Cientistas descobrem fonte de emissões massivas de hidrogênio em um lugar inesperado

Um raro sistema hidrotermal de águas profundas foi descoberto no Oceano Pacífico Ocidental e produz emissões massivas de hidrogênio. Saiba mais aqui.

Distribuição global de fontes hidrotermais. Crédito: https://ingeoexpert.com/

Sistemas hidrotermais produtores de hidrogênio no oceano profundo são raros, mas cruciais para a compreensão dos processos internos da Terra e das condições que podem ter favorecido a origem da vida. Agora, cientistas do Instituto de Oceanologia da Academia Chinesa de Ciências (IOCAS) descobriram um enorme sistema hidrotermal rico em hidrogênio sob o fundo do Pacífico Ocidental, o que oferece novos dados sobre a serpentinização em águas profundas — um processo no qual rochas ricas em ferro e magnésio reagem quimicamente com a água para formar minerais serpentinos e liberar hidrogênio.

O campo hidrotermal de Kunlun — um local tectonicamente ativo a aproximadamente 80 quilômetros a oeste da Fossa de Mussau na Placa Caroline — compreende 20 grandes depressões no fundo do mar (algumas com mais de 1 quilômetro de diâmetro) agrupadas como um enxame de tubos, um grupo de estruturas rochosas cilíndricas verticais ou muito inclinadas que canalizam líquido ou gás do interior da Terra.

O sistema foi explorado com o submersível tripulado Fendouzhe. Investigações in situ revelaram abundantes fluidos ricos em hidrogênio e extensas formações carbonáticas, todas localizadas abaixo da profundidade de compensação de carbonato. As descobertas foram publicadas na revista Science Advances.

Atividade hidrotermal e distribuição de enxames de tubos na placa de subducção próxima à Fossa de Mussau. Crédito: IOCAS.

"O sistema Kunlun é notável por seu fluxo de hidrogênio excepcionalmente alto, escala e cenário geológico único", disse o Professor Weidong Sun, coautor do estudo. "Isso demonstra que a geração de hidrogênio impulsionada pela serpentinização pode ocorrer longe das dorsais meso-oceânicas, desafiando suposições antigas", acrescentou ele.

Utilizando espectroscopia Raman avançada do fundo do mar, a equipe mediu concentrações de hidrogênio molecular de 5,9 a 6,8 mmol/kg em fluidos hidrotermais difusos. Embora os fluidos em si sejam moderadamente quentes (menos de 40°C), marcadores geoquímicos indicam temperaturas subsuperficiais muito mais altas, suficientes para impulsionar a formação de dolomita, indicando intensas interações fluido-rocha nas profundezas do fundo do mar.

Com base no mapeamento da área de descarga e na análise da velocidade do fluxo, o fluxo anual de hidrogênio do reservatório Kunlun é estimado em 4,8 × 10^11 mol/ano, representando pelo menos 5% da produção global de hidrogênio abiótico de todas as fontes submarinas, uma contribuição significativa para um único sistema.

As características geológicas, incluindo crateras de paredes íngremes semelhantes a aberturas de kimberlito, depósitos de brecha explosiva e estruturas de carbonato em camadas, sugerem que a atividade hidrotermal seguiu uma evolução gradual: primeiras erupções causadas por gás, seguidas por circulação hidrotermal prolongada e deposição mineral.

"O que é particularmente intrigante é o seu potencial ecológico. Observamos a proliferação de vida marinha diversa: camarões, anêmonas e vermes tubulares — espécies que podem depender da quimiossíntese impulsionada pelo hidrogênio", disse Sun.

Esta descoberta fornece um laboratório natural para estudar as ligações entre as emissões de hidrogênio e o surgimento da vida primitiva. Acredita-se que fluidos alcalinos ricos em hidrogênio, como os de Kunlun, reflitam o ambiente químico da Terra primitiva.

O sistema hidrotérmico Kunlun não apenas expande nossa compreensão dos processos de hidrogênio em águas profundas, mas também abre novos caminhos para identificar recursos subaquáticos de hidrogênio inexplorados, observaram os pesquisadores.

Referência da notícia

A large intraplate hydrogen-rich hydrothermal system driven by serpentinization in the western Pacific: Kunlun. 08 de agosto, 2025. Li, et al.