Fantoom hydrothermale bronnen in de diepzee

August 3, 2016 Onderzoek verklaart hoe organismen zich verplaatsen tussen hydrothermale bronnen
Zeer gespecialiseerde gemeenschappen vormen zich bij de hydrothermale bronnen in de diepzee. Deze gemeenschappen liggen vaak honderden of duizenden kilometers uit elkaar, waardoor mariene biologen zich afvragen hoe larven van dezelfde soort zich van de ene naar de andere locatie verplaatsen. Met behulp van oceanografische en genetische analyses van schelpen van het geslacht Bathymodiolus heeft een internationaal team van wetenschappers onder leiding van GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel bewezen dat er nog niet ontdekte hydrothermale bronnen tussen de bronnen zijn die als tussenpunten dienen. Grote bloemachtige kokerwormen, mosselen van een meter lang, gepantserde wormen en spookachtige vissen zijn slechts enkele van de wezens die deel uitmaken van de unieke diversiteit van de hete hydrothermale bronnen (ook wel black smokers genoemd) in de diepzee. De ontwikkeling van dergelijke ecosystemen is gekoppeld aan tektonische en vulkanische activiteit op de oceaanbodem. Hydrothermale bronnen liggen vaak geïsoleerd en ver van elkaar. Op de Mid-Atlantische Rug liggen ze honderden, zelfs duizenden kilometers uit elkaar. Veel van de dieren die er leven blijven ondergronds als ze eenmaal volwassen zijn. Alleen tijdens hun larvestadium kunnen ze zich van de ene naar de andere locatie verplaatsen. Hoe de uitwisseling tussen verschillende populaties mogelijk wordt gemaakt, is een mysterie gebleven voor wetenschappers, omdat het vrijwel onmogelijk is om de verspreiding van larven in de oceaan te bestuderen. Deze studie, gepubliceerd in het internationale tijdschrift Current Biology, werpt enig licht op dit fenomeen. "Om de uitwisseling tussen verschillende hydrothermale bronnen bij de Mid-Atlantische Rug te detecteren, gebruikten we een combinatie van genetische analyse met hoge resolutie en computersimulaties van de verspreiding van larven. Als voorbeeld gebruikten we de schelpen van het geslacht Bathymodiolus, omdat deze dieren een belangrijke soort zijn in hydrothermale ecosystemen," zei Dr. Corinna Breusing van GEOMAR in het Duits. Zij is de auteur van het onderzoek. Voor de deelnemende oceanografen was het onderzoek een primeur, omdat er geen gegevens waren over stromingspatronen in de diepzee. Prof. dr. Arne Biastoch van GEOMAR legde uit dat ze verschillende oceaanmodellen hadden gebruikt en aangepast voordat ze een realistische simulatie kregen van de drijfpatronen van de larven. De modelgegevens werden vervolgens ondersteund door moleculaire analyse - een combinatie die volgens Dr. Biastoch zelden werd gebruikt. Het team ontwikkelde vervolgens moleculaire markers voor de analyse van de relaties zelf, omdat de genetische gegevens voor Bathymodiolus nog niet ontwikkeld waren. Daarbij ontdekten de onderzoekers dat er wel een uitwisseling tussen de verschillende populaties bestaat, maar dat die niet binnen één generatie plaatsvindt, omdat de larven normaal gesproken niet meer dan 150 kilometer afdrijven. Prof. dr. Thorsten Reusch van GEOMAR zei dat er onontdekte hydrothermale bronnen of habitats van vergelijkbare aard in de Midden-Atlantische Rug moeten zijn die als een soort "stop" dienen en de uitwisseling tussen verschillende gemeenschappen vergemakkelijken. Hij voegde eraan toe dat ze naar zulke "haltes" verwezen als fantoomstapstenen, omdat ze niet weten waar ze zich bevinden of hoe ze zijn ontworpen. De resultaten van het onderzoek zijn relevant omdat hydrothermale ecosystemen sulfide-afzettingen bevatten, waarvan bekend is dat ze potentiële mineraalbronnen zijn voor de toekomst. Dr. Breusing zei dat als de sulfideafzettingen aangetast zijn, er geschikte beschermingszones moeten worden ingesteld, rekening houdend met de migratieroutes van de unieke bewoners van de warmwaterbronnen. Hij hoopt dat hun werk kan leiden tot verder onderzoek naar andere organismen en geografische gebieden, zodat de verzamelde informatie kan worden gebruikt om effectieve beschermingsmaatregelen te ontwikkelen. Meer informatie: www.geomar.de Zie ook: Hydrothermale opening ontdekt in Golf van Californië Hydrothermale bronnen ontdekt bij Azoren-archipel Onderzoekers stellen 3D-kaart samen van hydrothermisch veld in Stille Oceaan