мини|Бели чадачи кои испуштаат течност богата со бариум, калциум, силициум и јаглерод диоксид Хидротермални извори — пукнатина на морското дно од која се испушта геотермално загреана вода. Хидротермалните отвори најчесто се наоѓаат во близина на вулкански активни места, области каде тектонските плочи се раздвојуваат во центрите за ширење, океанските басени и жариштата. Хидротермалните наоѓалишта се карпи и наоѓалишта на минерална руда настанати со дејство на хидротермални отвори.
Хидротермалните отвори постојат затоа што Земјата е и геолошки активна и има големи количества вода на нејзината површина и во нејзината кора. Под морето, хидротермалните отвори може да формираат одлики наречени црн или бел чад. Во однос на поголемиот дел од длабокото море, областите околу подморските хидротермални отвори се биолошки попродуктивни, честопати домаќини на сложени заедници поттикнати од хемикалиите растворени во течностите. Хемосинтетичките бактерии и археите ја формираат основата на синџирот на исхрана, поддржувајќи различни организми, вклучително и џиновски цевчести црви, школки, и ракчиња. Се смета дека постојат активни хидротермални отвори на Јупитеровата месечина Европа и сатурновата месечина Енкелад, и се шпекулира дека античките хидротермални отвори некогаш постоеле на Марс.
Физички својства лево|мини| Во овој фазен дијаграм, зелената линија со точки го илустрира аномалното однесување на водата. Зелената линија со точки ја означува точката на топење, а сината линија точка на вриење, покажувајќи како тие варираат со притисокот; цврстата зелена линија го покажува типичното однесување на точката на топење за други супстанции. Хидротермалните отвори во длабокиот океан обично се формираат долж средноокеанските сртови, како што се Источниот Пацифистички гребен и Средноатлантичкиот гребен. Тоа се локации каде што две тектонски плочи се разминуваат и се формира нова кора.
Водата што се испушта од хидротермалните отвори на морското дно се состои претежно од морска вода вовлечена во хидротермалниот систем блиску до вулканската градба преку раседи и порозни седименти или вулкански слоеви, плус малку магматска вода ослободена од магмата што расте. Во копнените хидротермални системи, поголемиот дел од водата што циркулира во системите на фумароло и гејзер е метеорска вода плус подземна вода која се навлекла во термалниот систем од површината, но исто така обично содржи дел од метаморфна вода, магматска вода. Пропорцијата на секоја варира од место до место.
За разлика од приближно температура на амбиенталната вода на овие длабочини, водата излегува од овие отвори на температури кои се движат од до дури . Поради високиот хидростатички притисок на овие длабочини, водата може да постои или во течна форма или како суперкритична течност на такви температури. Критичната точка на (чиста) вода е при притисок од 218 атмосфери. страница=3|мини| Експериментални резултати за границата пареа-течност во критичниот регион од 380 до 415 °C Меѓутоа, внесувањето соленост во течноста ја подига критичната точка на повисоки температури и притисоци. Критичната точка на морската вода (3,2 wt. % NaCl) е и 298,5 барови, што одговара на длабочина од ~ 2,960 метри под нивото на морето. Според тоа, ако хидротермална течност со соленост од 3,2 wt. % за NaCl над и 298,5 барови, тоа е суперкритично. Понатаму, се покажало дека соленоста на течностите многу варира поради раздвојувањето на фазата во кората. Критична точка за течности со помала соленост е во услови на пониска температура и притисок од онаа за морската вода, но повисока од онаа за чиста вода. На пример, течност за извор со 2,24 wt. % NaCl соленоста има критична точка и 280,5 барови. Така, водата што излегува од најжешките делови на некои хидротермални отвори може да биде суперкритична течност, која поседува физички својства помеѓу оние на гасот и оние на течноста.
Примери за суперкритично проветрување се наоѓаат на неколку локации. Сестрински Врв,, длабочина 2,966 метри) отвора течности од типот на пареа, разделени во фаза со ниска соленост. Утврдено е дека одржливото проветрување не е суперкритично. Било откриено дека блиската локација, Желкови јами, испушта течност со ниска соленост на , што е над критичната точка на течноста при таа соленост. Местото во Кајманското корито по име Бибе, кое е најдлабоко познато хидротермално место во светот со околу 5,000 метри под нивото на морето, покажало одржливо суперкритично проветрување на и 2,3 wt% NaCl.
Иако суперкритични услови се забележани на неколку места, сè уште не е познато какво значење има, доколку има, суперкритичното проветрување во однос на хидротермалната циркулација, формирањето на минерални наоѓалишта, геохемиските текови или биолошката активност.
Почетните фази започнуваат со таложење на минералниот анхидрит. Сулфидите на бакар, железо и цинк потоа се таложат во празнините на оџакот, што го прави помалку порозен со текот на времето. Израстоци од редот на 30 сантиметри дневно се евидентирани. Истражувањето од април 2007 година на отворите за длабоко море во близина на брегот на Фиџи покажало дека тие отвори се значаен извор на растворено железо.
Црн и бел чад мини|Дијаграм на биогеохемиски циклус на отворот за длабоко море
Некои хидротермални отвори формираат приближно цилиндрични структури на оџаци. Тие се формираат од минерали кои се растворени во течноста. Кога презагреаната вода ќе дојде во контакт со морската вода што е речиси замрзната, минералите се таложат за да формираат честички кои ја зголемуваат висината на оџаците. Некои од овие структури на оџаци можат да достигнат висина од 60 м. Пример за таков висок отвор бил „Гозила“, структура на длабокото морско дно во Тихиот Океан во близина на Орегон, која се искачил на 40 метри пред да падне во 1996 година. алт=|мини| Црниот чад првпат бил откриен во 1979 година на Источнопацифистичкиот гребен на 21° северна географска ширина Црн чад или отвор за длабоко море е тип на хидротермален извор за проветрување што се наоѓа на морското дно, обично во батијалната зона (со најголема честота во длабочините од 2500 m до 3000 m), но исто така и во помали длабочини, како и подлабоко во абисалната зона. Тие се појавуваат како црни структури слични на оџаци кои испуштаат облак од црн материјал. Тие обично испуштаат честички со високи нивоа на минерали или сулфиди кои содржат сулфур. Црниот чад се формира на полиња широки стотици метри кога прегреана вода од под Земјината кора доаѓа низ дното на океанот (водата може да достигне температури над 400 °C). Оваа вода е богата со растворени минерали од кората, особено со сулфиди. Кога ќе дојде во контакт со студената океанска вода, многу минерали се таложат, формирајќи црна структура слична на оџак околу секој отвор. Депонираните метални сулфиди со текот на времето можат да станат масивни наслаги на сулфидна руда Некои од нив, на делот на Азорите на Средноатлантскиот Гребен се исклучително богати со метал, како што е Виножито со 24.000 μM концентрации на железо.
Црниот чад за првпат бил откриен во 1979 година на Источнопацифистичкиот Гребен од страна на научниците од Институтот за океанографија Скрипс за време на проектот RISE. Тие биле забележани со помош на возилото за длабоко потопување ALVIN од океанографската институција Вудс Хол. Денес, познато е дека тие постојат во Атлантскиот и Тихиот Океан, на просечна длабочина од 2100 г. метри. Најсеверните такви чадаци се кластер од пет наречени замок Локи откриен во 2008 година од страна на научниците од Универзитетот во Берген на 73° северно, на Средноатлантскиот гребен помеѓу Гренланд и Норвешка. Тие се од интерес бидејќи се наоѓаат во постабилна област на Земјината кора, каде што тектонските сили се помали и, следствено, полињата на хидротермалните отвори се поретки. Најдлабоките познати црни чадаци во светот се наоѓаат во Кајманското корито, 5.000 m (3.1 милји) под површината на океанот.
Белите чадаци испуштаат минерали со посветла нијанса, како што се оние што содржат бариум, калциум и силициум. Овие отвори, исто така, имаат тенденција да имаат столбови со пониска температура веројатно затоа што тие се генерално оддалечени од нивниот извор на топлина.
Црно-белите чадаци може да коегзистираат во истото хидротермално поле, но тие генерално претставуваат проксимални (блиски) и дистални (оддалечени) отвори до главната зона на нагорен проток, соодветно. Сепак, белите најмногу одговараат на фазите на опаѓање на таквите хидротермални полиња, бидејќи магматските извори на топлина стануваат постепено пооддалечени од изворот (поради кристализација на магмата) и хидротермалните течности стануваат доминирани од морска вода наместо магматска вода. Минерализирачките течности од овој тип на отвори се богати со калциум и тие формираат доминантно богати со сулфати (т.е. барит и анхидрит) и карбонатни наслаги.
Биологија Животот традиционално се смета дека е поттикнат од енергијата од сонцето, но организмите на длабоко море немаат пристап до сончева светлина, така што биолошките заедници околу хидротермалните отвори мора да зависат од хранливите материи кои се наоѓаат во правливите хемиски наслаги и хидротермалните течности во кои живеат. Претходно, бенталските океанографи претпоставувале дека организмите за проветрување се зависни од морскиот снег, како што се организмите на длабоко море. Ова би ги оставило зависни од животот на растенијата, а со тоа и од сонцето. Некои хидротермални организми навистина го консумираат овој „дожд“, но само со таков систем, формите на живот би биле ретки. Меѓутоа, во споредба со околното морско дно, хидротермалните зони имаат густина на организми од 10.000 до 100.000 пати поголема.
Хидротермалните отвори се препознаваат како тип на екосистеми засновани на хемосинтетика (CBE) каде примарната продуктивност е поттикната од хемиски соединенија како извори на енергија наместо светлина ( хемоавтотрофија). Заедниците се способни да одржат такви огромни количини на живот бидејќи организмите таму зависат од хемосинтетичките бактерии за храна. Водата од хидротермалниот отвор е богата со растворени минерали и поддржува голема популација на хемоавтотрофни бактерии. Овие бактерии користат сулфурни соединенија, особено сулфурводород, хемикалија високо токсична за повеќето познати организми, за производство на органски материјал преку процесот на хемосинтеза.
Биолошки заедници Така формираниот екосистем се потпира на континуираното постоење на хидротермалното поле како примарен извор на енергија, кој се разликува од повеќето површински животи на Земјата, кои се засноваат на сончевата енергија. Сепак, иако често се вели дека овие заедници постојат независно од сонцето, некои од организмите се всушност зависни од кислородот произведен од фотосинтетичките организми, додека други се анаеробни. лево|мини| Густа фауна ( Kiwa anomurans и Vulcanolepas) лево|мини| Џиновски цевчести црви (Riftia pachyptila) Хемосинтетичките бактерии прераснуваат во густа подлога која привлекува други организми, како што се водоземци и копеподи, кои директно ги пасат бактериите. Поголемите организми, како што се полжавите, ракчињата, раковите, цевчестите црви, рибите (особено јагулата, офидијформите и Symphurus thermophilus) и октоподите (особено Vulcanoctopus hydrothermalis), го формираат примарниот синџир на исхрана и врската пред потрошувачите. Главните семејства на организми пронајдени околу отворите на морското дно се прстенести црви, полжави и ракови, со големи школки и.т.н.