Кремнезем может влиять на микробные сообщества в гидротермальных полях

Гидротермальное изменение оливина, производящее водород (H₂), является ключевым процессом для поддержания микробных сообществ в гидротермальных полях. Однако факторы, контролирующие скорость реакции и образование водорода, оставались малоизученными, особенно в присутствии кремнезема — важного компонента природных флюидов.

Команда из Южно-Китайского морского института океанологии Китайской академии наук экспериментально изучила реакцию оливина с кремнеземсодержащими флюидами при 300–515°C и 3.0 кбар. Исследование, опубликованное в журнале Science China Earth Sciences, показало, что кремнезем значительно влияет на пути реакций, их скорость и производство водорода. При 300°C добавление 10–20 мас.% кремнезема резко снижает скорость изменения оливина, а выход водорода падает на 1–2 порядка величины по сравнению с системой без кремнезема.

Напротив, при более высоких температурах (400–500°C) присутствие кремнезема значительно ускоряет гидротермальное изменение оливина, что может быть связано со снижением энергии Гиббса реакции. При этом влияние кремнезема на производство водорода в этом температурном диапазоне становится незначительным. Поскольку водород питает микробные экосистемы, полученные данные указывают на то, что кремнеземсодержащие флюиды могут играть важную роль в формировании и распределении жизни в гидротермальных полях.