Science X. Los editores han resaltado los siguientes atributos al asegurar la credibilidad del contenido:

• verificación de hechos
• publicación evaluada por pares
• fuente confiable
• corrección de pruebas

por Waseda University

Los volcanes submarinos en la corteza terrestre son contribuyentes activos de muchos elementos diferentes al ambiente oceánico. Por lo tanto, juegan un papel importante en los ciclos biogeoquímicos y quimiosintéticos del océano. A pesar de que ha habido muchos estudios en sistemas hidrotermales de alta temperatura en la cordillera submarina, una serie de volcanes submarinos que rastrean los bordes de las diferentes placas oceánicas, hay poca información sobre sistemas hidrotermales de baja temperatura en otros volcanes, como los "petit-spot" volcanes. 

Los "petit-spot" volcanes son pequeños volcanes que se encuentran en todo el mundo, en regiones donde las placas oceánicas se flexionan. Estudios recientes en el este de la Fosa de Japón han encontrado que los "petit-spot" volcanes erupcionan magma alcalino que está enriquecido en dióxido de carbono (CO2). Estos volcanes también producen una roca volcánica llamada pepita que resulta del calentamiento de sedimentos ricos en agua, lo que implica producción de fluidos hidrotermales y metanogénesis.

Por lo tanto, se sugiere que los "petit-spot" volcanes pueden ventilar fluidos hidrotermales que contienen metano. Estos hallazgos indican la necesidad de una mejor comprensión de la actividad hidrotermal de los "petit-spot" volcanes para evaluar adecuadamente sus contribuciones al ciclo biogeoquímico marino.

En un estudio reciente, un equipo de científicos, incluido el profesor asistente Keishiro Azami de la Universidad de Waseda, investigó depósitos hidrotermales de un "petit-spot" volcán a una profundidad de 5,7 km en la Fosa de Japón en el Pacífico Norte occidental.

“La actividad hidrotermal submarina que hemos descrito en nuestro artículo es la más profunda conocida hasta la fecha. Basándonos en nuestros hallazgos, hemos estimado aún más las interacciones hidrotermales que ocurren en los "petit-spot" volcanes ”, explica Azami. El equipo de investigación también incluyó al Dr. Shiki Machida de la Institución de Tecnología de Chiba y al Profesor Asociado Naoto Hirano de la Universidad de Tohoku. El artículo ha sido publicado en Communications Earth & Environment.

Como parte de su estudio, el equipo analizó la composición química y mineralógica de muestras obtenidas del fondo del océano cerca del "petit-spot" volcán. Descubrieron que las muestras estaban compuestas principalmente de óxidos de hierro (Fe) y manganeso (Mn), y que sus características se atribuyeron al origen hidrotermal, es decir, los óxidos Fe-Mn precipitados directamente de los fluidos hidrotermales.

Estos resultados indican la actividad hidrotermal de los "petit-spot" como la razón de la formación de estos óxidos y el "petit-spot" volcán como el sitio hidrotermal más profundo conocido hasta la fecha. Los investigadores también encontraron que las composiciones químicas y minerales de las muestras eran indicativas de actividad hidrotermal de baja temperatura.

Luego, los investigadores realizaron espectroscopía de fluorescencia de rayos X para identificar la distribución elemental de las secciones transversales de las muestras y realizaron análisis de componentes independientes en los datos de distribución elemental para dilucidar el proceso de formación de estos óxidos Fe-Mn. Sus hallazgos sugirieron que la formación de estos óxidos Fe-Mn comienza cuando el magma de "petit-spot" produce fluido hidrotermal a baja temperatura, que fluye hacia arriba a través de la columna sedimentaria y precipita los óxidos Mn en la interfaz con el agua de mar.

Esta capa de óxido Mn, que contiene escombros de silicato, luego crece hacia abajo hacia el lecho marino a medida que se deposita más óxido Mn. Eventualmente, estos restos se alteran. Luego, los óxidos de Fe se depositan a través de la misma acción en la interfaz entre el fluido hidrotermal a baja temperatura y los óxidos de Mn. Después de la cesación de la actividad hidrotermal, se forma un borde hidrogénico sobre estos depósitos en la superficie expuesta al agua de mar.

“Basándonos en investigaciones anteriores, podemos estimar que el fluido hidrotermal de los "petit-spot" volcanes está enriquecido en CO2 y metano en comparación con el de la cordillera submarina. Esto significa, a su vez, que las contribuciones elementales de la actividad hidrotermal de "petit-spot" alrededor del mundo pueden tener implicaciones importantes para los ciclos biogeoquímicos globales, en particular el ciclo del carbono ”, explica Azami.

Estos hallazgos destacan la presencia de actividad hidrotermal en placas oceánicas frías y viejas y resaltan la necesidad de más estudios sobre "petit-spot" volcanes.

Journal information: Communications Earth & Environment

Provided by Waseda University