Search This Blog

Monday, 22 July 2013

HYDROTERMAL VENT

(sumber gambar faculty.cascadia.edu )

KEHIDUPAN CEROBONG HIDROTHERMAL
Hydrotermal Vent
Kita mungkin pernah melihat atau mendengar sumber mata air panas yang umumnya terdapat di sekitar gunung api.  Namun demikian, sumber mata air panas dapat pula dijumpai di dataran rendah, bahkan terkadang di pantai berupa semburan air panas (geyser) seperti yang terdapat di Cisolok - Palabuhan Ratu, Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat.   Keberadaan mata air panas di darat tergantung pada kondisi geologi daerah setempat.  Fenomena keluarnya mata air panas terdapat pula di laut yaitu di sekitar komplek gunung api bawah laut dan sering disebut celah atau cerobong hidrotermal laut dalam.  Cerobong bawah laut ini disebut “black smokers”. Black smokers terlihat berupa struktur cerobong asap yang terbuat dari mineral belerang yang mengandung mineral sulfida yang berasal dari bawah kerak bumi.  Mineral sulfida ini terbentuk pada temperatur 350 oC.

Celah hidrotermal pertama kali ditemukan pada tahun 1977.  Celah-celah ini diketahui berada di Samudera Pasifik dan Samudera Atlantik. Celah-celah ini kebanyakan dijumpai pada kedalaman sekitar 2100 meter di daerah pemekaran dasar laut sepanjang Sistem Punggungan Tengah Samudera, yaitu rangkaian gunung api bawah laut yang memanjang dan meliuk-liuk mengitari bumi.  Celah hidrotermal merupakan fenomena alam spektakuler yang terdapat di dasar lautan.  Air laut merembas melalui rekahan di dasar laut dan terpanaskan oleh batuan cair yang letaknya jauh di bawah kerak samudera dengan suhu mencapai 400 oC.  Cairan panas ini muncul kembali ke permukaan dasar laut dan menyembur melalui celah-celah yang terbuka.  Cairan hidrotermal ini bercampur dengan logam terlarut dan bahan kimia lainnya yang berasal dari kedalaman yang letaknya jauh di bawah dasar laut. 

Lubang hidrotermal adalah semacam mata air super panas yang berada tepat di atas gunung api bawah laut. Lubang-lubang ini meletus dari dasar laut dan biasanya hanya ditemukan di kedalaman beberapa mil di bawah permukaan laut.
Air bersuhu panas dan kaya kandungan mineral menyebabkan munculnya cerobong berbatu berukuran besar, yang mendukung berbagai bentuk kehidupan di laut dalam.

Peneliti bawah laut menemukan lubang angin hidrotermal terdalam di dunia. Lubang di Karibia itu juga cerobong dasar laut terpanas yang pernah ditemukan. Black Smoker adalah nama yang diberikan untuk cara memuntahkan besi sulfida yang berwarna hitam terletak 5 kilometer di kedalaman Palung Cayman di Karibia.
Seperti penemuan terbaru, lubang angin kebanyakam ditemukan sepanjang punggung Mid-Ocean, yang merupakan rantai pegunungan yang mengelilingi bumi seperti pelipir pada baseball.
Lempeng bumi raksasa sering bergerak terpisah untuk menciptakan retakan di mana lava dapat membuat jalan ke permukaan. Lubang angin pertama ditemukan pada tahun 1977 di RetakanGalapagos, lepas pantai Ekuador.
Kelihatannya semburan air panas dari ventilasi merupakan tanda bahaya bagi bentuk kehidupan apapun.
Tapi ternyata makhluk mirip “alien” yang dapat menahan panas dan tekanan menyesakkan berkembang di sana. Sebagai contoh, lubang udara di Samudera Pasifik diketahui penuh dengan cacing tuber dan kerang raksasa, sedangkan varietas Atlantik biasanya rumah bagi udang tanpa mata dan penduduk ekstrim lainnya.
Pada bagian bawah yang 500 kali tekanan atmosfer normal menjadi setara dengan berat sebuah mobil keluarga besar yang menekan setiap inci dari makhluk yang tinggal di sana, kata para peneliti.
Selain kendaraan HyBIS, para peneliti menggunakan robot kapal selam disebut Autosub6000 untuk survei dasar laut di Palung Cayman.
Selanjutnya, tim akan membandingkan kehidupan laut di Palung Cayman dengan organisme yang ditemukan di laut dalam lubang angin lain. Mereka juga akan mempelajari kimia air super-panas dan geologi bawah gunung berapi di mana sistem ventilasi ditemukan.
Penelitian Copley merupakan bagian dari sebuah ekspedisi besar untuk mempelajari gunung bawah laut menggunakan kapal RRS James Cook, yang berlayar dari Cape Town pada tanggal 7 November dan kembali ke Afrika Selatan pada 21 Desember.
Eksplorasi Dragon Vent dilakukan di tengah perjalanan, di sebuah lokasi ditemukannya semburan air panas secara intensif selama tiga hari berturutan.
Tim penelitian Copley mengambil ratusan sampel dari 17 spesies berbeda. Seluruh spesimen telah dikirim kembali ke laboratoriumnya di Inggris untuk diteliti morfologi dan genetiknya.
"Kemungkinannya adalah bahwa akan ada beberapa spesies baru," kata Copley. "Kita belum tahu pasti sampai kita membawa mereka kembali ke laboratorium dan menganalisisnya."
Penelitian Copley diawali pada sebuah ekspedisi Cina tahun 2007 yang mengarah pertama kali ke lubang hidrotermal di punggungan barat daya Samudera Hindia. Daerah ini merupakan deretan gunung api bawah laut yang menyambung dengan punggungan Atlantik tengah hingga ke Hindia tengah.

Lokasi tersebut merupakan punggungan gunung berapi yang kurang aktif, sehingga para ilmuwan berpikir lubang hidrotermal yang dijumpai seharusnya lebih sedikit dan lebih tersebar. "Karena itu menimbulkan pertanyaan apakah kehidupan di sana berbeda secara signifikan," kata Copley.

Ia mengatakan ciri khas kehidupan di sekitar lubang hidrotermal adalah berpacu melawan waktu. Awal tahun ini, Cina memperoleh izin dari Otoritas Dasar Laut Internasional PBB untuk melakukan eksplorasi pertambangan di lubang-lubang hidrotermal di laut dalam sepanjang punggungan barat daya Samudra Hindia.
Lubang-lubang hidrotermal ini sangat kaya tembaga, emas, seng, dan uranium. "Tapi kita tidak pernah tahu apa yang sebenarnya tinggal di sana," ujar Copley.
Copley mengatakan, dalam kajian evolusi, lubang hidrotermal ibarat kepulauan di dasar laut. Seperti halnya para naturalis abad ke-19 yang pergi ke Galapagos dan pulau-pulau lain untuk menemukan spesies baru yang berbeda dengan yang ada di tempat lain, lalu menggunakannya untuk memahami pola persebaran dan evolusi.
Menurut Copley, ekspedisi ini perlu dilakukan karena eksploitasi laut dalam selalu menyalip eksplorasinya. Ia mengumpamakan, selama ini manusia selalu memancing di perairan yang semakin lama semakin dalam.
Begitu pula keberadaan minyak dan gas, yang semakin bergerak ke perairan yang lebih dalam. "Dan sekarang pertambangan mulai mengambil tempat di perairan dalam," ujarnya.
Karena itu, Copley mengatakan, jika ingin mengambil keputusan yang bertanggung jawab dalam pengelolaan sumber daya alam bawah laut, manusia perlu memahami bagaimana mahkluk hidup menyebar dan berevolusi di laut dalam.
Sirkulasi hidrotermal
sirkulasi hidrotermal arti yang paling umum adalah sirkulasi air panas; ‘hydros’ dalam bahasa Yunani yang berarti air dan “‘yang berarti panas termos. sirkulasi hidrotermal terjadi paling sering di sekitar sumber panas bumi di dalam lapisan kulit . Hal ini umumnya terjadi di dekat gunung berapi aktivitas, tetapi dapat terjadi di kerak dalam berhubungan dengan intrusi granit , atau sebagai hasil dari Orogeny atau metamorfosa .

sirkulasi hidrotermal dasar lautan

sirkulasi hidrotermal di lautan adalah bagian air melalui pertengahan punggungan-samudera sistem. Istilah ini mencakup sirkulasi dari terkenal, suhu tinggi ventilasi perairan dekat puncak bukit, dan menurunkan suhu banyak, baur aliran air melalui sedimen dan dimakamkan basalt lebih lanjut dari puncak-puncak punggungan. Jenis mantan sirkulasi kadang-kadang disebut “aktif”, dan yang terakhir “pasif”. Dalam kedua kasus prinsipnya adalah sama: tenggelam air laut dingin padat ke basal dari dasar laut dan dipanaskan di kedalaman itu lalu naik kembali ke antarmuka air-laut batu karena densitasnya lebih rendah. Sumber panas untuk ventilasi aktif adalah basal terbentuk baru, dan, untuk ventilasi temperatur tertinggi, yang mendasari magma . Sumber panas untuk ventilasi pasif adalah masih-pendingin basalt yang lebih tua. Studi aliran panas dari dasar laut menunjukkan bahwa basalt dalam kerak samudera mengambil jutaan tahun untuk sepenuhnya dingin karena mereka terus mendukung
sistem sirkulasi hidrotermal pasif.

Ventilasi hidrotermal adalah lokasi di dasar laut di mana cairan hidrotermal campuran ke dalam laut di atasnya. Mungkin yang paling dikenal adalah bentuk ventilasi cerobong disebut sebagai perokok hitam . sirkulasi hidrotermal ini tidak terbatas pada lingkungan punggungan laut. Sumber air untuk geyser dan sumber air panas dipanaskan airtanah convecting di bawah dan lateral air panas ventilasi. Hidrotermal sel konveksi beredar di mana saja ada anomali sumber panas, seperti mengganggu magma atau vulkanik ventilasi, datang ke dalam kontak dengan sistem air tanah.

Hidrotermal juga mengacu pada transportasi dan sirkulasi air dalam lapisan kulit dalam, umumnya dari daerah batu panas ke daerah dingin batu.
Penyebab konveksi hal ini dapat:
• Intrusi magma ke kerak
• Radioaktif panas yang dihasilkan oleh massa didinginkan dari granit
• Panas dari mantel
• Hydraulic kepala dari pegunungan, misalnya, Great Artesian Cekungan
• Dewatering dari batuan metamorf yang membebaskan air
• Dewatering terkubur sedimen

sirkulasi hidrotermal, khususnya di lapisan kulit dalam, adalah penyebab utama dari mineral pembentukan deposit dan landasan teori yang paling di genesis bijih .

Sebuah lubang hidrotermal adalah celah di permukaan bumi ini dari yang geothermally panas air masalah. hidrotermal ventilasi biasanya ditemukan di dekat vulkanik tempat aktif, daerah di mana lempeng tektonik yang bergerak terpisah, laut wastafel, dan hotspot . hidrotermal ventilasi secara lokal sangat umum karena bumi adalah baik secara geologis aktif dan memiliki sejumlah besar air permukaan dan dalam kerak. jenis tanah umum meliputi sumber air panas , fumarol dan geyser . Yang paling  terkenal lubang hidrotermal sistem di darat mungkin dalam Taman Nasional Yellowstone di Amerika Serikat . Di bawah laut, ventilasi hidrotermal dapat membentuk fitur yang disebut perokok hitam .
Sehubungan dengan mayoritas dari laut dalam, wilayah sekitar ventilasi hidrotermal bawah laut secara biologis lebih produktif, sering hosting masyarakat kompleks dipicu oleh bahan kimia terlarut dalam cairan lubang. Chemosynthetic archaea bentuk dasar dari rantai makanan, mendukung organisme yang beragam, termasuk raksasa cacing tabung , kerang , limpets dan udang .
Eksplorasi
Pada tahun 1949, sebuah survei yang dilaporkan dalam air panas di bagian tengah Laut Merah . Kemudian bekerja di tahun 1960-an menegaskan adanya panas, 60 ° C (140 ° F), garam brines dan logam yang terkait Lumpur. Solusi panas itu berasal dari subseafloor aktif keretakan . Ekosistem bawah laut sekitar ventilasi hidrotermal ditemukan di sepanjang Galapagos Rift, taji dari Pasifik Rise Timur , pada tahun 1977 oleh sekelompok ahli geologi laut yang dipimpin oleh Jack Corliss dari Oregon State University. Pada tahun 1979, ahli biologi kembali ke keretakan dan digunakan ALVIN , sebuah ONR penelitian dari Woods Hole Oceanographic Institute , untuk melihat lubang hidrotermal masyarakat dengan mata mereka sendiri. Pada tahun yang sama, ilmuwan Petrus Lonsdale mempublikasikan karya ilmiah pertama tentang kehidupan lubang hidrotermal. Pada tahun 2005, Neptunus Resources NL, sebuah perusahaan eksplorasi mineral, diajukan dan diberikan 35.000 km ² hak eksplorasi atas Arc Kermadec di Selandia Baru s ‘ Zona Ekonomi Eksklusif untuk eksplorasi dasar laut deposito sulfida besar , sumber baru yang potensial dari timbal – seng – tembaga sulfida terbentuk dari lubang hidrotermal modern ladang. Penemuan lubang angin di Samudra Pasifik lepas pantai Kosta Rika , dinamakan lubang hidrotermal Medusa lapangan (setelah ular-berambut Medusa dari mitologi Yunani ), diumumkan pada bulan April 2007.

Sifat-sifat fisik
ventilasi hidrotermal di laut dalam bentuk biasanya sepanjang pegunungan Mid-laut , seperti Rise Pasifik Timur dan Mid-Atlantic Ridge . Ini adalah lokasi di mana dua lempeng tektonik yang divergen dan kerak baru sedang dibentuk. Air bahwa isu-isu dari ventilasi hidrotermal dasar laut terdiri sebagian besar air laut ditarik ke dalam sistem hidrotermal dekat dengan bangunan vulkanik dalam kegagalannya dan porous atau strata sedimen vulkanik, ditambah air magmatik dirilis oleh magma .
Dalam sistem hidrotermal darat sebagian air beredar dalam fumarol dan sistem geyser adalah air meteorik ditambah air tanah yang telah percolated ke dalam sistem termal dari permukaan, tetapi juga umumnya mengandung beberapa bagian dari perairan metamorf , sedimen formational brines dan magmatik air yang dirilis oleh magma. proporsi bervariasi dari lokasi ke lokasi.
Air itu muncul dari sebuah lubang hidrotermal pada suhu berkisar sampai 300 ° C, dibandingkan dengan C 2 ° khas untuk air laut sekitar dalam. Tekanan tinggi pada kedalaman ini secara signifikan memperluas jangkauan termal di mana air tetap cair, sehingga air tidak mendidih. Air pada kedalaman 3.000 m dan suhu menjadi 407 ° C superkritis . Namun peningkatan salinitas air mendorong lebih dekat dengan yang titik kritis .
Beberapa ventilasi cerobong hidrotermal struktur bentuk silinder kasar. Ini bentuk dari mineral yang terlarut dalam cairan lubang. Ketika kontak air super-memanaskan air laut hampir membeku, endapan mineral keluar untuk membentuk partikel yang menambah ketinggian tumpukan. Beberapa struktur cerobong dapat mencapai ketinggian 60 m. Salah satu contoh seperti lubang yang menjulang adalah “Godzilla”, sebuah struktur di Samudera Pasifik dekat Oregon yang meningkat hingga 40 m sebelum terjatuh.
Tahap awal sebuah lubang cerobong asap mulai dengan pengendapan mineral anhidrit . sulfida dari tembaga , besi dan seng kemudian presipitat dalam celah cerobong asap, sehingga kurang berpori selama waktu. vent pertumbuhan pada urutan 30 cm per hari telah direkam. struktur Cerobong yang memancarkan awan bahan hitam disebut ” perokok hitam “, nama untuk warna gelap mereka memancarkan partikel. Para perokok hitam biasanya memancarkan partikel dengan tingkat tinggi mineral sulfur, atau sulfida. “Perokok White” merujuk ke lubang yang memancarkan mineral ringan-hued, seperti yang mengandung barium, kalsium, dan silikon. Ventilasi ini juga cenderung memiliki bulu suhu yang lebih rendah.

Bagaimana Hewan yang Hidup di Dasar Laut Mendapatkan Makanan?

Kita semua tahu bahwa laut dalam atau dasar laut adalah wilayah laut yang memiliki tekanan hidrostatik yang meningkat dengan cepat, gelap, suhu sangat dingin, kadar Oksigen rendah, dan suplai makanan yang langka. Lalu bagaimana organisme yang menempati wilayah in dapat hidup? Dan dari mana mereka mendapatkan makanan?
Organisme yang hidup di laut dalam harus beradaptasi dengan berbagai kondisi yang mereka temukan di sana. Bentuk dan struktur tubuh organisme laut dalam disesuaikan dengan kondisi dasar laut. Makanan pada twilight zone(zona senja) hingga zona gelap di lautan adalah sumber daya yang langka. Makanan yang langka juga mempengaruhi struktur tubuh.Oleh karena itu, ikan laut dalam cenderung untuk menghemat energi. Energi yang mereka miliki harus dialokasikan untuk pertumbuhan, pemeliharaan dan reproduksi. Ikan laut dalam menurunkan penggunaan energi mereka dengan menyesuaikan tubuh terhadap kondisi yaitu dengan memiliki otot yang lemah, tulang yang kurang padat, tingkat metabolisme yang lebih rendah, dan memperlambat kecepatan bernapas (respirasi).
Demi menghemat energi ini, ikan laut dalam perlu mengambil keuntungan penuh dari setiap mangsa potensial yang mungkin mereka hadapi. Adaptasi ini ditunjukkan dengan kecenderungan  memiliki mulut yang besar, rahang dan gigi yang kuat, dan perut besar serta dapat diperpanjang. Ikan laut dalam bahkan dapat memperpanjang perutnya sampai tiga kali ukuran mangsa yang jauh lebih besar. Misalnya, seekor belut gulper dengan mulut yang besar bisa menelan ikan lain yang jauh lebih besar daripada dirinya.
Banyak hewan tingkat tinggi seperti ikan mengandalkan menangkap hewan atau spesies lain untuk dimakan. Beberapa ikan laut dalam secara teratur bermigrasi untuk mencari makan dekat permukaan, terutama pada malam hari saat jumlah pemangsa lebih sedikit. Ikan laut dalam berbeda dengan ikan permukaan karena ikan laut dalam memiliki tubuh lembek kecil jika dibandingkan dengan kerabat mereka di dekat permukaan.
Sumber makanan lain bagi organisme laut dalam bergantung pada makanan yang jatuh dari atas (material detritus) atau makan satu sama lain. Binatang besar yang mati seperti ikan hiu atau paus akan jatuh ke wilayah ini kemudian akan dimakan oleh organisme laut dalam. Peristiwa makan ini berlangsung cepat dan jarang.
Selain ukuran mulut yang besar, bentuk adaptasi lain untuk menghemat energi sekaligus mendapatkan makanan adalah mengevolusikan sejumlah keahlian khusus (adaptasi perilaku). Sebagai contoh, Ikan Fang Tooth yang memiliki tingkat agresifitas yang tinggi sehingga ketika ada mangsa yang lewat di depannya ia dapat dengan cepat memakannya, karena memang tidak banyak hewan laut yang mampu hidup dalam ekosistem ini. Kemudian contoh lainnya adalah Ikan Hairyangler yang tubuhnya dipenuhi dengan antena sensitif sekali terhadap setiap gerakan dan berfungsi untuk mendeteksi mangsa yang ada didekatnya.
Sebagian besar laut dalam di  dunia terdiri dari banyak lumpur seperti cairan yang mengandung materi detritus. Ini berasal dari perut bumi. Hewan yang dapat menghuni lingkungan ini harus mampu untuk berpindah di seluruh cairan tanpa tenggelam.  Hewan yang dapat hidup di tempat seperti ini memiliki bentuk bintang atau dengan banyak tentakel karena dapat menyaring makanan dari air di atas lumpur sementara tubuh hewan duduk di permukaan lumpur.  Contoh spesies ikan yang disebut ikan tripod memiliki tiga sirip diperluas membentuk tripod yang memungkinkan ikan bergerak dengan mudah di atas substrat lunak tanpa tenggelam ke dalamnya.
Pada lokasi cerobong hidrotermal, daerah dasar laut yang mirip gunung berapi mini, air dipenuhi dengan kandungan Hidrogen Sulfida (H2S) yang beracun. Walau keadaan yang demikian terdapat penghuni di cerobong tersebut yaitu Puly Chaek yang terdapat pada suhu 80o Celsius. Tidak ada hewan yang lain yang bisa hidup pada suhu dan tekanan tinggi, sehingga para ilmuwan menyebutnya cacing pompeii.

Dalam bagian lain sekitar cerobong yang lebih ramah,  bisa terdapat banyak komunitas yang terdiri dari beberapa organisme, bagian bawah dari lubangnya dipenuhi oleh kerang besar, kemudian kepiting putih. Selain itu terdapat cacing berwarna merah yang memenuhi bagian dari cerobong tersebut dengan panjang masing-masing 2 m dan lebar 4 cm. Didalam tubuh mereka terdapat bakteri yang mampu menyerap energi dari sulfida yang keluar dari cerobong. Koloni bakteri ini adalah sumber energi utama setiap organisme hidup disini. Bakteri dan mikroba lainnya adalah inti dari rantai makanan yang diperlukan oleh lebih dari 500 spesies. Bagian teratas dari rantai makanan ada ikan yang tidak pernah bergerak jauh dari lubang itu.
Selain dengan sulfida ada yang menggunakan sumber energi lain yaitu dengan menggunakan gas Metan (CH4). Dan sekali lagi hewan yang ada didasar laut tersebut mengandung bakteri khusus yang mampu mengolah energi dari gas metan ini. Hewan laut yang hidup di ekosistem ini adalah udang, lobster, cacing polychaete merah, dan kerang.


ORGANISME yang hidup di ventilasi hidrotermal
Secara umum, mempelajari bentuk kehidupan yang berkembang di suaka seperti itu mungkin dapat memberikan informasi yang berhubungan dengan adanya kehidupan di planet lain, dan bahkan bagaimana kehidupan di bumi ini dimulai.
Ganggang laut renik yang disebut fitoplankton berkembang. Namun, perairan hangat hanya dijumpai di sekitar permukaan. Sebaliknya, zat hara sangat jarang, kecuali bila ada pasokan tetap dari sungai di sekitarnya atau ada aliran zat hara dari lapisan air laut yang lebih dalam. Di bawah zona fotik, artinya dipengaruhi oleh cahaya matahari langsung, terhampar sebuah dunia yang sama sekali lain, yaitu perairan yang dingin dan gelap. Di situ terdapat beragam kekayaan hayati. Laut menyediakan makanan bagi jutaan manusia. Laut juga menyimpan kekayaan tambang minyak bumi, gas alam, dan mineral.
Sekumpulan spesies yang belum pernah diketahui sebelumnya ditemukan di dasar laut, dekat Antartika, berkerumun di sekeliling ventilasi hidrotermal yang panas dan gelap.
Penelitian yang dilakukan tim gabungan dari University of Oxford, University of Southampton dan British Antartic Survey tersebut, berhasil menemukan spesies baru kepiting yeti, bintang laut, anemon laut, teritip, dan gurita.
"Ventilasi hidrotermal adalah rumah bagi hewan yang hanya dapat ditemukan di sana, dan mendapatkan energinya bukan dari Matahari tapi dari hancuran bahan kimia, seperti hidrogen sulfida," kata Profesor Alex Rogers dari Oxford University's Department of Zoology sekaligus pemimpin penelitian.

Untuk menjelajah kedalaman East Scotia Ridge, di bawah Samudra Selatan, mereka menggunakan sebuah Remotely Operated Vehicle (ROV). Gambar yang diambil oleh ROV menampilkan sebuah koloni besar kepiting yeti, yang diperkirakan mendominasi ekosistem di ventilasi hidrotermal Antartika. Di wilayah lainnya, ROV memergoki sejumlah bintang laut pemangsa dengan kedelapan lengannya, merangkak menuju hamparan teritip.
Di kedalaman sekira 2400 meter di dasar laut, ROV menemukan seekor gurita berwarna pucat yang belum teridentifikasi. Demikian dilansir Physorg, Kamis (5/1/2012). (tyo)
Bahkan dengan mata telanjang, bisa dilihat binatang-binatang di kedalaman Antartika berbeda dengan tempat lain. Termasuk, tumpukan kepiting yang saling berdesakan di sekitar aliran yang lebih hangat di ventilasi hidrotermal. "Melihat begitu banyak binatang, dengan kepadatan seperti ini, sungguh menakjubkan," tambah Rogers kepada situs sains, LiveScience.
Kepiting "yeti" ini berdesakan di wilayah seluas 600 meter persegi. "Mereka secara harafiah, bertumpuk satu sama lain," kata Rogers. Kepiting memang dikenal sebagai binatang yang tak toleran terhadap suhu dingin. Sehingga ventilasi mungkin menjadi surga hangat untuk kepiting ini.

Tak seperti ventilasi hidrotermal di wilayah lain, tak banyak cacing, kerang, dan udang ditemukan di Antartika. Meski demikian, mereka adalah pelabuhan spesies baru dari teritip dan anemon, juga siput besar bercangkang spiral coklat. Para ilmuwan bahkan menjumpai gurita berkulit pucat seperti hantu, yang nampaknya tertarik dengan lampu yang dipancarkan alat penelitian.
Organisme yang hidup di laut dalam harus beradaptasi dengan berbagai kondisi yang mereka temukan di sana. Bentuk dan struktur tubuh organisme laut dalam disesuaikan dengan kondisi dasar laut. Makanan pada twilight zone (zona senja) hingga zona gelap di lautan adalah sumber daya yang langka. Makanan yang langka juga mempengaruhi struktur tubuh.Oleh karena itu, ikan laut dalam cenderung untuk menghemat energi. Energi yang mereka miliki harus dialokasikan untuk pertumbuhan, pemeliharaan dan reproduksi. Ikan laut dalam menurunkan penggunaan energi mereka dengan menyesuaikan tubuh terhadap kondisi yaitu dengan memiliki otot yang lemah, tulang yang kurang padat, tingkat metabolisme yang lebih rendah, dan memperlambat kecepatan bernapas (respirasi).
Demi menghemat energi ini, ikan laut dalam perlu mengambil keuntungan penuh dari setiap mangsa potensial yang mungkin mereka hadapi. Adaptasi ini ditunjukkan dengan kecenderungan memiliki mulut yang besar, rahang dan gigi yang kuat, dan perut besar serta dapat diperpanjang. Ikan laut dalam bahkan dapat memperpanjang perutnya sampai tiga kali ukuran mangsa yang jauh lebih besar. Misalnya, seekor belut gulper dengan mulut yang besar bisa menelan ikan lain yang jauh lebih besar daripada dirinya.

Banyak hewan tingkat tinggi seperti ikan mengandalkan menangkap hewan atau spesies lain untuk dimakan. Beberapa ikan laut dalam secara teratur bermigrasi untuk mencari makan dekat permukaan, terutama pada malam hari saat jumlah pemangsa lebih sedikit. Ikan laut dalam berbeda dengan ikan permukaan karena ikan laut dalam memiliki tubuh lembek kecil jika dibandingkan dengan kerabat mereka di dekat permukaan.

Sumber makanan lain bagi organisme laut dalam bergantung pada makanan yang jatuh dari atas (material detritus) atau makan satu sama lain. Binatang besar yang mati seperti ikan hiu atau paus akan jatuh ke wilayah ini kemudian akan dimakan oleh organisme laut dalam. Peristiwa makan ini berlangsung cepat dan jarang.

Selain ukuran mulut yang besar, bentuk adaptasi lain untuk menghemat energi sekaligus mendapatkan makanan adalah mengevolusikan sejumlah keahlian khusus (adaptasi perilaku). Sebagai contoh, Ikan Fang Tooth yang memiliki tingkat agresifitas yang tinggi sehingga ketika ada mangsa yang lewat di depannya ia dapat dengan cepat memakannya, karena memang tidak banyak hewan laut yang mampu hidup dalam ekosistem ini. Kemudian contoh lainnya adalah Ikan Hairyangler yang tubuhnya dipenuhi dengan antena sensitif sekali terhadap setiap gerakan dan berfungsi untuk mendeteksi mangsa yang ada didekatnya.

Sebagian besar laut dalam di dunia terdiri dari banyak lumpur seperti cairan yang mengandung materi detritus. Ini berasal dari perut bumi. Hewan yang dapat menghuni lingkungan ini harus mampu untuk berpindah di seluruh cairan tanpa tenggelam. Hewan yang dapat hidup di tempat seperti ini memiliki bentuk bintang atau dengan banyak tentakel karena dapat menyaring makanan dari air di atas lumpur sementara tubuh hewan duduk di permukaan lumpur. Contoh spesies ikan yang disebut ikan tripod memiliki tiga sirip diperluas membentuk tripod yang memungkinkan ikan bergerak dengan mudah di atas substrat lunak tanpa tenggelam ke dalamnya.

Pada lokasi cerobong hidrotermal, daerah dasar laut yang mirip gunung berapi mini, air dipenuhi dengan kandungan Hidrogen Sulfida (H2S) yang beracun. Walau keadaan yang demikian terdapat penghuni di cerobong tersebut yaitu Puly Chaek yang terdapat pada suhu 80o Celsius. Tidak ada hewan yang lain yang bisa hidup pada suhu dan tekanan tinggi, sehingga para ilmuwan menyebutnya cacing pompeii.
Dalam bagian lain sekitar cerobong yang lebih ramah, bisa terdapat banyak komunitas yang terdiri dari beberapa organisme, bagian bawah dari lubangnya dipenuhi oleh kerang besar, kemudian kepiting putih. Selain itu terdapat cacing berwarna merah yang memenuhi bagian dari cerobong tersebut dengan panjang masing-masing 2 m dan lebar 4 cm. Didalam tubuh mereka terdapat bakteri yang mampu menyerap energi dari sulfida yang keluar dari cerobong. Koloni bakteri ini adalah sumber energi utama setiap organisme hidup disini. Bakteri dan mikroba lainnya adalah inti dari rantai makanan yang diperlukan oleh lebih dari 500 spesies. Bagian teratas dari rantai makanan ada ikan yang tidak pernah bergerak jauh dari lubang itu.

Selain dengan sulfida ada yang menggunakan sumber energi lain yaitu dengan menggunakan gas Metan (CH4). Dan sekali lagi hewan yang ada didasar laut tersebut mengandung bakteri khusus yang mampu mengolah energi dari gas metan ini. Hewan laut yang hidup di ekosistem ini adalah udang, lobster, cacing polychaete merah, dan kerang.

Untuk diketahui, energi tidak datang dari matahari, melainkan energi geothermal atau panas bumi yang dihasilkan dari kerak samudera.








Proses terjadinya hidrotermal bawah laut adalah sebagai berikut (lihat gambar ): 
1. Air laut yang dingin (2 oC) merembas melalui celah-celah ataupun rekahan yang terdapat  di dasar lautan.
2. Air laut terus merembas jauh ke bawah di dalam kerak samudera.  Radiasi energi panas dari batuan cair yang terletak jauh di bawah dasar laut mendidihkan rembasan air laut hingga suhu cairan hidrotermal mencapai 350-400 oC.   Setelah rembasan air laut terpanaskan, ia bereaksi dengan batuan sekitar di dalam kerak samudera.  Reaksi kimia ini merubah cairan  hidrotermal  dengan cara sebagai berikut : 
•Semua kandungan oksigen dalam cairan menjadi hilang
•Cairan panas ini menjadi bersifat asam 
•Cairan ini menangkap logam-logam terlarut, termasuk besi, tembaga dan seng
•Cairan ini menangkap hidrogen  sulfida
3. Cairan panas ini tidaklah begitu kental sehingga ia lebih ringan dibandingkan dengan  cairan yang lebih dingin. Dengan demikian cairan hidrotermal menyembur ke atas melalui kerak samudera layaknya balon udara-panas yang naik ke udara.
4. Cairan hidrotermal keluar melalui cerobong dan bercampur dengan air laut yang dingin. Logam-logam dibawa ke atas dalam bentuk fluida bercampur dengan belerang membentuk meneral yang berwarna hitam yang biasa disebut sulfida logam, kondisi ini menjadikan kenampakan cairan hidrotermal seperti asap. Banyak faktor yang memicu terjadinya reaksi ini. Salah satu faktor tersebut adalah suhu yang dingin, dan faktor lainnya adalah keberadaan kandungan oksigen dalam air laut. Tanpa adanya unsur oksigen, mineral-mineral tersebut tidak akan pernah terbentuk.
White Smoker
Cairan hidrotermal berupa “white smokers” biasanya lebih dingin (250-300 °C) dan mengalir lebih lambat dibandingkan dengan cairan “black smokers”. Ukuran cerobongnya pada umumnya lebih kecil juga.  Warna putih berasal dari mineral yang terbentuk pada saat cairan hidrotermal keluar melalui cerobong dan bercampur dengan air laut.   Tidak seperti mineral hitam dalam black smokers, mineral-mineral ini tidak mengandung logam.
Dalam “white smokers”, cairan hidrotermal bercampur dengan air laut di bawah dasar laut.  Oleh karena itu, mineral-mineral hitam terlebih dahulu terbentuk di bawah dasar laut sebelum cairan hidrotermal keluar melalui cerobong. Jenis lain dari senyawa kimia termasuk silika masih terdapat di dalam cairan hidrotermal tersebut di atas. Pada saat cairan hidrotermal tersebut keluar melalui cerobong, kristal-kristal kecil silika terbentuk. Reaksi kimia yang lain membentuk mineral putih yang disebut anhidrit. Kedua mineral ini merubah warna cairan hidrotermal yang keluar melalui cerobong menjadi putih.
Puslitbang Geologi Kelautan pada tahun 2002 dan 2003 telah menemukan proses hidrotermal gunung api bawah laut pada kedalaman lebih dari 1000 meter di sekitar komplek G. Komba di perairan P. Wetar - Nusa Tenggara Timur.  Mineral hidrotermal yang ditemukan diantaranya berupa emas dan perak.   Proses yang terjadi di daerah ini bukanlah berasal dari sistem vulkanisme pemekaran lantai samudera, namun berasal dari vulkanisme busur belakang kepulauan dari sistem tektonik tumbukan. 
Semburan Cairan Hidrotermal
Cairan hidrotermal yang keluar melalui cerobong tidak selalu berbentuk aliran. Di beberapa tempat, aliran ini merembas keluar dari celah-celah dasar laut.  Cairan hidrotermal dari hasil semburan ini biasanya lebih dingin dibandingkan cairan hidrotermal yang keluar melalui cerobong.  Cairan ini mengalir jauh lebih lambat. Semburan cairan hidrotermal bercampur dengan air laut di bawah dasar laut, sehingga semua mineral yang terbentuk dan tertinggal di bawah dasar laut.  Beberapa semburan hidrotermal mengandung sulfida. Mikroorganisme banyak terdapat dan hidup di atas sulfida ini. Mikroorganisme ini menjadi bahan makanan bagi mahluk eksotis lainnya yang hidup di sekitar cerobong hidrotermal.
Cerobong 
Bagaimanakah celah hidrotermal terbentuk ?.  Di beberapa lokasi di Punggungan Tengah Samudera, lempeng raksasa yang membentuk kulit bumi bergerak saling menjauh, meciptakan rekahan-rekahan dan celah-celah pada lantai dasar samudera. Air laut merembas kedalaman rekahan-rekahan ini yang selanjutnya terpanaskan oleh batuan cair atau magma yang terdapat di bawah kerak bumi.   Karena air laut ini terpanaskan, ia akan menyembur ke permukaan melalui celah-celah yang terdapat pada lantai dasar samudera.  Air yang masuk melalui celah-celah tersebut menyembur kembali ke dalam lautan dengan temperatur kurang lebih 400 oC, namun demikian air ini tidak mendidih sebab berada dalam tekanan massa air laut di atasnya yang begitu besar. Pada saat tekanan pada cairan hidrotermal ini bertambah, maka titik didihnya meningkat.
Cerobong yang tingginya bisa mencapai puluhan meter, terbuat dari mineral yang kaya akan logam dan belerang. Cairan hidrotermal membawa ke arah atas berbagai macam logam termasuk tembaga, seng dan besi dari kerak samudera. Pada saat cairan hidrotermal bercampur dengan air laut, logam-logam ini bercampur dengan sulfida membentuk mineral-mineral hitam.   Cerobong ini tumbuh membesar seiring dengan mengalirnya cairan hidrotermal dan terbentuknya mineral-mineral secara terus menerusnya. Para ahli kebumian telah meneliti beberapa cerobong hidrotermal yang pertumbuhannya mencapai 30 cm perhari.  Cerobong hidrotermal ini bagaimanapun bersifat rapuh, terkadang dapat roboh jika pertumbuhannya terlalu besar.
Lubang cerobong hidrotermal laut dalam biasanya terdapat di sepanjang pematang tengah samudera.  Beberapa lubang cerobong yang berbeda telah ditemukan sejak tahun 1977 dekat Kepulauan Galapagos oleh ilmuwan kebumian dengan menggunakan kapal selam riset kecil ALVIN.   Salah satu alasan mengapa sedikit sekali lokasi hidrotermal bawah laut yang telah diobservasi adalah karena para ahli kebumian hanya baru mengeksplorasi sebagian kecil saja dari punggungan tengah samudera yang panjangnya mencapai 50.000 km.  Sehingga tampak semakin para ahli kebumian lebih mengeksplorasi punggungan tengah samudera, maka mereka akan menemukan lokasi-lokasi celah hidrotermal yang lebih dalam.  Namun demikian pada kenyataannya, ternyata para ahli kebumian juga telah menemukan bahwa  tidak setiap punggungan tengah samudera mempunyai lokasi celah hidrotermal laut dalam. Para ilmuwan tidak mengetahui secara pasti mengapa beberapa punggungan memiliki celah hidrotermal laut dalam, sementara yang lainnya tidak.
Massa kimia dan panas dengan jumlah yang sangat besar ini ditransfer dari dalam bumi ke permukaan melalui celah hidrotermal laut dalam.  Kimia air samudera sebagian dikontrol oleh proses ini. Dengan demikian, memahami bagaimana celah hidrotermal laut dalam bekerja merupakan sangatlah kritis didalam memahami sifat dinamis planet ini.

Sebagian besar dari kita sudah familiar dengan "Old Faithful" di Yellowstone National Park. Mata air panas terkenal ini meletus beberapa kali sehari. Ini spouts kolam air yang dipanaskan oleh batu vulkanik jauh di dalam kerak bumi.

Sebuah lubang angin hidrotermal adalah sebuah air mancur panas di dasar laut. Secara kontinyu spews super-panas, air kaya mineral yang membantu mendukung komunitas beragam organisme. Meskipun sebagian besar dari laut dalam jarang dihuni.Tubeworms dan kerang besar yang paling khas penduduk Samudera Pasifik adalah situs ventilasi, sementara udang tanpa mata hanya ditemukan di ventilasi Samudera Atlantik.

Vent hidrotermal pertama ditemukan pada tahun 1977. Mereka yang diketahui ada di Pasifik dan Samudra Atlantik. Sebagian besar ditemukan pada kedalaman rata-rata sekitar 2100 meter (7.000 kaki) di daerah-daerah dasar laut di sepanjang menyebarkan Mid-Ocean Ridge sistem rantai pegunungan bawah laut yang jalan ular di seluruh dunia.

Bagaimana bentuk ventilasi hidrotermal? Di beberapa daerah di sepanjang Mid-Ocean Ridge, piring raksasa yang membentuk kerak bumi bergerak terpisah, menciptakan retakan dan celah-celah di dasar laut. Air laut merembes ke lubang ini dan dipanaskan oleh batuan cair atau magma, yang terletak di bawah kerak bumi. Ketika air dipanaskan, ia naik dan mencari jalan kembali ke laut melalui sebuah lubang di dasar laut.

Ketika air vent meledak ke dalam laut, suhunya dapat setinggi 400 ° C (750 ° F). Namun air tidak mendidih karena di bawah begitu banyak tekanan dari berat yang luar biasa di atas laut. Ketika tekanan pada cairan ini meningkat, titik didihnya naik.

Atas beberapa hidrotermal cerobong ventilasi. Cerobong asap ini terbentuk dari logam yang terlarut mengendap (bentuk menjadi partikel) ketika super-panas memenuhi air vent sekitarnya air laut dalam, yang hanya beberapa derajat di atas titik beku.
Yang disebut "black smoker" adalah terpanas dari ventilasi. Mereka memuntahkan sebagian besar besi dan sulfida, yang bergabung menjadi monosulfide besi. Senyawa ini memberikan perokok warna hitam.

"White smoker" rilis air yang lebih dingin dibandingkan sepupu mereka 'dan sering mengandung senyawa barium, kalsium, dan silikon, yang putih.
Geologi yang tertarik dengan seberapa cepat tumbuh ventilasi cerobong asap - hingga 9 meter (30 kaki) dalam 18 bulan. Seorang ilmuwan di University of Washington sudah memantau pertumbuhan  Godzilla," ventilasi cerobong asap di Samudera Pasifik lepas pantai Oregon. Mencapai ketinggian lantai 15 gedung sebelum digulingkan. Sekarang aktif membangun kembali.

Ada banyak alasan lain mengapa para ilmuwan ingin belajar lebih banyak tentang hidrotermal ventilasi. Geyser bawah air ini diyakini memainkan peran penting dalam suhu laut, kimia, dan pola sirkulasi.

Para ilmuwan juga tertarik dengan kehidupan yang tidak biasa yang mendiami situs ventilasi. Makhluk-makhluk ini yang hidup dalam kegelapan, dari bakteri untuk tubeworms, dapat menerangi jalan bagi pengembangan obat baru, proses industri, dan produk lainnya berguna bagi kita semua.[WIKIPEDIA]
Untuk diketahui, energi tidak datang dari matahari, melainkan energi geothermal atau panas bumi yang dihasilkan dari kerak samudera.

 





DAFTAR PUSTAKA


Puslitbang Geologi Kelautan 2005

Woods Hole Oceanographic Institutions 2005

No comments:

Post a Comment