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

scuba divingenvironmentcave 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

เพิ่มเติม

jman78
Kids Scuba Trips: Tips for Finding Family-Friendly Options

ทริปดำน้ำสำหรับเด็ก: เคล็ดลับในการค้นหาตัวเลือกที่เหมาะสำหรับครอบครัว

กำลังวางแผนทริปดำน้ำสำหรับเด็กอยู่ใช่ไหม? ค้นพบจุดดำน้ำที่ดีที่สุดสำหรับครอบครัว เคล็ดลับอุปกรณ์ที่จำเป็น และวิธีเลือกศูนย์ดำน้ำที่ได้รับการรับรองทั่วโลก

1 วันที่ผ่านมา
predrag-vuckovic
How to Become a Freediving Instructor: A Six-Month Roadmap

วิธีการเป็นครูสอนดำน้ำฟรีไดฟ์: แผนงานหกเดือน

อยากรู้ว่าจะเป็นครูสอนฟรีไดฟ์ได้อย่างไร? คู่มือหกเดือนนี้จะแนะนำหลักสูตร ทักษะ และขั้นตอนต่างๆ ที่จะช่วยให้คุณพัฒนาจากมือใหม่สู่มืออาชีพ

3 วันที่ผ่านมา
wei-shang
How Can You Become a Mermaid? The Ultimate Guide

คุณจะเป็นนางเงือกได้อย่างไร? คู่มือฉบับสมบูรณ์

คุณจะเป็นนางเงือกได้อย่างไร? ค้นพบทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อเริ่มต้นเส้นทางการเป็นนางเงือกวันนี้ ทั้งการฝึกอบรม ทักษะ ความปลอดภัย และหลักสูตรนางเงือกที่ดีที่สุด

5 วันที่ผ่านมา
mares
Best Gear for Scuba Diving Instructors: What the Pros Use

อุปกรณ์ที่ดีที่สุดสำหรับผู้สอนดำน้ำ: สิ่งที่มืออาชีพใช้

รับอุปกรณ์ที่ดีที่สุดที่ออกแบบมาสำหรับผู้สอนดำน้ำลึก ได้แก่ BCD ระดับมืออาชีพ ตัวควบคุม และคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นเพื่อรับมือกับการสอนในแต่ละวันและสภาวะที่ยากลำบาก

7 วันที่ผ่านมา
iStock-LUNAMARINA
8 Best Places to Go Freediving in Florida

8 สถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับการดำน้ำแบบฟรีไดฟ์ในฟลอริดา

การดำน้ำฟรีไดฟ์ในฟลอริดามีความหลากหลายที่หาที่เปรียบไม่ได้ ทั้งน้ำพุใส แนวปะการัง ถ้ำ และระบบนิเวศชายฝั่งที่เข้าถึงได้ง่าย ค้นพบจุดดำน้ำที่ดีที่สุดได้ที่นี่

9 วันที่ผ่านมา