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

Xem thêm

istock-mariusltu
Raja Ampat Scuba Diving—A Complete Guide to Indonesia's Wildest Reefs

Lặn biển Raja Ampat — Hướng dẫn đầy đủ về những rạn san hô hoang sơ nhất Indonesia

Hôm nay
mares
ProTec Joins SSI to Elevate Cave & Tech Diving

ProTec hợp tác với SSI để nâng tầm lặn hang động và lặn kỹ thuật.

Trung tâm lặn ProTec Dive Centers vừa gia nhập SSI. Dưới đây là cách đội ngũ lặn hang động và lặn kỹ thuật hàng đầu này đang nâng tầm cho các thợ lặn kỹ thuật trên toàn thế giới.

2 ngày trước
andreas-jabusch-unsplash
Eco-Friendly Soap: What to Buy and Why it Matters

Xà phòng thân thiện với môi trường: Nên mua loại nào và tại sao điều đó lại quan trọng

Khám phá những loại xà phòng thân thiện với môi trường và các thương hiệu an toàn cho đại dương tốt nhất, những gì nên tránh và tại sao điều đó lại quan trọng. Chỉ với những thay đổi đơn giản, bạn có thể giúp bảo vệ đại dương của chúng ta.

4 ngày trước
predrag-vuckovic
12 Best Destinations for Scuba Diving in Earth's Quietest Waters

12 điểm đến lặn biển tuyệt vời nhất trên Trái đất

Khám phá 12 điểm đến lặn biển tuyệt vời nhất ở những vùng nước lặng, với các rạn san hô xa xôi, công viên biển nguyên sơ và những địa điểm vắng vẻ, nơi bạn có thể cảm nhận được sự hoang dã của đại dương.

6 ngày trước
ssi_wei_shang
Stunning Mermaid Costume Ideas for Every Style

Những ý tưởng trang phục nàng tiên cá tuyệt đẹp phù hợp với mọi phong cách.

Khám phá những ý tưởng trang phục nàng tiên cá tuyệt đẹp cho mọi phong cách—từ vẻ ngoài cổ điển của đại dương đến những thiết kế huyền ảo. Hãy tìm cảm hứng để tạo nên hình tượng nàng tiên cá hoàn hảo của riêng bạn tại đây.

8 ngày trước