Čierny fajčiar

Čierny fajčiar či black smoker (používaná anglická terminológia) je nápadný podmorský objekt v podobe hydrotermálneho prieduchu, ktorý sa nachádza na morskom dne. Topograficky ide o kruhové komíny tvorené minerálnymi zložkami, ktoré vynáša z vnútra zemskej kôry prehriata voda.

Fajčiari sa zvyčajne nachádzajú v okolí stredooceánskych chrbtov v priemernej hĺbke 2 100 metrov pod morskou hladinou. Prieduchy bez prestania chrlia veľké objemy mineralizovanej morskej vody s teplotou vyššou než 400 °C, ktorá však vďaka vysokému tlaku okolitej vody nedosahuje bod varu. Typické útvary fajčiarov sú tvorené minerálnymi látkami rozpustenými v unikajúcej vode, ktoré sa vyzrážajú pri styku s chladnejším okolím. Z čiernych fajčiarov prúdia zlúčeniny síry v podobe tmavých mračien sulfidov, ktoré sa vyzrážajú hneď ako opustia komín.

Prvé pozorovanie čierneho fajčiara prebehlo počas vedeckej expedície NOAA v roku 1977 pri súostroví Galapágy pomocou malej prieskumnej ponorky Alvin. V dnešnej dobe sa výskyt čiernych fajčiarov potvrdil v Atlantickom a Tichom oceáne v hĺbkach okolo 2 100 metrov, ale predpokladá sa, že ich výskyt bude spojený s väčšinou oceánov na Zemi. Vyvierajúca voda je extrémne kyslá a často sa jej pH pohybuje v hodnotách okolo 2,8 (čo zodpovedá približne pH octu). Odhadované množstvo vody, ktoré ročne vychrlia čierni fajčiari sa odhaduje na 1,4×1014 kilogramov (140 miliárd ton).

Život na morskom dne 
Veľké prekvapenie vo vedeckom svete spôsobilo zistenie, že v okolí čiernych fajčiarov žijú rozvinuté spoločenstvá s uzavretým ekosystémom úplne závislým od síry. Nikto nepredpokladal, že sa život na vyššej úrovni môže objaviť v nepriaznivých podmienkach, kde panuje obrovský tlak, kam nedosahuje slnečné svetlo a kde je unikajúca voda obohatená sírovodíkom, ktorý je pre väčšinu pozemských organizmov smrteľný. Zistilo sa, že tu existuje potravinový reťazec, na ktorého začiatku sú baktérie, ktoré využívajú síru a ostatné minerály obsiahnuté v unikajúcej vode ako základný zdroj potravy, z ktorej sú pomocou  chemotrofie schopné uvoľňovať energiu. Od baktérií sú závislé ďalšie vyššie organizmy (Riftia pachyptila), ktoré dosahujú prírastky až 85 centimetrov za rok. Vyskytujú sa tu slepé krevety, kraby, ryby (napr. Zoarcidae, Bathysaurus). Zdokumentovaný vrchol potravinového reťazca je zatiaľ u veľkých červov a lastúrnikov.

V okolí fajčiarov boli objavené zvláštne organizmy, ktoré svoju schránku vytvárali z pyritu podobných zlúčenín železa a síry. Predpokladá sa, že k jeho stabilizácii prispieva veľmi vysoký tlak, ktorý dosahuje hodnôt okolo 25 MPa. Schránka pravdepodobne slúži na obranu pred prostredím a pred predátormi, ktoré môžu byť vo vyšších vrstvách potravinového reťazca.

V Pacifiku pri mexických brehoch boli objavené sírne zelené baktérie (green sulfur bacteria), v ktorých prebieha fotosyntéza, ale ktoré neprodukujú kyslík. Zaujímavosťou je, že sa nachádzajú v takej hĺbke, kam nepreniká slnečné svetlo, podrobnejším výskumom sa ukázalo, že získavajú „svetlo“ zo slabej žiary horúcej vody a rozpálených skál v okolí.

Celosvetovo je známych okolo 550 druhov rôznych organizmov, ktoré sú závislé od prostredia čiernych fajčiarov. V priebehu ďalších expedícií sa stále objavujú nové a nové druhy, takže číslo nebude konečné. V okolí žriediel je vysoká hustota a výskyt jedincov.

Čierni fajčiari vo vesmíre 
Po objavení rozsiahleho oceánu na jednom z Jupiterových mesiacov Európe, sa začalo predpokladať, že podobní fajčiari sa budú nachádzať i na jeho povrchu v okolí tektonických zlomov. Bolo by to ideálne miesto, kde by sa mohli vytvoriť primitívne zárodky mimozemského života. Tento predpoklad má potvrdiť alebo vyvrátiť plánovaná špeciálna podmorská vesmírna sonda, ktorá by mala byť k Európe vyslaná v nasledujúcich desaťročiach.

Objavenie čiernych fajčiarov a rozvinutého života v ich okolí ukazuje odolnosť života a jeho schopnosť adaptovať sa na nehostinné podmienky, čo sa stáva argumentom pre zástancov života na iných vesmírnych telesách.

Referencie

Iné projekty 

Termálne pramene