Hydrothermal Vents adalah retakan di permukaan planet yang secara geothermal memanaskan perairan. Hydrothermal vents biasa ditemukan di dekat daerah yang aktif secara vukanik, area di mana lempeng tektonik bergerak. Ditemukan di mid Ocean ridge (3000 meter) namun ada juga yang berada di laut dangkal, rentang suhu 5-100ºC,Pancaran asap hitam panas 250-400ºC, suhu sekitar vents 8-35ºC. Ekosistem hydrothermal vents memiliki produktivitas yang cukup tinggi oleh adanya aktivitas kemosintesis bakteri yang hidup bersimbiosis dengan cacing tabung Riftia pachyptila, Karbohidrat yang dihasilkan bakteri berfungsi bagi hewan agar dapat hidup di lingkungan yang ekstrim suhunya, Kemosintesis yang dilakukan memanfaatkan H2S yang tersedia melimpah dari Vents dengan persamaan kimia:
CO2 + 2H2S (CH2O) + H2O + 2S
Hydrothermal vents biasa ditemukan di bumi karena bumi secara geologis cukup aktif dan perairan berada di atasnya. Di daratan, Hydrothermal vents dapat berupa fumarol, mata air panas, dan geyser. Di bawah laut, Hydrothermal vents biasa disebut Black Smokers. Di sebagian besar laut dalam, area sekita Hydrothermal vents secara biologis sangatlah subur bagi kehidupan sekitarnya dan menjadi tuan rumah bagi berbagai makhluk hidup yang memanfaatkan bahan kimia terlarut dari lubang Hydrothermal Vents. Archaea kemosintesis membentuk dasar rantai makanan, mensupport berbagai organisme seperti cacing tabung raksasa, udang, dan kerang.
Hubungan dengan Biota
Hubungan hidrotermal vent dan biota di sekitarnya ialah pada lingkungan sumur hidrotermal, hidrogen sulfida berperan sebagai sumber energi dan mikroorganisme kemosistesis berperan sebagai produsen primer. Cacing tabung dan kerang putih raksasa merupakan jenis yang paling berhasil beradaptasi pada lingkungan hidrotermal, karena telah berhasil mengembangkan ke-mampuannya untuk memenuhi sendiri kebutuhannya akan nutrisi (autotrof) dan tidak tergantung pada keberadaan produsen primer. Sifat autotrof ini dimungkinkan dengan hadirnya mikroorganisme kemosintesis yang hidup secara endosimbion dalam tubuh inangnya. Kehadiran organisme endosimbion inilah yang menyebabkan komunitas hidro-termal menjadi sangat khas. Karena pada komunitas lain baik di darat maupun di per-airan, sinar matahari merupakan sumber energi yang dapat menyebabkan berlangsungnya proses fotosintesa pada produsen primer yang memiliki butir hijau daun.
Hidrotermal vent dikatakan mengutungkan karena:
Keunikan sumur hidrotermal selain sehagai tempat hidup berbagai jenis organisme yang sangat epidemik, juga sangat membantu dalam mekanisme penyebaran larva organisme tersebut.
Karena larva-larva tersebut menyebar bersama dengan gelembung-gelembung air yang terbentuk pada saat terjadi semburan dari sumur-sumur tersebut. Ekosistem hydrothermal vents memiliki produktivitas yang cukup tinggi oleh adanya aktivitas kemosintesis bakteri yang hidup bersimbiosis dengan cacing tabung Riftia pachyptila.
Sirkulasi Hydrothermal Vent
Sumber utama garam-garaman di laut adalah pelapukan batuan di darat, gas-gas vulkanik dan sirkulasi lubang-lubang hidrotermal (hydrothermal vents) di laut dalam. Bagaimana prosesnya? Kita tahu bahwa laut adalah tempat berkumpulnya semua air; air dari rumah, selokan, sungai, semua air, termasuk air hujan. Kesemuanya mengalir menuju laut, sambil “mencuci” batuan, tanah, semua benda yang dilewatinya, sambil membawa juga ion-ion tadi (semua terjadi dalam proses hidrologis). Belum lagi peristiwa alam seperti letusan gunung api baik yang di daratan maupun di lautan, semua memberi kandungan khlor yang berlimpah bagi lautan. Proses ini terjadi secara terus menerus selama milyaran tahun.
Laut, menurut sejarahnya, terbentuk 4,4 milyar tahun yang lalu, dimana awalnya bersifat sangat asam dengan air yang mendidih (dengan suhu sekitar 100°C) karena panasnya Bumi pada saat itu. Asamnya air laut terjadi karena saat itu atmosfir Bumi dipenuhi oleh Karbondioksida. Keasaman air inilah yang menyebabkan tingginya pelapukan yang terjadi yang menghasilkan garam-garaman yang menyebabkan air laut menjadi asin seperti sekarang ini.
Mekanisme Terjadinya Hydrothermal Vents
Air laut meresap ke dalam lapisan (1-3 km), dan bereaksi dengan basalt cair. Karena suhu air laut meningkat naik menuju lapisan, dapat memicu CaSO4. Sulfat dalam air laut diubah pada suhu tinggi untuk hidrogen sulfida. Bikarbonat diubah menjadi karbon dioksida dan metana. Magnesium bereaksi dengan basalt untuk fase dari mineral baru melepaskan proton. Beberapa proton dilepaskan terjadi pertukaran dengan basalt dan melepaskan sejumlah logam bekas untuk cairan. Cairan hidrotermal meresap kembali ke permukaan dan keluar, pada suhu rendah (2 – 23ºC) dan suhu tinggi (350ºC). reaksi antara logam dan sulfida dapat terjadi di sepanjang lapisan endapan sulfida. H2S sebagai senyawa berkurang yang datang dari vent adalah sumber pemberi elektron utama. Hal ini dibentuk oleh pengurangan dari air laut, ditambah dengan oksidasi Fe2+ di basalt untuk Fe3+. H2S juga dapat tercuci dari kristal basalt. Kedua mekanisme telah ditemukan dalam percobaan laboratorium pada 300ºC. konsentrasi HS-(25μm) adalah hampir sama dengan dalam air laut (28μm). Hal ini menunjukkan bahwa air laut berputar-putar melalui sistem hidrotermal dan bereaksi dengan jumlah batu yang hampir sama dengan massanya sendiri. Karena air laut dapat kehilangan sebagai CaSO4 (anhidrit), sedikit air laut dapat sampai ke bagian panas dari sistem dimana dapat dikurangi. Isotop dari belerang mengolah air vent ini menunjukkan bahwa H2S terutama berasal dari basalt tersebut.
