Hydrotermální prameny středooceánských hřbetů (také známé jako „černí kuřáci“ [1] ) jsou četné prameny působící na dně oceánu , omezené na axiální části středooceánských hřbetů . Z nich se do oceánů dostává vysoce mineralizovaná horká voda pod tlakem stovek atmosfér . Jsou to trubkovité útvary dosahující výšky desítek metrů, jejichž stabilita je zajištěna působením Archimedovy síly (extruzní síla).
Sovětští vědci nejprve studovali a popisovali „černé kuřáky“ východně od Galapág na základě výsledků oceánografické expedice na palubě R/V Dmitrije Mendělejeva v roce 1974.
Později byli v této hydrotermální oblasti 21 o s podrobně studováni „černí kuřáci“ . sh. East Pacific Rise (EPR) [2] pomocí batyskafů „Siana“ v únoru 1978 a „ Alvin “ v březnu 1979.
Hydrotermální oceánské průduchy přenášejí rozpuštěné prvky z oceánské kůry do oceánů, mění kůru a velmi významně přispívají k chemickému složení oceánů. Spolu s cyklem tvorby oceánské kůry v oceánských hřbetech a její recyklace do pláště představuje hydrotermální alterace dvoustupňový systém přenosu prvků mezi pláštěm a oceány. Oceánská kůra recyklovaná do pláště je zřejmě zodpovědná za část nehomogenit pláště.
"Smokers" chrlí geotermální vodu o teplotě až 400°C. Díky vysokému tlaku tato voda nevaří, ale je v superkritickém stavu . Příčinou černé barvy a zákalu je suspenze sulfidů kovů . Při kontaktu s oceánskou vodou se geotermální ochlazuje a jako první z ní vypadnou sulfidy železa , mědi a niklu , natřené černě. Právě z nich se tvoří dýmky „kuřáků“. V procesu dalšího ochlazování (200-300 °C) vypadávají z geotermální vody sulfidy zinku a manganu , natřené na bílo, takže dno kolem „černých kuřáků“ je bílé. Jak geotermální voda pomalu stoupá, ochlazuje se na 300 °C, než se vůbec dotkne oceánské vody, a tvoří „bílé kuřáky“ se zinkovými a sulfidovými trubicemi.
Geotermální voda obsahuje také sirovodík, draslík a hořčík. Má alkalickou reakci [3] .
Hydrotermální prameny jsou jakési „oázy života“ v hluboké afotické zóně oceánu, existující nikoli na bázi fotosyntézy, ale na chemosyntetických bakteriích. Toto je stanoviště neobvyklých biologických společenstev, které poskytují tvorbu nezávislých ekosystémů . Jsou na ně tedy omezeny nejhlubší části biosféry , dosahující hloubky 2500 metrů nebo více [4] .
V roce 2016 byly publikovány studie [5] , podle kterých mohl být poslední společný předek všech živých organismů ( LUCA ) obyvatelem hydrotermálního zdroje, a to zhruba před 3,8 miliardami let.
K tepelné bilanci Země určitým způsobem přispívají hydrotermální zdroje . Pod středními hřebeny se plášť přibližuje nejblíže k povrchu. Mořská voda proniká trhlinami do oceánské kůry do značné hloubky, vlivem tepelné vodivosti se zahřívá plášťovým teplem a koncentruje se v magmatických komorách . Dále vnitřní tlak přehřáté vody v komorách vede k uvolňování vysoce mineralizovaných proudů ze zdrojů na dně.
Jejich celkový příspěvek k tepelné bilanci Země je asi 20 % z celkového uvolněného geotermálního tepla – ročně černí kuřáci vychrlí asi 3⋅10 9 tun vysoce mineralizované vody ohřáté na 350 °C a asi 6⋅10 11 tun – nízko- zdroje teploty (nad 20 °C) .