Wiosna w dziurze błotnej

Mud Hole Spring to niezwykłe ciepłowodne podwodne zrzuty wody u południowo-zachodniego wybrzeża Zatoki Perskiej na Florydzie, na około 18,5 km (11,5 mil) na południe od Sanibel Island Light i hrabstwa Lee na Florydzie . Odprowadza podgrzaną geotermalnie i mętną wodę z dna morskiego.

Element łodzi podwodnej nosi nazwę „Mud Hole”, ponieważ wytwarza błotnisty pióropusz mętnej wody. Woda jest ciepła i bogata w minerały. Ciepła woda i obfite minerały tworzą i wspierają żywy ekosystem podwodny.

Charakterystyka

• Dominującą cechą Mud Hole jest zagłębienie podmorskiego zapadliska , które wyrzuca wodę.
• Pióropusz zmętnienia na poziomie powierzchni o długości około 1 km. w średnicy
• Ujście źródła zostało zmierzone na około 61 m średnicy i około 19 m poniżej NGVD.

Woda wydobywająca się z otworu źródlanego zakłóca drobne osady dna morskiego. Osad w tym regionie składa się z drobnego szarego mułu i błota. Materiały te są zakłócane przez przepływ wody i tworzą chmury zawieszonego osadu (zmętnienie). Pióropusz zmętnienia o średnicy około 1 km. jest widoczny z powierzchni morza.

Woda wytwarzana z otworu źródlanego jest cieplejsza niż temperatura otaczającego morza.

Ciało wodne	Średnia temperatura
Otaczająca woda morska	21°C
Zrzut wody źródlanej	35°C
Górna warstwa wodonośna Florydy	26-29°C

Wahania temperatury między zbiornikami wodnymi sugerują, że woda jest podgrzewana przez naturalne siły podwodne. Nie jest pewne, czy ogrzewanie jest spowodowane siłami geotermalnymi, czy gorącą wodą migrującą z głębokich uskoków. Niezależnie od tego, miejsce Mud Hole jest wyjątkowym i ważnym obiektem podwodnym, który może pozwolić nam lepiej zrozumieć ekosystem dna morskiego Zatoki Meksykańskiej oraz wpływ długotrwałego zrzutu słodkiej wody bogatej w składniki odżywcze i minerały na dno morskie.

Znaczenie witryny

Dowody geotermalnego przepływu konwekcyjnego

Mud Hole Spring zostało opisane jako „dowody terenowe aktywowanej geotermalnie konwekcyjnej komórki przepływowej” leżącej u podstaw platformy Florida.

Florida Springs odprowadza wody gruntowe z warstwy wodonośnej Florydy. Wody podziemne mogą pozostawać pod ziemią przez pewien czas, od kilku dni do dziesięcioleci. Ponieważ Platforma Florydyjska składa się głównie z porowatego krasu wapiennego , jest wyjątkowo podatny na wysysanie zanieczyszczeń z wód gruntowych. Wody gruntowe, które wyłaniają się ze źródeł na Florydzie, są istotnym wskaźnikiem stanu leżącej poniżej warstwy wodonośnej Florydy. Podobnie jak wszystkie Floridian Springs, łódź podwodna Mud Hole Spring Boil jest ważna dla obserwatorów wiosny, ponieważ reprezentuje wyładowanie wiosenne na granicy platformy Florida i warstwy wodonośnej Floridian, odprowadzając je do Zatoki Meksykańskiej .

Czerwony przypływ w Zatoce Meksykańskiej

Wyładowania wiosenne, wraz z odpływem wód gruntowych, są głównym wektorem przenoszenia zanieczyszczenia azotanami. Zrzut potencjalnie zawierającej azotany słodkiej wody z warstwy wodonośnej Florydy do ciepłych wód Zatoki Meksykańskiej tworzy pożywkę dla zakwitów glonów , w tym osławionego gatunku alg czerwonego przypływu Karenia brevis .

Te wzrosty stężenia azotanów w wodach podziemnych stanowią nie tylko zagrożenie dla zasobów wody pitnej dla ludzi, ale także zanieczyszczają wody powierzchniowe, z których ze źródeł wypływa woda artezyjska o wysokiej zawartości azotu. Źródła, które ewoluowały przez dziesiątki tysięcy lat ze stężeniem azotanów poniżej 0,05 części na milion (mg/l), obecnie doświadczają wzrostu stężenia tego makroelementu o 1500 do 20 000 procent, czemu towarzyszy utrata rodzimej zanurzonej roślinności wodnej oraz nadmierny wzrost glonów nitkowatych. Nawet gdyby wszystkie kontrolowane przez człowieka źródła zanieczyszczenia azotem zostały dziś zatrzymane, odwrócenie zanieczyszczenia azotanami w warstwie wodonośnej Florydy i naszych źródłach zajmie lata lub dziesięciolecia.

Otwór wylotowy łodzi podwodnej Mud Hole jest ważnym miejscem badawczym, ponieważ jego ciepły, bogaty w minerały zrzut słodkiej wody zapewnia trwałe, spójne miejsce upwellingu głębinowego w Zatoce Meksykańskiej. Upwelling przenosi składniki odżywcze, wodę mineralną i świeżą na powierzchnię morza.

Źródła krasowe występują zarówno na lądzie, jak i na morzu na Florydzie. Obecnie niewiele wiadomo o źródłach morskich, z wyjątkiem grupy źródeł Spring Creek – największego źródła na Florydzie (ponad miliard galonów wody odprowadzanej dziennie) (Lane, 2001). Aby lepiej zrozumieć zasoby wodne stanu, FGS zainicjował program badania występowania, przepływu i jakości wody w źródłach przybrzeżnych.

Wpływ słodkiej wody na wzorce pogodowe w Zatoce Meksykańskiej

Chociaż niepotwierdzone, istnieją spekulacje, że zrzut słodkiej wody do Zatoki Meksykańskiej może wpływać na wzorce pogodowe w Zatoce Meksykańskiej, zwłaszcza na intensyfikację formowania się huraganów i burz tropikalnych.

W ostatnich badaniach zaobserwowano „efekt soczewki”, który działa jak szkło powiększające i może powodować nadmierne ciepło w górnych poziomach wody morskiej, dostarczając energii. Istniejące badania koncentrują się na zrzutach z ujścia rzeki, ale odkrycia mogą mieć również wpływ na obszary zrzutu otworów wentylacyjnych łodzi słodkowodnych na morzu. Jest możliwe, że miejsca zrzutów otworów wentylacyjnych podwodnych, takie jak Mud Hole, mogą wprowadzać wystarczające ilości słodkiej wody, aby wpłynąć na otaczające tropikalne warunki pogodowe.

Znaczenie ekologiczne stanowiska

Plamy dna morskiego Zatoki Meksykańskiej są jałowe i pozbawione życia morskiego. Wynika to częściowo z martwej strefy Zatoki Meksykańskiej, a także dlatego, że podwodne elementy przyciągają życie morskie. Dno morskie pozbawione struktury, ochrony, składników odżywczych lub innych atrakcyjnych cech jest często pozbawione życia morskiego. Natomiast podwodne kominy hydrotermalne i wycieki, takie jak wyładowanie Mud Hole Spring, mogą wspierać i wspierać dobrze prosperujący ekosystem podwodny poprzez wprowadzanie nowych źródeł składników odżywczych i minerałów. Naukowcy zbadali siedliska głębinowe i lokalne ekosystemy podwodne w Zatoce Meksykańskiej, ze szczególnym uwzględnieniem otwory geotermalne , takie jak Mud Hole Submarine Spring i inne elementy na skarpie zachodniej Florydy. [1]

Morskie ekosystemy geotermalne

Ekosystemy morskie rozwijają się wokół podmorskich obiektów geotermalnych, takich jak otwory wentylacyjne, wycieki i miejsce zrzutu Mud Hole. Wiadomo, że wokół Mud Hole Spring rozwija się następująca fauna:

• Duża ryba
• rekiny
• Żółwie
  • Mud Hole to jedno z dwóch ważnych miejsc żerowania żółwi karetta w Zatoce Meksykańskiej.

Siedlisko żółwia karetta

„W północnej części GOM znajduje się kilka obiektów, które mogą skupiać gatunki ofiar i przyciągać niezwykle gęste skupiska żerujących karetta. Są to Flower Garden Banks (FGB, na szelfie kontynentalnym Teksas-Luizjana na południowy wschód od Galveston), Floryda Middle Grounds (FMG, w północno-zachodniej części WFS) i Mud Hole Submarine Springs (MHSS, w południowo-wschodniej części WFS; zob. Breland 1980; Fanning i in. 1981; Saleem 2007). typowe dla miejsc żerowania karetta (<100 m), mają nieregularny teren podwodny z podłożem piaszczystym lub piaskowo-żwirowym oraz mają wapienne skarpy lub brzegi koralowców o różnej wielkości.

Społeczności wędkarskie i nurkowe

Obszar ten jest dobrze znany lokalnym i sportowym wędkarzom oraz płetwonurkom. Lokalizacje wiosennych zrzutów łodzi podwodnych, takich jak Mud Hole, są często ściśle strzeżone przez członków społeczności rybackiej.

Odkrycie

Mud Hole Spring zostało po raz pierwszy odkryte przez naukowców w 1979 roku przy użyciu technik obrazowania satelitarnego i analizy.

Odkrycia dokonano na podstawie analizy danych z przelotu rozpoznawczego samolotu NASA w 1966 roku przy użyciu technologii czujników podczerwieni. Analiza danych ujawniła anomalię temperatury powierzchni morza, sugerującą upwelling podgrzanych termicznie wód gruntowych. 63 stopy poniżej poziomu morza. Pióropusz zmętnienia o średnicy jednego kilometra.

Na długo przed oficjalnym odkryciem miejsce Mud Hole Spring było dobrze znane miejscowym rybakom jako miejsce gromadzenia się życia i aktywności morskiej. Lokalni rybacy nadali nazwę „dziura błotna”. Zjawiska upwellingu mogą przyczynić się do zakwitu planktonu w czasie czerwonego przypływu, które występują na tym obszarze.

Fanning i in. (1981) opisali cztery techniki stosowane do znajdowania źródeł. Należą do nich: wykorzystanie sonaru do profilowania głębokości, obserwacja mętnych pióropuszy w wodach leżących powyżej, wykorzystanie sonaru bocznego i obserwacja dużych żółwi morskich. Pozytywną identyfikację ogrzanych ścieków uzyskiwali nurkowie z ręcznymi termometrami lub gdy warunki były ryzykowne i widoczność była słaba, temperatury sondy były obniżane od powierzchni do dna. Po siedmiu rejsach badawczych między grudniem 1977 r. a marcem 1980 r. znaleziono sześć zagłębień, które zawierały albo ogrzaną wodę morską, albo otwory wentylacyjne odprowadzające ogrzane ścieki, albo jedno i drugie (tabela 4). [2]

Istniejące badania Mud Hole

Mud Hole było przedmiotem intensywnych badań, prowadzonych głównie przez NOAA, USGS oraz różne uniwersytety i naukowców z Florydy. Dwa z najbardziej dogłębnych badań zostały przeprowadzone przez University of South Florida, Shihadah M. Saleem, a następnie w 2009 roku przez Mitchell-Tapping i in. w 2009.

System źródeł geotermalnych

Miejsce Mud Hole jest częścią serii podmorskich otworów wentylacyjnych i źródeł termalnych, które wytwarzają „ciepłą, chemicznie zmienioną wodę morską z otworów wentylacyjnych i stref przesiąkania. Woda źródlana najwyraźniej pochodzi z podpowierzchniowego oceanu wokół platformy Florida i penetruje bardzo porowate warstwy platforma około 500–1000 metrów poniżej poziomu morza. Perkoluje w kierunku wnętrza platformy i jest ogrzewany geotermalnie na trasie do około 40 ° C. Strefa zrzutu łodzi podwodnej Mud Hole jest czasami nazywana „wrzątkiem błotnym”.

Jest to istotna cecha dla badań łodzi podwodnych w Zatoce Meksykańskiej z wielu powodów. Podobnie jak morskie wycieki i otwory wentylacyjne, stanowi ważne źródło życiodajnych składników odżywczych i minerałów dla społeczności chemosyntetycznych .

Inne badane miejsca wiosenne

• Depresja Rusty Springs
• Złowieszcza wiosenna depresja
• Wiosna #3
• Nowa wiosna
• Uśpiona wiosna