أجرى علماء في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) دراسة استكشافية لحقول الفوهات الحرارية المائية النشطة في البحر الأحمر عند منطقة جبل حطيبة، وهو بركان رئيسي في صدع البحر الأحمر. وهذه الحقول النشطة تعتبر الأكبر من نوعها في العالم. ومن المتوقع أن تقدم نتائج هذه الدراسة رؤى حول الموارد البيولوجية والمعدنية في أعماق البحر الأحمر وآلية تطور الحياة في مثل هذه الظروف البيئية الشديدة.  

الفوهات الحرارية المائية هي ينابيع ساخنة تنتجها البراكين تحت الماء عند حدود الصفائح التكتونية. وعادة ما تتواجد مع هذه الينابيع التي يتم تسخينها عن طريق الصهارة تحت البركان، كميات كبيرة وغير اعتيادية من المجتمعات الميكروبية. 

اعتمدت دراسة كاوست التي قادتها البروفيسورة فروكجي فان دير زوان على أكثر من 10 سنوات من الاستكشاف وجمع العينات. وكانت البيانات تشير منذ عام 2011 على وجود فوهات حرارية مائية، لم يتم تأكيد هذه الفوهات على نحو مباشر حتى تمكنت فان دير زوان وفريقها من رؤيتها بكاميرات مثبتة على غواصات تُشَغَّل عن بعد (ROVs) على عمق 1000 متر تحت سطح البحر الأحمر في عامي 2022 و2023. ونُشرت نتائج هذه الدراسة في المجلة العلمية  (Communications Earth & Environment).  

وقالت البروفيسورة فان دير زوان "لقد كانت دراسة طويلة تضمنت خليطًا من الخبرات المختلفة واستخدام المركبات والمعدات المتطورة وسفن الأبحاث. ففي البداية، تبين لنا من البيانات وعينات الصخور وخرائط قياس الأعماق وجود هذه الفوهات الحرارية المائية، لكننا لم نؤكدها على وجه اليقين حتى استطعنا تصويرها باستخدام الغواصات التي يتم تشغيلها عن بعد". 

تشير البيانات العلمية إلى وجود فوهات حرارية مائية في برك عميقة عالية الملوحة في البحر الأحمر منذ الستينيات، ولكن حتى الآن لا يوجد دليل مرئي مباشر لها، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم قدرة المعدات على تحمل البيئات المسببة للتآكل والسخونة الشديدة المرتبطة بهذه البرك الملحية. 

وفي هذا السياق، رسم العلماء خرائط لـ 45 فوهة في منطقة جبل حطيبة، والتي غطت مساحة إجمالية كبيرة بلغت 1,6 كيلومتراً مربعاً. وكانت الفوهات الأربعة عشر التي لُوحِظَت على نحو مباشر وهي تنفث المياه الساخنة بشكل نشط تختلف تمامًا عن مثيلاتها الأخرى في تلال وسط المحيط في جميع أنحاء العالم، والتي يقتصر نشاطها في كثير من الأحيان على بقعة أصغر. 

يشار إلى أن درجات الحرارة المنخفضة للفوهات (40 درجة مئوية) ساهمت في تكوين العديد من تلال أوكسيد هيدروكسيد الحديد التي استضافت مجتمعات ميكروبية مزدهرة. وفي المقابل، يُعتقد أن هذه المجتمعات تساهم في إنشاء تلال كبيرة يمكن أن تزدهر فيها الحياة. ويذكر أنه كان هناك بعض الحيوانات الكبيرة بالقرب من الفوهات، مما يؤكد احتمال أن توفر هذه المجتمعات الميكروبية أدلة حول كيفية تشّكل الحياة وتكيفها لأول مرة في أعماق البحار. 

توقعت فان دير زوان وزملاءها أن تُشّكل هذه الفوهات نموذجًا مثاليًا لدراسة الحياة في عصر ما قبل الكمبري، وهي أقدم فترة زمنية من تاريخ الأرض، وتحديداً متى ظهرت الحياة لأول مرة. وقالت فان دير زوان "إن تراكم رواسب الحديد الكبيرة جدًا من قبل الميكروبات في جبل حطيبة يمكن مقارنته بما حدث في عصر ما قبل الكمبري، كما أن ظروف مياه البحر الأحمر المالحة الدافئة في الأعماق أقرب إلى ظروف المحيط ما قبل الكمبري من البحار والمحيطات الأخرى في العالم".  

أُجريت هذه الدراسة البحثية بالتعاون مع علماء مركز جيومار هيلمهولتز لأبحاث المحيطات في ألمانيا، باستخدام سفن بحثية متعددة ومعدات بحث متخصصة في أعماق المحيطات، وبمشاركة موظفين من كاوست، وفوغرو، والمركز اليوناني للأبحاث البحرية.