There is a natural tendency in scientific investigations for increased speciality. Os avanços mais importantes são feitos através da redução do foco e da construção da base ampla de pesquisas anteriores mais gerais. Este foi certamente o caso da expedição submersível de estudo submarino franco-americana, lançada há 25 anos. O alvo do meio do oceano era o Vale do rift do centro de expansão do cume Médio Atlântico., Na década de 1950, Bruce Heezen, da Universidade de Columbia Lamont Geológico Observatório coletados largo-feixe sonda seções transversais do vale do rift e corretamente suspeitaram que ele é parte de uma rede global de rift sistema que envolve a terra, como a costura de uma bola de beisebol. Geólogos marinhos britânicos e canadenses deram o próximo passo e montaram uma série de expedições ambiciosas para estudar a crista Mid-Atlantic perto de 45 ° N usando todas as ferramentas geofísicas e geológicas disponíveis na época. Um grupo americano concentrou a sua atenção no Vale do rift perto de 22 ° N., No entanto, o chão do próprio Vale do rift, onde a nova crosta oceânica penetra e entra em erupção, permaneceu tão obscuro e enigmático como sempre. As centenas de vulcões ativos que ocupam o piso do Vale do rift foram escondidos de gravadores de profundidade por ecos laterais florescentes de som que reverberavam das íngremes falésias de 1.000 metros de altura do Vale.Então, em 1972, três anos após Neil Armstrong deixar a primeira pegada humana na Lua, um grupo internacional de geólogos marinhos iniciou um avanço ousado: explorar o Vale do rift com os únicos veículos que poderiam levá—los até lá-submersíveis., Apesar de uma década ou mais de experiência submersível em alto mar, ainda havia um considerável ceticismo sobre a sua utilidade como ferramentas científicas. No entanto, aqueles que acreditavam que prevaleciam, os franceses fizeram o bathyscaphe ArchimÈde e o submersível Cyana disponível,e os EUA ofereceram o Confiável cavalo de trabalho subaquático Alvin. O estudo submarino franco-americano Mid-Ocean (projeto famoso) estava em andamento.,mapas de base precisos para a expedição de mergulho foram montados usando uma sonda de eco de vários feixes classificada pela Marinha dos EUA, um sistema de som de eco de raio estreito francês, e um pacote de instrumentos profundamente rebocado do Laboratório de Física Marinha da Scripps Institution of Oceanography (Universidade da Califórnia, San Diego). Lembro-me do espanto abafado a bordo da nave de pesquisa Knorr quando vimos pela primeira vez perfis de profundidade de alta resolução queimados lentamente no papel dos nossos gravadores de profundidade de precisão., A forma central da fenda finalmente foi revelada claramente como um cavado profundo aninhado dentro de um vale de rift mais amplo, que continha muitas colinas que pareciam ser cones vulcânicos. Estes registros sonares foram os mapas de base para a expedição de mergulho, e uma equipe de geólogos foi reunida para ser os primeiros mergulhadores do meio do oceano usando ArchimÈde no verão de 1973.Alvin e os outros submersíveis provaram certamente o seu valor como ferramentas científicas durante o famoso, e têm sido muito usados desde então., De fato, os franceses e também os japoneses substituíram seus submarinos originais por veículos que podem mergulhar duas vezes mais profundo, a profundidades superiores a 6.000 metros. O famoso trabalho geológico mostrou que o Vale do rift é criado por grandes falhas que rompem a recém formada crosta oceânica e que vulcões ativos são abundantes ao longo do fundo do Vale do rift. Os vulcões mais jovens formam uma zona estreita de criação da crosta oceânica com apenas 1 a 2 quilômetros de largura, notável quando comparado com as dimensões das placas, que têm milhares de quilômetros de diâmetro., Famosos estudos magnéticos, geoquímicos, gravitacionais e sísmicos resultaram na investigação mais detalhada e abrangente de um centro de propagação até aquele momento. Tanto se aprendeu que, em 1977, dois números inteiros do Boletim da Sociedade Geológica da América foram dedicados aos resultados desta expedição sem precedentes.

mas a idade da descoberta em cristas oceânicas estava apenas começando. Logo após os famosos resultados foram relatados, Alvin estava no centro de outra expedição de Cordilheira do meio do oceano, desta vez para o Rift GalÁpagos mais rápido no Oceano Pacífico., Medições do fluxo de calor indicaram que a atividade hidrotermal pode estar ocorrendo nos flancos deste centro de propagação, e as centenas de micro-terramotos sendo registrados lá foram considerados como sendo de origem hidrotermal ou vulcânica. Mergulhadores a bordo de Alvin viram muito mais do que água quente; eles descobriram comunidades de fauna bentônica, incluindo “vermes tubulares gigantes”, que prosperam com a energia química fornecida pela disseminação de vulcões centrais. Estes foram, e ainda são, os únicos ecossistemas conhecidos por serem baseados na quimiossíntese e não na fotossíntese., Esta descoberta gerou novas hipóteses sobre a origem da vida na terra—e a possibilidade de formas de vida exóticas em outros planetas—que ainda hoje são muito debatidas.

Apenas dois anos mais tarde, em 1979, durante uma expedição cujo objetivo era provar a utilidade de Alvin para medições geofísicas, a primeira de alta temperatura “black smoker ventilação” foram descobertos no East Pacific Rise perto de 21°N. Nossos sensores de temperatura foram calibrados para 30°C, mas medições iniciais feitas a partir de Alvin disparou fora de escala., Quando a haste de montagem de PVC de uma sonda mostrou sinais de carbonização, a sonda foi rapidamente recalibrada a temperaturas mais altas. No dia seguinte, temperaturas próximas a 400°C foram registradas, quebrando o recorde anterior das GalÁpagos de 22°C por uma larga margem. Foi só depois do cruzeiro que aprendemos a temperatura de fusão dos buracos de Alvin foi consideravelmente inferior a 400°C. ignorância pode ser felicidade!uma importante mudança de perspectiva veio da descoberta de fontes hidrotermais por geólogos marinhos e geofísicos., Tornou-se claro que em estudos da tectónica de cume médio-oceânico, vulcanismo e actividade hidrotermal, a maior excitação está nas ligações entre estes diferentes campos. Por exemplo, os geofísicos procuraram por actividade hidrotermal EM cristas oceânicas durante muitos anos (incluindo durante o projecto famoso), rebocando matrizes de termóstatos perto do fundo do mar; afinal, alguém que procura água quente mede a temperatura da água! No entanto, a actividade hidrotermal acabou por ser documentada de forma mais eficaz através da fotografia da distribuição de animais exóticos de ventilação., Mesmo agora, os melhores indicadores da recência das erupções vulcânicas e da duração da atividade hidrotermal emergem do estudo das características das Comunidades faunais bentônicas. Por exemplo, durante a primeira erupção no oceano profundo, quando um submersível estava na área, os mergulhadores não viram uma lenta cascata de lumbering de Lavas de almofadas filmadas no Havaí em “Fire Under The Sea”.,”O que eles viram foi completamente inesperado: Materia bacteriana branca saindo do fundo do mar, criando uma cena muito parecida com uma tempestade de inverno na Islândia, cobrindo toda a lava preta, glassada e recém-eclodida com um cobertor espesso de neve bacteriana branca.”O programa RIDGE (Ridge InterDisciplinary Global Experiments-described below) incorpora e promove o espírito desta nova abordagem transversal às investigações de Ridge Mid-ocean.os desenvolvimentos tecnológicos também tiveram uma enorme influência na nossa perspectiva., Uma vez que as ferramentas de mapeamento batimétrico multi-feixe estavam disponíveis para aplicações não classificadas a partir de 1973, poderíamos avançar para além da perspectiva bidimensional da crista do meio do oceano em Seção transversal. Durante décadas, os gráficos batimétricos foram artisticamente montados a partir de perfis amplamente espaçados. Embora o agora clássico “Floor of the Oceans” gráfico desenhado por Marie Tharp e Bruce Heezen provou ser notavelmente preciso, o que realmente aconteceu entre perfis, que eram muitas vezes 10 a 100 km de distância, era desconhecido., Com sistemas batimétricos de vários feixes, até 100 Feixes de som poderiam ser coletados simultaneamente em uma faixa de 1 a 10 quilômetros de largura. Em uma única passagem do navio, até 100 perfis poderiam ser coletados simultaneamente e cada perfil estava apenas a aproximadamente 100 metros de seus vizinhos. Quando se considera a pegada finita de som ecoando de volta do fundo do mar, a cobertura torna-se verdadeiramente contínua. Pela primeira vez, podemos fazer mapas do fundo do mar sem falhas significativas! Já não precisamos de suposições artísticas para a produção de mapas., Os sistemas de feixes múltiplos de hoje emitem feixes individuais muito estreitos, apenas 1° a 2° em comparação com aproximadamente 30° para sistemas de Feixe único mais antigos (isto é como comparar um feixe laser com um feixe de luz de busca). A pegada de som para cada feixe em um sistema multi-feixe é de apenas aproximadamente 100 metros em vez de vários quilômetros de diâmetro. Os mapas resultantes são muito mais precisos, e revelam a estrutura do fundo do mar em muito maior detalhe.outra limitação fundamental foi a navegação., Correções de satélites e corpos astronômicos eram pouco frequentes e repletos de erros, e não havia marcos no alto mar! Raramente você sabia onde você estava dentro de melhor do que 1 a 2 quilômetros, então não havia nenhum ponto em coletar dados em intervalos mais próximos do que isso. O sistema global de posicionamento (GPS) começou a estar disponível em um formato degradado algumas horas preciosas por dia, aproximadamente ao mesmo tempo que os sistemas batimétricos multi-feixe entraram em linha., Mais tarde, à medida que a navegação GPS se tornou disponível 24 horas por dia com correções precisas a cada 2 segundos (em comparação com aproximadamente a cada 2 horas para os satélites de trânsito), faixas de 10 quilômetros de dados muito precisos sobre o fundo do mar poderiam ser coletadas e rotineiramente localizadas com precisão pela primeira vez. No final da década de 1980, meus colegas e eu estávamos explicando aos alunos de pós-graduação incrédulos como era nos “velhos tempos de estar perdido no mar” (o equivalente do geofísico marinho, eu suponho, de “caminhar para a escola descalço na neve subindo ladeira em ambos os sentidos.,”) No entanto, nossos contos caíram em ouvidos surdos enquanto nossos alunos reclamavam sobre erros de navegação tão grandes como 50 metros e como esses erros minúsculos (para mim) degradaram a coleta de alguns conjuntos de dados, como aqueles para a gravidade.os mapas são poderosos: eles informam, estimulam e estimulam., Assim como os primeiros mapas do mundo no século xvi conduziu a um vigoroso idade de exploração, a primeira de alta resolução, contínuo-mapas de cobertura do mid-ocean ridge estimulado pesquisadores a partir de uma ampla variedade de campos, incluindo petrology, geoquímica, vulcanologia, sismologia, tectônicas, marinho, magnetismo e gravidade, bem como alguns fora da terra ciências, incluindo a ecologia marinha, química e bioquímica., Para os cientistas da terra, a combinação de ferramentas de mapeamento de alta resolução e navegação precisa permitiu-nos abandonar a nossa fixação com os transetos retos nas cristas instiladas pelo nosso treino geológico e muito em voga durante o projeto famoso. Embora tal abordagem tenha sido útil nos primeiros dias e ainda tenha suas aplicações, descobrimos que as variações mais reveladoras são frequentemente observadas explorando ao longo do eixo da crista ativa.

Esta nova perspectiva de ataque revela a arquitetura do sistema de fenda global., O eixo de crista se unifica de forma sistemática, definindo uma separação fundamental da crista em segmentos delimitados por uma variedade de descontinuidades. Os segmentos podem alongar ou encurtar, e eles têm ciclos de maior atividade vulcânica, hidrotermal e tectônica. Os novos mapas e os estudos geológicos marinhos que eles estimularam revelam uma hierarquia na segmentação das cristas do meio do oceano. Segmentos de primeira ordem são geralmente centenas de quilômetros de comprimento, persistem por milhões a dezenas de milhões de anos, e são limitados por falhas de transformação de placas rígidas relativamente permanentes., Estas falhas tinham sido descobertas com os antigos sondas de eco de feixe largo, mas a sua complexidade estrutural e influência nos segmentos de Cordilheira vizinhos não podiam ser apreciadas sem a nova geração de mapas.

como ilustrado abaixo à direita, um segmento de primeira ordem é geralmente dividido em vários segmentos de segunda ou terceira ordem que sobrevivem por menos de 10 milhões de anos a menos de aproximadamente 100.000 anos, respectivamente. Estes segmentos menores e menos permanentes são limitados por uma variedade de descontinuidades não -rigidas que podem migrar ao longo do comprimento da crista., Assim, estes segmentos de escala mais finos podem alongar, encurtar ou até desaparecer completamente. Na escala mais fina, segmentos de quarta ordem, que são da ordem de 10 quilômetros de comprimento, podem sobreviver como conduítes distintos para processos de acreção da crosta por apenas 100 a 10 mil anos. Estes segmentos são produtos de uma série de eventos de intrusão de diques, as unidades fundamentais da criação da crosta. Os diques formam-se quando o material fundido sobe através de fendas verticais e fissuras., A longevidade destes segmentos de quarta ordem e ciclos associados de atividade magmática, vulcânica, tectônica e hidrotermal exercem uma influência controladora sobre a distribuição e sobrevivência de comunidades exóticas da fauna bentônica que florescem no escuro, frio, ambiente hostil da Cordilheira do meio-oceano.

Como as investigações continuam, estamos vendo mais provas para ligações importantes entre muito diversos tipos de observações.,ial de profundidade,
• área da seção transversal do cume (uma proxy para magmáticas orçamento para a rápida propagação de cristas),
• espessura crustal,
• geoquímica e inferida erupção temperatura de lavas,
• medições da crosta terrestre magnetização,
• características de perto do eixo de falha, tais como ao longo de greve variações nas alturas das escarpas de falha,
• as larguras e inferida a profundidade de trincas e fissuras ao longo do eixo,
• lava as idades,
• presença ou ausência de uma crosta axial câmara de magma (ou derreter lente),
• intensidade da actividade hidrotermal, e
• abundância de fontes hidrotermais comunidades.,hoje em dia, geofísicos marinhos e geochemistas frequentemente assistem às palestras de ecologistas bentônicos e vice-versa; isso foi muito incomum há 20 anos. Assim, apesar dos recentes traumas orçamentais, a investigação de mid-ocean ridge é mais excitante e interdisciplinar do que nunca.

nós mapeamos agora quase metade do sistema global de cume médio-oceano ao longo de um corredor estreito que define o limite da placa central espalhando, um avanço notável considerando que nós mapeamos menos que um por cento do sistema apenas há uma década., Mas nós exploramos com submersíveis ou veículos operados remotamente menos de um por cento desta fascinante zona de criação de placas de crosta onde mais de 90 por cento da atividade vulcânica da terra se desloca. Fora desta faixa estreita, nos flancos do sistema de cume do meio do oceano, menos de um por cento foi mapeado e menos de .001 por cento foi explorado. Compare isso com o mapeamento da superfície de Vênus—que está perto de 100% completa., A visão de baixa resolução do fundo do mar global fornecida pela GEOSAT maps recentemente publicada fornece uma série de alvos tentadores para uma investigação mais aprofundada.suspeito que algumas das descobertas mais excitantes estão à frente num futuro próximo. Que grande momento para ser um geólogo Marinho (se você pode conseguir um emprego)!tanto a National Science Foundation como o Office of Naval Research support mid-ocean ridge tectonic studies.,

Ken Macdonald graduou-se em 1975 no Programa Conjunto MIT/WHOI em Oceanografia e desde então serviu uma dúzia de anos como membro da Woods Hole Oceanographic Institution Corporation. Ele teve o prazer de ver vários de seus alunos de graduação irem para o programa conjunto, e vários de seus alunos de pós-graduação se juntam a profissionais científicos em Woods Hole e em outros lugares. Ken liderou mais de 20 expedições em alto mar e teve a sorte de participar de algumas das primeiras explorações da Cordilheira do meio do oceano usando sondas de eco multi-feixe, veículos remotamente operados, e submersíveis., Ele diz que acha as cristas do meio do oceano tão excitantes e misteriosas como quando ele as encontrou pela primeira vez—e experimenta ilusões de entender como elas funcionam que são de curta duração e ilusórias.

RIDGE

RIDGE objetivos são dois: 1) proporcionar um foco para
coordenada e interdisciplinar de pesquisa em geológica e
geodinâmicos processos relacionados com a criação de litosfera oceânica,
e 2) para fornecer uma estrutura dentro da qual diversificada, inovadora,
investigador-iniciada a pesquisa pode ser realizada., Algumas realizações específicas do programa RIDGE ao longo dos últimos cinco anos incluem: descoberta de mudanças inesperadamente rápidas, especialmente nas comunidades hidrotérmicas e de ventilação, no rescaldo imediato de uma erupção.
monitoring real-time monitoring and response to magmatic events
on ridges in the Northeast Pacific (in collaboration with the National
Oceanic and Atmospheric Administration).descoberta de uma biosfera microbiana subsuperfície dentro da crosta oceânica, representando uma biomassa anteriormente desconhecida na Terra.,reconhecimento da ampla gama de Configurações tectônicas e diversidade da fauna associada com áreas hidrotermais de Cordilheira do Atlântico Médio.
Development Desenvolvimento de modelos quantitativos, baseados em observação que explicam a sensibilidade da topografia do eixo de crista a variáveis como taxa de espalhamento, fornecimento de magma e estrutura térmica axial.
Establishment Establishment of a global
digital database for mid-ocean ridge bathymetric data for specific
parts of the global ridge system.definição do tamanho pequeno dos corpos de Magma da crosta, mesmo nos cumes mais rápidos.,Recognition of the importance of buoyancy-driven flow in controlling both the narrness of mantle upwelling in a cross-axis sense and the three-dimensionality of upwelling along-axis.mapping and reconnaissance rock sampling of previously unexplored supersegments (long segments that typically extend 1,000 to 2,000
kilometres) in the global mid-ocean ridge system.
The The first measurements of plate motion on a mid-ocean ridge.,Provision of the first images of melt distribution in the upper mantle beneath a mid-ocean ridge by the MELT (Mantle ELectromagnetic
and Tomography) Experiment.