Πώς τα υδροθερμικά αέρια αλλάζουν τη βιολογία του εδάφους;

Το νησί Παντελερία.Η βιόσφαιρα είναι ένα απίστευτο πράγμα...

Το νησί Παντελερία είναι ένα ηφαίστειο που βρίσκεται στο κανάλι της Σικελίας, είναι ένα πραγματικά ενδιαφέρον μέρος. Είναι ένα ενεργό ηφαιστειακό σύστημα - προς το παρόν σε φάση ηρεμίας - που φιλοξενεί ένα γεωθερμικό σύστημα υψηλής ενέργειας, με εκδηλώσεις θερμοκρασίας και αερίων σε όλο το νησί. 

Σε αρκετά σημεία παρατηρούνται αέρια του εδάφους και υψηλές ροές μεθανίου από τις θερμοκρασίες του εδάφους και υψηλή επιφανειακή – που φτάνει μέχρι και 62° C σε μόλις 2 εκατοστά κάτω από την επιφάνεια. Η δραστηριότητα του μεθανίου την οδήγησε να ερευνήσει καλύτερα τον βιόκοσμο του εδάφους και πώς αλληλεπιδρά με τις εκπομπές μεθανίου. Τα γεωαέρια είναι εξαιρετικά πλούσια σε μεθάνιο και υδρογόνο, και το γεωθερμικό σύστημα είναι σταθερό, τόσο στο χώρο και στο χρόνο.

Στο γεωθερμικό πεδίο Favara Grande, η πιο ενεργή περιοχή του νησιού υπάρχουν αέρια (CH4,Η2,CO2), είχε παρόμοιες επιφανειακές θερμοκρασίες, αλλά την ίδια στιγμή εμφάνιζαν διαφορές στη χημεία του εδάφους (ειδικότερα, το PΗ, ΝΗ4+, H2O, θείο, αλατότητα, και οξείδια). Περιέργως, μια τοποθεσία έδειξε υψηλές εκπομπές μεθανίου και η άλλη ήταν εντελώς ανενεργή, παρά ότι οι δύο τοποθεσίες χαρακτηρίζονται από υψηλές εκπομπές μεθανίου.

Αυτές οι διαφορές οφείλονται στις υδροθερμικές ροές από το έδαφος. Καθώς αυξάνονται τα αέρια, το μείγμα αερίου επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των μεταβολών στο έδαφος και στο υπέδαφος σε ιδιότητες, όπως η θραύση, το επίπεδο της αλλοίωσης, διαπερατότητα και πολλά άλλα. Όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από 100 ⁰C τα πιο διαλυτά είδη (H2S και NH3), αρχίζουν να διαλύονται, απελευθερώνοντας ιόντα υδρογόνου και αλλάζοντας τα χαρακτηριστικά του εδάφους.

Η κατάσταση ενός τόπου ήταν πολύ πιο ήπια από ότι μία άλλη (υψηλότερο PΗ, μικρότερες ποσότητες ΝΗ4 + , θείο, περιεκτικότητα σε νερό του εδάφους και της αλατότητας). Αυτές οι διαφορές οφείλονται σε μείωση της ταχύτητας υδροθερμικής ροής σε βαθύτερα στρώματα , που οδηγεί στην εξάντληση των διαλυτών ειδών στα επιφανειακά στρώματα του εδάφους. Οι συνθήκες αυτές δημιούργησαν δύο εντελώς διαφορετικά περιβάλλοντα για τους βακτηριακούς πληθυσμούς που ακμάζουν στις δύο τοποθεσίες.

Στο γεωθερμικό πεδίο βρήκε μια εξαιρετική ποικιλομορφία των μεθανότροφων, που χρησιμοποιούν το μεθάνιο ως μοναδική πηγή άνθρακα και ενέργειας στην ηπιότερη τοποθεσία. Στην πιο σκληρή περιοχή, βρήκε μια μεγάλη ποικιλομορφία των χημειολιθότροφων, που χρησιμοποιούν ανόργανα μειωμένα υποστρώματα για την παραγωγή ενέργειας. Εδώ, δεν υπήρχε μεθανοτροφική δραστηριότητα, ούτε στοιχεία για την παρουσία των μεθανότροφων.

Γεωδίφης

Πηγή-blogs.egu.eu/

Στα αριστερά, η πιο σκληρή περιοχή -είναι ορατά στην επιφάνεια τα σημάδια της αλλοίωσης του εδάφους. Στα δεξιά, η ηπιότερη περιοχή - εδώ, αλλοίωση του εδάφους είναι πολύ πιο δύσκολη να γίνει ορατή χωρίς μικροσκόπιο.

Γεωθερμικό πεδίο Favara Grande.