Odkrycie to nie tylko rozszerza listę znanych miejsc z podwodnymi „gorącymi źródłami”, ale przede wszystkim pokazuje, jak silnie tektonika układ uskoków i zapadnięć dna steruje tym, gdzie i jak takie systemy powstają. Jednocześnie jest to przypomnienie, że nawet w dobrze zbadanym, gęsto uczęszczanym przez statki basenie Morza Śródziemnego wciąż kryją się struktury, które potrafią szczerze zaskoczyć zawodowych geologów.
Gorące źródła na szelfie Milos
Nowo opisane pole hydrotermalne rozciąga się na szelfie wokół Milos, na głębokościach mniej więcej od 100 do 230 metrów. Badacze wyróżnili trzy główne obszary aktywności: Aghia Kiriaki, Paleochori–Thiorychia oraz Vani, położone po różnych stronach wyspy. Wszystkie te strefy leżą wzdłuż aktywnych uskoków ograniczających tektoniczną nieckę znaną jako zapadlisko Milos Gulf–Fyriplaka, które lokalnie „wciągnęło” dno morskie na większą głębokość.
Aby w ogóle zauważyć skalę zjawiska, zespół wykorzystał cały arsenał współczesnej oceanografii: wysokorozdzielcze mapowanie akustyczne, autonomiczny pojazd podwodny i zdalnie sterowanego robota z kamerami oraz czujnikami. Na sonarze pole zdradzało się przede wszystkim jako gęste „lasery” pióropuszy gazu unoszących się z dna, tzw. flary. Dopiero nagrania z kamer pokazały, jak zróżnicowany jest to krajobraz: od subtelnych, mlecznobiałych dywanów bakterii na piaszczystym dnie po spektakularne kominy, z których tryskają ponad 180-stopniowe płyny.
Co ciekawe, wenty nie są rozmieszczone przypadkowo. Analiza głębokości pokazała wyraźne „piętra” aktywności: szczególnie dużo otworów znajduje się około 130 i 180 metrów pod powierzchnią, a w jednym z obszarów pojawia się jeszcze dodatkowy klaster w okolicach 210 metrów. To nietypowe, bi- lub trójstopniowe rozmieszczenie sugeruje, że pod dnem mogą istnieć złożone strefy przepływu gorących płynów, powiązane z budową skał i geometrią uskoków.
Tektoniczna układanka dna Morza Śródziemnego
Żeby zrozumieć, dlaczego właśnie wokół Milos dzieje się tak dużo, trzeba spojrzeć szerzej, na całą południową część Morza Egejskiego. Wyspa należy do tzw. południowego łuku wulkanicznego, który powstał w wyniku podsuwania się płyty afrykańskiej pod mikro-płytę egejską. Ten tektoniczny „ścisk” generuje wulkany, trzęsienia ziemi i bardzo strome gradienty temperatury w skorupie, a więc idealne warunki dla powstania systemów hydrotermalnych.
W przypadku Milos kluczowa okazała się sieć uskoków przecinających zarówno ląd, jak i szelf. To właśnie one działają jak gigantyczna instalacja hydrauliczna: rozcinają skały i tworzą kanały, którymi gorące płyny z głębi mogą przemieszczać się ku powierzchni. Nowe opracowanie pokazuje, że położenie klastrów wentów praktycznie „kopiuje” główne linie uskokowe, tam, gdzie zbiegają się różne strefy tektoniczne, pola hydrotermalne są największe i najbardziej złożone.
To właśnie ten porządek i skala zjawiska zaskoczyły badaczy bardziej niż sama obecność gorących źródeł. O hydrotermalnej aktywności u wybrzeży Milos wiedziano od lat, ale koncentrowano się głównie na bardzo płytkich, dostępnych dla nurków miejscach. Dopiero szczegółowe mapowanie całego szelfu pokazało, że mamy do czynienia z jednym z największych znanych w Morzu Śródziemnym pól hydrotermalnych na małych i średnich głębokościach. Na tle innych znanych systemów w regionie, jak kominy w kraterze Kolumbo czy flary wewnątrz kaldery Santorynu, pole Milos wyróżnia się tym, że rozwija się właśnie na stosunkowo płytkim szelfie, a nie w głębokich basenach.
Laboratorium dla geochemików i biologów
Hydrotermalne kominy to nie tylko spektakl geologiczny, ale też chemiczny. Płyny wydobywające się spod dna w rejonie Milos przenoszą mieszaninę rozpuszczonych soli i gazów, dwutlenku węgla, wodoru, siarkowodoru czy metanu, często o obniżonym pH i znacząco zmienionej proporcji jonów w porównaniu ze zwykłą wodą morską. Wcześniejsze badania z tego rejonu pokazały, że miejscami są one mocno wzbogacone w chlorki, a jednocześnie zubożone w magnez i siarczany, co sprzyja wytrącaniu się charakterystycznych żółtych minerałów arsenowo-siarczkowych. Nowo opisane, głębsze klastery ventów dorzucają do tej układanki kolejne warstwy złożoności.
Z punktu widzenia biologii takie miejsca są czymś w rodzaju „podwodnych kominów życia”. W strefach wokół wentów światło słoneczne praktycznie nie dociera, ale za to jest mnóstwo energii chemicznej. Wykorzystują ją mikroorganizmy, które potrafią syntetyzować materię organiczną, utleniając związki siarki czy metan. Na ich bazie budują się całe mini-ekosystemy, od bakterii po bezkręgowce przystosowane do życia w gorącej, toksycznej mieszance. Milos, ze swoim wachlarzem głębokości i warunków chemicznych, staje się więc fantastycznym poligonem do badania, jak różne konfiguracje geologiczne wpływają na to, jakie społeczności organizmów się tam rozwijają.
Nie bez znaczenia jest też aspekt „kosmiczny”. Shallow-i średniogłębokie systemy hydrotermalne są od lat traktowane jako analogi warunków, jakie mogły panować na wczesnej Ziemi, a dziś mogą istnieć np. pod lodową skorupą Europy czy Enceladusa. Jeśli chcemy lepiej zrozumieć, gdzie jeszcze w Układzie Słonecznym może tlić się życie, takie pola jak to wokół Milos są bezcenne, dużo łatwiej zbudować tam długoterminowe stacje pomiarowe czy testować nowe roboty, niż wysyłać misję w kosmos i liczyć na szczęście.
Z perspektywy przyszłości widzę w tym odkryciu dwa główne wątki. Pierwszy to bezpieczeństwo i monitoring, te same uskoki, którymi wędrują gorące płyny, odpowiadają przecież za trzęsienia ziemi i zmiany poziomu dna. Lepsze zrozumienie, jak rozkłada się aktywność hydrotermalna, pomaga budować dokładniejsze modele zachowania całego łuku wulkanicznego, a więc pośrednio lepiej oceniać ryzyko sejsmiczne w regionie. Drugi wątek to szansa na stworzenie prawdziwego, śródziemnomorskiego „laboratorium naturalnego”, gdzie geolodzy, biolodzy i chemicy mogliby wspólnie badać, jak zmiany w głębi skorupy natychmiast przekładają się na warunki życia w morzu.
Mam wrażenie, że takie odkrycia będą się teraz pojawiały coraz częściej. Nie dlatego, że nagle „dzieje się więcej”, ale dlatego, że w końcu zaczynamy oglądać dno oceanów z podobną szczegółowością, z jaką od dawna mapujemy lądy. A Morze Śródziemne, ze swoją gęstą siecią szelfów, zatok i basenów tektonicznych, może okazać się dużo bardziej „paskowane” hydrotermalnie, niż do tej pory przypuszczaliśmy. Milos to prawdopodobnie dopiero pierwszy kawałek tej układanki, który udało się ułożyć na tyle dobrze, by zobaczyć pełen obraz.