Methane as basic food: Special ecosystem discovered in Mexico's water caves

scuba divingenvironmentfreedivingextended rangecave divingmethaneecosystem
Diver (Bil Phillips, cave explorer) in Ox Bel Ha Cave System in the Yucatan Peninsula.
(c) HP Hartmann

Methane forms foundation of the food chain in caves of Yucatan In subterranean rivers and caves on the Mexican Yucatan Peninsula, scientists have found an ecosystem that they did not expect. The basis for life in this dark environment is methane and the bacteria that feed on it. Similar ecosystems have so far only been known from methane sources of the oceans and deep lakes. An international research team with the participation of the University of Basel reported on this special collaboration in the journal Nature Communications. Among the barren, calcareous soils in the northern Yucatán area, there is a widely ramified cave system with numerous underground water passages. The flooded caves contain layers of both fresh water from precipitation and saltwater from the nearby ocean. The funnel-shaped sinkholes that provide the population with access to fresh water are also widespread. The Mayans saw the sinkholes as entrances to the underworld and sometimes used the caves as places of worship and sacrifice. Researchers dive The most recent study of the vast Ox Bel Ha Cave Network in the northeast region of the peninsula – arguably the largest contiguous such system ever – is considered the most detailed of its kind so far. The field expeditions and sampling were conducted by scientists from the US and Mexico. The main authors of the study – David Brankovits, a doctoral student at Texas A & M University, and John Pohlman from the United States Geological Survey – had been trained specifically in cave and mixed gas diving. Particularly in the Yucatán Caves, the methane formed under the forest soils migrates downwards, so the methane-rich and oxygen-free water layer is at the top; in deep lakes, it is usually the other way round. Dr. Helge Niemann and Prof. Dr. med. Moritz Lehmann from the Department of Environmental Sciences at the University of Basel are now able to prove the foundation of the food chain in the caves: methane as an energy source and microorganisms that feed on it. The researchers gained their insights through mass spectrometry analyzes of the carbon isotope ratios of the fatty acids from cave shrimps that absorb methane and microorganisms.

Survival in the dark
Crustaceans, found in astonishing variety in this otherwise low-food environment, feed on the methane; in fact, it can comprise up to a fifth of their diet. "Little was known about the carbon cycle in these dark, enclosed cave systems," Lehmann commented. "Now it becomes clear why living things in such caves can survive in crystal clear water with no visible traces of food." Previously, it was assumed that most of the organic matter in the subterranean caverns came from the detritus of vegetation, which were flushed down by the sinkholes. Processes similar to those found in the Yucatán peninsula's underground water systems also occur in the area of methane sources in the deep sea as well as in some lakes where a great amount of methane escapes from the sediments and accumulates.

More Information:
www.unibas.ch
Link to the study
www.nature.com/articles/s41467-017-01776-x

The team in the Yucatan Peninsula
(c) John Pohlman
Diver (David Brankovits) collecting cave-adapted animals for the study in the Yucatan
(c) Balazs Lerner
Divers (David Brankovits and Tom Iliffe) entering a cenote in the Yucatan Peninsula
(c) Sergio Benitez
Summary of findings from the Ox Bel Ha Cave System

บทความนี้ได้รับการแปลโดยอัตโนมัติและอาจมีข้อผิดพลาดเล็กน้อย โปรดอ้างอิงจากฉบับภาษาอังกฤษต้นฉบับหากมีข้อสงสัย

เพิ่มเติม

Online Nitrox Certification: The New SSI Enriched Air Nitrox Program
AI KB

การรับรองไนตร็อกซ์ออนไลน์: โปรแกรม SSI Enriched Air Nitrox ใหม่

กำลังมองหาการรับรองไนตร็อกซ์ออนไลน์อยู่หรือไม่? เรียนรู้วิธีการทำงานของโปรแกรม SSI Enriched Air Nitrox, สิ่งที่ Nitrox 32 และ Nitrox 40 ครอบคลุม และประโยชน์ของการดำน้ำด้วยไนตร็อกซ์

3 วันที่ผ่านมา
predrag_vuckovic
Static Apnea Training: 9 Tips to Improve Your Breath Hold
AI KB

การฝึกภาวะหยุดหายใจแบบคงที่: 9 เคล็ดลับเพื่อพัฒนาการกลั้นหายใจของคุณ

ปรับปรุงการฝึกภาวะหยุดหายใจขณะหยุดหายใจด้วย 9 เคล็ดลับปฏิบัติสำหรับการควบคุมการกลั้นหายใจ การผ่อนคลาย การทนต่อ CO₂ การฟื้นตัว และการฝึกดำน้ำแบบฟรีไดฟ์อย่างปลอดภัยยิ่งขึ้น

5 วันที่ผ่านมา
Sea Turtle Conservation: How TurtleWatch Egypt 2.0 Protects Red Sea Turtles
AI KB

การอนุรักษ์เต่าทะเล: โครงการ TurtleWatch Egypt 2.0 ปกป้องเต่าทะเลในทะเลแดงอย่างไร

เรียนรู้ว่า TurtleWatch Egypt 2.0 สนับสนุนการอนุรักษ์เต่าทะเลในทะเลแดงอย่างไร และนักดำน้ำสามารถช่วยปกป้องเต่าทะเลผ่านวิทยาศาสตร์พลเมืองได้อย่างไร

9 วันที่ผ่านมา
iStock-Extreme-Photographer
Biggest Sea Creatures: 10 Ocean Giants Divers May Encounter
AI KB

สิ่งมีชีวิตในทะเลที่ใหญ่ที่สุด: 10 ยักษ์ใหญ่แห่งมหาสมุทรที่นักดำน้ำอาจพบเจอ

ค้นพบสิ่งมีชีวิตในทะเลที่ใหญ่ที่สุดในมหาสมุทร ตั้งแต่ปลาวาฬสีน้ำเงินและฉลามวาฬไปจนถึงกระเบนราหู เต่า ฉลาม และสัตว์ยักษ์อื่นๆ ในมหาสมุทรที่นักดำน้ำอาจพบเจอ

13 วันที่ผ่านมา
mares-janez-kranjc
Wreck Diving in the Bay of Kotor: The Ship That Sank Twice
AI KB

การดำน้ำสำรวจซากเรือในอ่าวโคเตอร์: เรือที่จมลงสองครั้ง

สำรวจการดำน้ำชมซากเรือในอ่าวโคเตอร์ ที่ซึ่งจักรพรรดิฟรานซ์ โจเซฟที่ 1 แห่งออสเตรีย หลับใหลอยู่ในฐานะซากเรือประวัติศาสตร์ในทะเลเอเดรียติกที่จมลง

23 วันที่ผ่านมา