TENTANG: HYDROTHERMAL VENT (Cerobong Asap Bawah Laut)

Definisi Hydrothermal Vent

Hydrothermal vent merupakan hasil dari peresapan air laut melalui celah di kerak samudera disekitar zona subduksi yaitu tempat dimana terdapat 2 lempeng tektonik yang menjauh satu sama lain.  Air laut yang dingin akan dipanaskan oleh magma panas di perut bumi dan akan berinteraksi dengan batuan di  sekitar kerak bumi yang mengandung unsur-unsur tembaga, seng, besi, timah, sulfur, dan silica, yang kemudian keluar melalui vent. Suhu air laut di hydrothermal vent mencapai lebih dari 340° C atau 700° F. Air yang keluar dari hydrothermal vent tidak mendidih karena adanya tekanan yang ekstrim di laut dalam, dimana hydrothermal vent itu terbentuk (NOAA, 2013).

Gambar 1. Proses Hydrothermal Vent

Sumber : Google image, 2015

Tipe Hydrothermal Vent

Terdapat 2 tipe vent berdasarkan kandungan bahan kimianya yaitu Black Smokers dan White Smokerss. Black Smokerss merupakan hydrothermal vent yang mengeluarkan partikel sulfida gelap yang merupakan kelompok bahan mineral yang mengandung sulfur. Black Smokers di laut dalam terbentuk karena adanya dorongan sirkulasi dan pemanasan air laut di kedalaman 2-8 km di kerak samudera. Proses terjadinya adalah ketika suhu disekitar vent lebih rendah seperti di Rise Pasifik Timur.

White Smokers merupakan hydrothermal vent yang mengeluarkan asap warna putih karena mineral sulfida yang mengendap dalam gundukan sebelum cairan keluar melalui vent (Kelley, 2001). Suhu pada  cairan white smokerss lebih dingin yang berkisar sekitar 250-300 °C dan mengalir lebih lambat dibandingkan dengan cairan black smokerss. Ukuran cerobong white smokerss pada umumnya lebih kecil. Warna putih berasal dari mineral yang terbentuk pada saat cairan hidrotermal keluar melalui cerobong dan bercampur dengan air laut.  

Dalam white smokerss, cairan hidrotermal bercampur dengan air laut di bawah dasar laut.   Oleh karena itu, mineral-mineral hitam terlebih dahulu terbentuk di bawah dasar laut sebelum cairan hidrotermal keluar melalui cerobong. cairan hidrotermal keluar melalui cerobong berbentuk seperti kristal-kristal kecil silika. Reaksi kimia yang lain membentuk mineral putih yang disebut anhidrit.  Kedua mineral ini merubah warna cairan hidrotermal yang keluar melalui cerobong menjadi putih.

Gambar 2. Balck Smoker

Sumber : Google image, 2015

Gambar 3. White Smokers

Sumber : http://www.nurp.noaa.gov/brothers1.htm

Proses Kimia di Hydrothermal Vent

Saat asap hydrothermal vent keluar, akan memicu terjadinya rekasi kimia. Sulfur dan bahan kimia lainnya yang keluar membentuk vent yang kaya akan bahan kimia dan deposit mineral didasar laut. Cairan yang keluar juga mengandung bahan kimia yang menjadi sumber makanan bagi mikroba di dasar laut yang jauh dari penetrasi sinar matahari.

Mikroba di hydrothermal vent tidak mengandalkan fotosintesis untuk mengubah karbon dioksida menjadi karbon organik, tetapi mengandalkan proses kemosintesis. Mikroba ini menggunakan bahan kimia seperti hidrogen sulfida untuk menyediakan sumber energi yang mendorong proses metabolisme dan akan mendukung kehidupan bagi organisme yang ada di hydrothermal vent, dimana .

Fotosintesis hanya dapat terjadi di darat dan di perairan dangkal yang memanfaatkan sinar matahari untuk membuat makanan. Sedangkan kemosintesis adalah proses dimana makanan (glukosa) dibuat oleh bakteri dengan menggunakan bahan kimia sebagai sumber energi. Kemosintesis terjadi di sekitar hydrothermal vent di mana sinar matahari tidak ada. Selama proses kemosintesis, bakteri yang hidup di dasar laut atau bakteri yang bersimbiosis dengan organisme laut dalam menggunakan energi yang tersimpan dalam ikatan kimia hidrogen sulfida dan metana untuk membuat glukosa dari air dan karbon dioksida yang terlarut dalam air laut.

Proses Kemosintesis

Gambar 4. Proses Kemosintesis

Sumber : Google image, 2015

1.      Air panas yang keluar dari ventilasi hidrotermal dijenuhkan dengan bahan kimia terlarut

2.      Bakteri menyerap hidrogen sulfida dan karbon dioksida dari air ventilasi dan oksigen dari air laut

3.  Bakteri menggunakan energi yang dilepaskan dengan mengoksidasi sulfur untuk membuat molekul organic

4.     Bakteri tumbuh dan berkembang biak, dan dimakan atau host sebagai simbion internal dengan hewan lain

Referensi:

Jannasch, Holger  W. 1989.  Sulphur Emission And Transformations At Deep Sea Hydrothermal Vents. SCOPE Published

Kelley, D.S. 2001. Black Smokerss: Incubators on the Seafloor. In: Earth Inside and Out, (ed. E. Mathez) American Museum of Natural History, 184-189, The New Press, New York.

NOAA. 2013. A Hydrothermal Vent Forms when Seawater Meets Hot Magma, (http://oceanservice.noaa.gov/facts/vents.html) diakses tanggal 6 Mei 2015.

WHOI. 2015. Hydrothermal Vents : Woods Hole Oceanographic Institution (http://www.whoi.edu/main/topic/hydrothermal-vents) diakses tanggal 6 Mei 2015.