L'ensemble des espèces chimiques dissoutes et particulaires et leurs transformations au sein des panaches portés et neutres qui émergent des sources hydrothermales du plancher océanique, incluant gaz réduits, métaux, anomalies de pH, particules formées par oxydation et précipitation rapides, et gradients redox réactifs.

Principe

La chimie des panaches est régie par le mélange entre un fluide de source chaud et chimiquement réduit et l'eau de mer froide et oxygénée; des réactions redox rapides, la sursaturation liée au refroidissement et la nucléation de particules transforment des espèces dissoutes (Fe, Mn, sulfure, oligoéléments) en phases particulaires tout en établissant des gradients chimiques qui évoluent avec la distance et le temps.

Démonstration

Un panache d'un fumeur noir transportant des concentrations élevées de Fe(II) dissous et de H2S montre une formation rapide d'oxyhydroxydes de fer particulaires et de particules sulfures sur quelques mètres à quelques dizaines de mètres lors de l'entraînement d'eau ambiante, entraînant de fortes diminutions des métaux dissous et créant des couches néphéloïdes riches en particules.

Mauvaise application

Considérer la composition du panache comme uniforme sur toute son étendue, ou supposer que la composition du fluide de source équivaut à la chimie du panache sans tenir compte du mélange, de la cinétique d'oxydation et de la formation de particules; cela peut conduire à surestimer le transport de métaux dissous vers le champ lointain.

Conséquence

Comprendre la chimie des panaches est essentiel pour suivre le transport des métaux depuis les sources vers l'océan, prédire les zones de dépôt et de piégeage des métaux, évaluer les impacts sur la biogéochimie locale et les communautés chimiosynthétiques, et interpréter les signaux isotopiques et d'éléments traces dans les sédiments.

Inversion

L'inverse est la chimie de l'eau de mer anoxique non réactive de fond ou la chimie du fluide de source isolé avant mélange; ni l'un ni l'autre ne présentent les transformations rapides et la formation particulaire dynamiques caractéristiques d'un panache en mélange actif.

Limite

Se rapporte spécifiquement à la chimie à l'intérieur du panache hydrothermal après l'échappement et l'entraînement; exclut la composition du fluide de source avant mélange et les réactions des eaux interstitielles profondes qui ne font pas partie du panache porteur ou neutre.

Tension sémantique

Tension sémantique entre 'chimie des fluides hydrothermaux' (composition de la source) et 'chimie des panaches' (l'état chimique transformé, mélangé et chargé en particules); les deux sont reliés mais représentent des étapes différentes dominées par des processus distincts.

Synthèse

La chimie des panaches hydrothermaux décrit les transformations rapides des espèces dissoutes et particulaires lorsque les fluides chauds des sources se mélangent à l'eau de mer: précipitation induite par redox, nucléation de particules et piégeage des métaux créent des gradients chimiques caractéristiques qui contrôlent la dispersion, le dépôt des métaux et les impacts écologiques.