Źródło termalne

Trzecie co do wielkości gorące źródło na świecie: Grand Prismatic Spring w Parku Narodowym Yellowstone (91 m średnicy)
Szczegółowy widok źródła tłuszczu w Baden-Baden (kąpiele termalne z chlorkiem sodu)
Mammoth Hot Springs w Park Narodowy Yellowstone
Gorące źródła w USA

Źródło termalne to źródło, z którego wypływają wody gruntowe , które są zwykle znacznie cieplejsze niż otaczające je przypowierzchniowe wody gruntowe. W Niemczech wodę gruntową definiuje się jako wodę termalną, jeśli jej temperatura w punkcie zrzutu przekracza 20 ° C.

Pochodzenie, występowanie

Generalnie źródła termalne występują na obszarach o zwiększonej aktywności wulkanicznej (np.Japonia, Tajwan, Islandia) i / lub w pobliżu systemów głębokich prądów ( np.Aachen , Baden-Baden ). Woda jest podgrzewana pod ziemią przez aktywność wulkaniczną lub przez cyrkulację wody w głębszych obszarach ziemi i podgrzewanie się tam zgodnie z głębokością geotermalną . Najgorętsze źródła w Europie w Bad Blumau (głęboki odwiert) osiągają 107 ° C, Bad Radkersburg (głęboki odwiert) 80 ° C, Chaudes-Aigues (Francja, naturalne źródło) 81,5 ° C, Aachen (naturalne źródło) 74 ° C, w Carlsbad (naturalne źródło) 72 ° C i Wiesbaden (naturalne źródło) 66 ° C. Na obszarach wulkanogennych temperatura wody jest czasami zbliżona do temperatury wrzenia . Ogólnie należy zauważyć, że temperatura wrzenia wody zależy od poziomu morza ( ciśnienia powietrza ) i ilości rozpuszczonych substancji (patrz tam ), a podane powyżej temperatury wody czasami nie są ze sobą porównywalne. Podczas wynurzania się na powierzchnię ziemi zwykle uwalniane są różne gazy, takie jak siarka lub dwutlenek węgla .

Obszar o największej na świecie koncentracji gorących źródeł na lądzie to Górny Basen Gejzerowy w Parku Narodowym Yellowstone ( USA ). Znajduje się tam 62% wszystkich gorących źródeł (z wyjątkiem oceanów). Najbardziej rozległy system źródeł termalnych występuje na dnie oceanu w grzbietach śródoceanicznych . Islandia, jako część Central Ocean Ridge, znana jest również z wielu gorących źródeł.

kolorowanie

Często można zaobserwować spiekane osady w miejscu bezpośredniego wyjścia z gorących źródeł , które w zależności od budowy chemicznej wody termalnej mogą mieć kolor od białego do szarego ( wapno ), jasnożółtego, pomarańczowego i brązowego (w zależności od zawartości żelaza) ) do czarnego ( mangan ). Ponadto, w zależności od określonej temperatury wody, mikroorganizmy, takie jak glony i bakterie ( np. Cyjanobakterie lub Thermus aquaticus ), mogą odbarwić wodę lub spieczone pięty. Kolor wywoływany przez wiele takich mikroorganizmów zmienia się z jasnożółtego na pomarańczowy do ciemnozielonego.

Społeczności

Źródła termalne są na ogół ubogie w gatunki. Zasadniczo można powiedzieć, że „normalne” zwierzęta wodne i rośliny nie mogą trwale przetrwać w temperaturach powyżej 30 ° C. Dlatego źródła termalne zamieszkują wyspecjalizowane społeczności. Wartości graniczne, do których wyspecjalizowane organizmy wodne mogą przystosować się do ciepła, są bardzo zróżnicowane. W przypadku chrząszczy i wrotków skrajna granica wynosi 45–49 ° C. Niebieskie algi tolerują do 69 ° C, bakterie nitkowate ( Chlamydothrix Thermalis ) do 77,5 ° C. Wrzące źródła termalne są w większości wolne od organizmów na powierzchni ziemi. Jednak gorące źródła na dnie głębin mogą być nadal kolonizowane przez bakterie w znacznie wyższych temperaturach, ponieważ woda nie wrze przy wysokim ciśnieniu otoczenia (patrz poniżej). Można tu znaleźć szczególnie wyjątkowe i niedawno odkryte społeczności (patrz czarni palacze ).

Gorąca woda zawiera również niewiele rozpuszczonego tlenu , podczas gdy wysoka temperatura znacznie zwiększa zapotrzebowanie większości organizmów na tlen. Dlatego wiele organizmów cierpi na brak tlenu. Jednak niektóre gatunki rozwiązują ten problem, wypływając na powierzchnię, aby oddychać, na przykład ślimaki wodne płuca lub chrząszcze wodne .

Wiele źródeł termalnych zawiera również rozpuszczony siarkowodór , który reaguje z rozpuszczonym tlenem, a tym samym dodatkowo zmniejsza zawartość tlenu. Dla wielu organizmów siarkowodór jest sam w sobie trujący. Liczne bakterie (np. Beggiatoa arachnoidea , Thiotrix nivea ) i niektóre sinice ( Spirulina sp. , Oscillatoria chlorina ) są w stanie nie tylko znieść siarkowodór, ale nawet wykorzystać go jako źródło energii do własnego wzrostu. Takie organizmy zwykle występują w dużych ilościach w siarkowych źródłach termalnych. Niektóre zielone algi, takie jak Cosmarium laeve, nie mogą używać siarkowodoru, ale mogą go tolerować i dlatego można je również znaleźć w źródłach siarkowych. Na tym tle kominy hydrotermalne są również omawiane w związku z powstaniem życia na Ziemi.

W trakcie źródła termalnego panują zwykle bardziej umiarkowane i znacznie korzystniejsze warunki. Woda jest ciepła, ale już nie gorąca, wzbogacana w tlen poprzez ruch i nie ma sezonowych wahań temperatury. Dlatego też w spływach źródeł termalnych w strefie umiarkowanej czasami spotyka się gatunki, które w przeciwnym razie występują tylko w strefie podzwrotnikowej lub tropikalnej. W źródle termalnym w Baden pod Wiedniem dotyczy to ślimaka Physa acuta lub trawy Cyperus longus .

Specjalne gorące źródła

Gorące źródło, Yellowstone

Gejzer to specjalny rodzaj gorącego źródła, w których woda jest popychana w górę jak z fontanny w regularnych lub nieregularnych odstępach i odpryskami górę. Fumarole to gorące źródła, z których woda uchodzi w postaci pary . Jeśli wypływająca woda jest zmieszana z błotem i gliną, nazywa się to garnkiem błotnym .

Jeśli woda ze źródła termalnego zmiesza się pod ziemią z chłodniejszą wodą gruntową pod wpływem opadów atmosferycznych, powstaje ciepłe źródło.

Prawie wszystkie gorące źródła na świecie zawierają świeżą wodę. Jedyne trzy (znane) źródła gorącej wody morskiej znajdują się we Włoszech na Wezuwiuszu , na japońskiej wyspie Hokkaidō i na tajwańskiej wyspie Lü Dao („Zielona Wyspa”).

Źródła na dnie głębinowych

Biały palacz podwodnego wulkanu Eifuku (Japonia)

Na głębokim morzu znajduje się kilka bardzo wysokich i aktywnych wulkanicznie gór. Tworzą sieć obejmującą całą ziemię i liczącą dziesiątki tysięcy kilometrów. Na tych grzbietach śródoceanicznych można znaleźć źródła termalne o temperaturze powyżej 400 ° C. Tworzy je woda morska, która przenika przez skorupę ziemską i wypływa ponownie podgrzana. Tak zwane czarno-białe wędzarnie , kominy rurowe lub stożkowe, z których wydobywa się gorąca woda wraz z chmurą osadów, tworzą się na dnie morskim z wytrąconych minerałów .

Źródła termalne mogą również powstać na dnie morskim w wyniku egzotermicznego procesu chemicznego, serpentynizacji , i dlatego nie są związane z grzbietami oceanu. Takie źródło zostało odkryte po raz pierwszy w 2000 roku ( Lost City , z temperaturami od 40 ° C do 90 ° C).

posługiwać się

Małpy kąpiące się w Jigokudani Monkey Park (Yamanouchi, Prefektura Nagano)

Gorące i ciepłe źródła są popularne w celach terapeutycznych, ponieważ są bogatsze w rozpuszczone minerały niż zimne źródła. Gorące i ciepłe źródła były znane Indianom z Ameryki Północnej ponad 10 000 lat temu i były wykorzystywane jako miejsca lecznicze. Źródło Jordan Spring w Bad Oeynhausen zostało odwiercone w 1926 roku i jest największym na świecie gazowanym termalnym źródłem solankowym o głębokości 725 mi wydatku 3000 l / min. Źródła termalne Aachen i Wiesbaden należą również do najbardziej produktywnych źródeł termalnych w Niemczech . Źródła te często prowadziły do ​​budowy łaźni termalnych . W Wiesbaden również Nowy Ratusz i dwa zespoły mieszkalne są ogrzewane wodą termalną.

Źródła energii mogą być również wykorzystywane jako źródła energii . Z energii geotermalnej na Islandii pochodziła energia pierwotna w kraju, np. Ponad 50 proc. Niebieskie Lónið (ang. Niebieski Laguna ) sztuczny gorące źródła, które są zasilane ściekami z elektrowni geotermalnej. Jest to popularna atrakcja turystyczna na półwyspie Reykjanes .

Zobacz też

Inne zjawiska powulkaniczne lub związane ze źródłami termicznymi:

Gorące źródła w Caldeira Velha na Sao Miguel / Azory

literatura

  • Mariano Messini, GC Di Lollo: Acque minerali del mondo, catalogo terapeutico. Società Editrice <Universo>, Roma 1957.
  • Gerald A. Waring: Thermal Springs of the United States and Other Countries of the World - A Summary Geological Survey. Papier profesjonalny. Vol. 492. Washington 1965. ISSN  0096-0446
  • Miroslav Malkovsky: Wody mineralne i termalne świata. A-Europe - materiały z sympozjum II Międzynarodowy Kongres Geologiczny: Raport z dwudziestej trzeciej sesji Czechosłowacja 1968. Academia, Praga 1969.
  • Miroslav Malkovsky: Wody mineralne i termalne świata. Kraje B-Zamorskie - obrady sympozjum II Międzynarodowy Kongres Geologiczny: Raport z dwudziestej trzeciej sesji Czechosłowacja 1968. Academia, Praga 1969.
  • Walter Carlé : Wody mineralne i termalne Europy Środkowej. Książki z czasopisma Naturwissenschaftliche Rundschau. 2 tomy Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1975. ISBN 3-8047-0461-1
  • Energia geotermalna i wulkanizm obszaru śródziemnomorskiego. Międzynarodowy Kongres na temat wód termalnych Oct. 1976. Postępowanie WODY TERMICZNE. Vol. 2. National Technical University, Ateny 1976.
  • Jost Camenzind, Hans Peter Treichler , Otto Knüsel, Lilian Jaeggi-Landolf, Hansjörg Schmassmann: Termy w Szwajcarii. Offizin, Zurych 1990. ISBN 3-907495-11-X
  • Björn Hróarsson, Sigurdur Sveinn Jóhnsson: Gejzery i gorące źródła na Islandii. Mál og menning, Reykjavík 1992. ISBN 9979-3-0387-5
  • Josef Zötl: Austriackie wody mineralne i lecznicze. Fundamenty geologiczne i pierwiastki śladowe. Springer, Wiedeń 1993. ISBN 3-211-82396-4
  • Gerd Michel: Wody mineralne i termalne. Ogólna balneogeologia. Podręcznik hydrogeologii. Vol. 7. Borntraeger, Berlin 1997. ISBN 3-443-01011-3
  • Sally Jackson: Gorące źródła Nowej Zelandii. Reed Publishing, Birkenhead Auckl 2001. ISBN 0-7900-0814-9
  • Marjorie Gersh-Young: Hot Springs i Hot Pools of the Southwest. Oryginalny przewodnik Jaysona Loama . Aqua Thermal Access, Santa Cruz 2004. ISBN 1-890880-05-1
  • Marjorie Gersh-Young: Hot Springs i Hot Pools Of The Northwest . Aqua Thermal Access, Santa Cruz CA 2003. ISBN 1-890880-04-3
  • Glenn Woodsworth: Hot Springs of Western Canada, kompletny przewodnik . Gordon Soules Book Publishers, West Vancouver 1999. ISBN 0-919574-03-3
  • Elsalore Fetzmann: Biologia badeńskich łaźni termalnych . Zawiadomienia Austriackiej Administracji Sanitarnej, tom 59, 1-4. 1958.
  • Löhnert i in. (1992) Wody termalne w dorzeczu Mygdonias (północna Grecja). Nauki o Ziemi; 10, 3; 73-78; doi: 10.2312 / geosciences.1992.10.73 .
  • Allen Pentecost: trawertyny. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2005, 445 stron (w języku angielskim)

linki internetowe

Commons : Hot Springs  - Zbiór zdjęć, filmów i plików audio
Wikisłownik: Thermal spring  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia

Indywidualne dowody

  1. ↑ Ale są też źródła termogeniczne (i źródła kopalne), które sięgają do skorupy ziemskiej, ale których woda ochłodziła się do „normalnej” temperatury na górze. Porównaj z A. Pentecost, wykaz literatury
  2. ↑ Deutscher Heilbäderverband eV: Definicje: Normy jakości dotyczące oceny uzdrowisk, terenów rekreacyjnych i studni leczniczych . Wydanie 12, Bonn, 2005
  3. ↑ Bad Blumau Heizkraftwerk ( Pamiątka z 2 października 2008 w Internet Archive ) (27 sierpnia 2009).
  4. ↑ Bernhard Maximilian Lersch : Hydro-Physik, Berlin 1865, dostępne tutaj w Google Books.
  5. ↑ William Martin: Kominy hydrotermalne i pochodzenie życia . Biology in our time 39 (3), s. 166-174 (2009), ISSN  0045-205X .
  6. ^ Nowe otwory hydrotermalne odkryte wraz z rozpoczęciem badań „Odysei Południowego Pacyfiku” .
  7. ^ Wodór i metan podtrzymują niezwykłe życie w „Zaginionym Mieście” na dnie morza .
  8. ↑ Jordansprudel in Bad Oeynhausen ( pamiątka z 26 października 2014 r. W Internet Archive ) (dostęp 18 października 2014 r.).
  9. ^ Frankfurter Allgemeine Zeitung: Energia z 26 gorących źródeł - Wiesbaden ogrzewa wodą termalną