Et blikk under havbunnens varme kilder

Undersjøiske varme kilder kjennetegnes ved at oppvarmet sjøvann reagerer med bergarter under havbunnen og danner fluider som er rike på metaller som jern, sink og kobber. Når disse fluidene avkjøles på vei opp til havbunnen, felles metallene ut og danner spektakulære strukturer som kalles hydrotermiske skorsteiner. Den kjemiske sammensetningen av hydrotermiske skorsteiner varierer over hele verden på grunn av forskjeller i reaksjonene som skjer under havbunnen.

I sin doktorgradsavhandling undersøker Apolline Samin om vi kan spore disse reaksjonene ved hjelp av kobberisotoper i hydrotermiske fluider og tilhørende skorsteiner. Arbeidet hennes utfyller det eksisterende datasettet for kobberisotoper fra hydrotermiske fluider betydelig, med nye data fra mer enn hundre fluider samlet inn fra to svært forskjellige geologiske omgivelser. Samin sine funn viser at kobberisotop-sammensetningen til hydrotermiske fluider er bemerkelsesverdig stabil over tiårsperioder, og at den er lik for varme kilder både på steder dominert av magmatisk aktivitet og steder uten betydelig magmatisk aktivitet. Et unntak er fluider med ekstremt høy surhetsgrad, som ser ut til å kunne oppløse kobber på nytt i den grunne delen av undergrunnen, noe som gir et diagnostisk høyt kobberisotopforhold i disse fluidene. Ettersom analyse av hydrotermiske fluider er utfordrende, testet Samin også om kobberisotop-forholdene i en hydrotermisk skorstein i stedet kan brukes til å finne isotopsammensetningen i det tilhørende hydrotermiske fluidet. Dette viser seg å være mulig, men reaksjoner med oksygenrikt sjøvann på utsiden av kobberrike skorsteiner kan endre isotopforholdene betydelig.

Samin sin forskning utvider vår forståelse av kobberisotoper i hydrotermiske systemer på havbunnen, og setter klare begrensninger for hvordan kobberisotoper kan brukes til å spore reaksjoner under havbunnen.

Personalia

Apolline har en mastergrad i marin miljøkjemi fra European Institute for Marine Studies i Brest, Frankrike. Hovedveileder for doktorgradsarbeidet var Dr. Desiree Roerdink, og medveiledere var Dr. Eoghan Reeves, Dr. John Jamieson (Memorial University Newfoundland, Canada) og Prof. Wolfgang Bach (University of Bremen, Tyskland). Doktorgradsarbeidet ble gjennomført ved Institutt for Geovitenskap og Senter for dyphavsforskning ved Universitetet i Bergen.