Wetenschappers hebben een recordgroot hydrothermaal systeem ontdekt dat miljarden mol waterstof uitstoot. De ontdekking opent deuren voor toekomstig energieonderzoek en biedt zelfs nieuwe inzichten in de oorsprong van leven.
Wetenschappers hebben een gigantisch, waterstofrijk hydrothermaal systeem ontdekt onder de zeebodem van de westelijke Stille Oceaan. Het systeem werd ontdekt met het bemande duikvaartuig Fendouzhe.
Volgens de studie, gepubliceerd in Science Advances, ligt het zogenaamde Kunlun hydrothermale veld ongeveer 80 kilometer west van Mussau Trench op de Carolineplaat. Het gebied beslaat 11,1 vierkante kilometer, meer dan honderd keer zo groot als de bekende Lost City op de Atlantische Rug.
Het veld bestaat uit 20 grote zeebodemkraters, sommige met een diameter van meer dan een kilometer, gegroepeerd als een “pijpswarm” systeem van verticale of steil oplopende gesteentestructuren die vloeistoffen en gassen vanuit de aarde naar boven transporteren.
Miljarden mol waterstof per jaar
Met behulp van in situ Raman-spectroscopie zijn waterstofconcentraties tussen 5,9 en 6,8 millimol per kilogram in de hydrothermale vloeistoffen gemeten. Op basis van oppervlakte- en stroomsnelheidsanalyses schatten onderzoekers dat het Kunlun-veld jaarlijks 4,8 × 10¹¹ mol waterstof produceert, een aanzienlijke bijdrage van minstens 5% van de globale abiotische waterstofproductie uit alle onderzeese bronnen.
“Het Kunlun-systeem springt eruit door zijn uitzonderlijk hoge waterstofflux, schaal en unieke geologische ligging,” zegt prof. Sun Weidong, hoofdonderzoeker. “Het laat zien dat serpentinisatie-gedreven waterstofproductie ook kan plaatsvinden ver van mid-oceanische ruggen, iets wat we eerder niet voor mogelijk hielden.”
Geologische bijzonderheden en meer
De vier grootste kraters, onderzocht met Fendouzhe, hebben steile wanden die lijken op kimberlietpijpen en bereiken dieptes tot 130 meter. Geologen zien in de gesteentestructuren tekenen van een stadia van activiteit: eerst gasgedreven erupties, gevolgd door langdurige hydrothermale circulatie en mineraalafzettingen.
Maar Kunlun is niet alleen geologisch indrukwekkend. In de kleinere putten gedijen diverse diepzeeleven zoals garnalen, squatlobsters, anemonen en buiswormen. Deze organismen kunnen afhankelijk zijn van hydrogen-fueled chemosynthese, waarbij waterstof de energie levert in plaats van zonlicht.
“Het ecosysteem hier geeft ons een uniek inkijkje in hoe leven kan overleven in extreme, waterstofrijke omgevingen,” aldus prof. Sun.
Energie en wetenschap
Het Kunlun-systeem vormt een natuurlijk laboratorium voor onderzoek naar de relatie tussen waterstofemissies en het ontstaan van primitiefl leven. Alkalische, waterstofrijke vloeistoffen zoals hier worden gezien als analogen van de chemische omstandigheden op het vroege aardoppervlak.
Daarnaast opent de ontdekking nieuwe perspectieven voor het identificeren van onderzeese waterstofbronnen, mogelijk interessant voor toekomstige duurzame energieprojecten. Hoewel het systeem gigantisch is, is het belangrijk te benadrukken dat de geproduceerde waterstof niet genoeg is om het wereldwijde energieverbruik volledig te dekken, maar het levert wel een significante natuurlijke bijdrage en een venster naar innovatieve onderzoeksmogelijkheden.
