Новый метод измерения pH in situ для высокотемпературных гидротермальных систем

Исследовательская группа под руководством профессора Чжана Синя из Института океанологии Китайской академии наук совместно с коллегами разработала метод измерения pH in situ для высокотемпературных гидротермальных флюидов на основе собственной системы Raman insertion Probe (RiP). Применив его в дугово-задуговых (ABA) гидротермальных системах, ученые установили, что in-situ pH высокотемпературных флюидов в осадочных гидротермальных системах является щелочным. Исследование опубликовано в Geophysical Research Letters 10 мая.

Алкальные гидротермальные системы считаются идеальными средами для происхождения жизни, так как могут создавать необходимые ионные градиенты. Однако такие источники до сих пор были обнаружены лишь в гидротермальном поле «Затерянный город» в Атлантическом океане, а точное измерение pH in situ в высокотемпературных источниках оставалось сложной задачей. Новое открытие расширяет понимание распространения подобных сред.

Используя платформу для моделирования глубоководных экстремальных условий, исследователи провели количественный анализ равновесной системы ионов H₂S-HS^- и создали калибровочную модель для измерения pH in situ. Наблюдения с помощью RiP, установленного на ROV «Факсиан», показали, что in-situ pH высокотемпературного выхода (6.3) превышает pH нейтральных флюидов при тех же температуре и давлении (5.6), указывая на слабую щелочность. Измерения in situ оказались примерно на 1.5 единицы выше, чем проведенные при комнатной температуре.

«Это исследование подтвердило, что щелочные гидротермальные источники существуют не только в зонах, подобных «Затерянному городу», где преобладают реакции серпентинизации, но также могут быть широко распространены в гидротермальных районах у континентальных окраин, подверженных значительному осадконакоплению», — отметил Ли Ляньфу, первый автор исследования.