Biodiversiteten overrasker ved boblende dybhavskulde siver langs Cascadia-forkastningen

En ny undersøgelse ledet af Oregon State University (OSU) kandidatstuderende Sarah Seabrook, der bruger videnskabelige data og prøver fra Ocean Networks Canada (ONC) fokuserer på omfanget, variation, og kompleksiteten af ​​arter - fra mikrober til rørorme - fundet ved dybhavs-kolde nedsivningshabitater langs Cascadia-forkastningen ud for Nordamerikas vestkyst.

Undersøgelsen rapporterer for første gang om de overraskende rige og mangfoldige mikrobielle og dyresamfund ved otte nyligt opdagede kolde siver, sammenligner disse nye steder ud for Washingtons kyster, Oregon, og det nordlige Californien med to kendte udsivninger ud for British Columbias kyst ved Barkley Canyon og Clayoquot Slope – begge overvåget af ONC's kablede offshore-observatorium.

Nye dyregrupper, der er blevet identificeret ved disse kolde nedsivningshabitater - som fungerer som øer med biodiversitet i det dybe hav - omfatter rørorm, muslinger, smykker, krabber, stenfisk, anemoner, og muslinger.

"Opdagelsen af ​​rørormbuske [vestimentiferan siboglinid] ved Heceta-sivningen ud for Oregons kyst i den vedvarende iltminimumszone var et meget interessant fund, " siger Seabrook. "Dette er den første rapport om disse slangeorme fra denne region, og er især bemærkelsesværdig, da man mente, at deres fravær ved andre siver i regionen skyldtes lignende lave iltkoncentrationer."

Undersøgelsen fandt også uventet en syd-til-nord-tendens i artsrigdom ved kolde nedsivningshabitater, med rigere, mere forskelligartede mikrobielle samfund placeret på nordlige steder - især siver ud fra B.C. kysten ved Barkley Canyon og Clayoquot Slopes.

Seabrooks forskning var baseret på prøver indsamlet under tre oceanografiske ekspeditioner af ONC og Ocean Exploration Trust (OET) ved hjælp af to fjernbetjente køretøjer (ROV'er). Videooptagelser indsamlet af ROV'erne blev brugt til at undersøge samfund af større dyr såsom hvirvelløse dyr og fisk. Havbundssedimentprøver blev også indsamlet af ROV'erne, og mikrobielle samfund i sedimentet blev analyseret.

"Dette er virkelig bemærkelsesværdig og omfattende forskning, hvor koldsivningsøkosystemer blev undersøgt langs et meget bredt geografisk område i det nordøstlige Stillehav, " siger ONC-ansatte videnskabsmand og University of Victoria (UVic) adjungeret assisterende biologiprofessor Fabio De Leo, der var medforfatter til undersøgelsen. "De nye opdagelser vil robust vejlede fremtidig forskning i, hvordan disse levesteder interagerer med det omgivende havmiljø."

De kolde siver findes langs Cascadia-forkastningen, hvor tektonisk aktivitet øger metanproduktionen. Temperaturer ved kolde siver er omtrent de samme som det omgivende havvand, spænder fra 2-4 grader Celsius langs Cascadia-forkastningen. Derimod hydrotermiske ventilationskanaler, som også er vært for deres egne unikke biologiske samfund, er mindst 60 C og kan være helt op til 400 C.

Metan - hovedbestanddelen af ​​naturgas - og andre kulbrinter danner grundlaget for kolde sive-økosystemer, fungerer som en kemisk energikilde, der brænder mikrober gennem en proces kaldet kemosyntese. Mikrober i sedimentet på disse steder omdanner kemikalier, der frigives ved nedsivningen, til former, der kan bruges af andre arter og dyresamfund, mens de også skaber et filter, der absorberer drivhusgasser, som ellers ville blive frigivet.

Kolde siver er ofte præget af boblestrømme af metan, der stiger gennem havbundens sediment. Langs Cascadia-forkastningen er der mere end 1, 000 kendte boblestrømme, spænder over en afstand på 800 kilometer, der er forbundet med kolde nedsivningshabitater.

Først opdaget i 1983 på Florida Escarpment i den Mexicanske Golf, kolde siver er nu kendt for at være placeret i alle større oceaner langs kontinentale marginer. Hydrotermiske ventilationskanaler, bedre kendt og undersøgt, er blevet undersøgt siden slutningen af ​​1970'erne.

Studiet, med titlen "Heterogenitet af methansivbiomer i det nordøstlige Stillehav, "er et samarbejde mellem videnskabsmænd og forskere ved OSU, ONC, UVic, OET, og National Oceanic and Atmospheric Administration. Resultaterne vil blive offentliggjort i et kommende nummer af "Deep Sea Research Part II:Topical Studies in Oceanography."