En de sponzen houden er in deze weinig gastvrije omgeving noodgedwongen een ietwat luguber dieet op na.

De bodem van de Noordelijke IJszee is zo op het eerste gezicht een weinig aantrekkelijke plaats voor leven. Grote delen van de oceaan zijn permanent bedekt met ijs en in dergelijke donkere wateren is – door de afwezigheid van lichtminnende algen – maar weinig voedsel voorhanden. De verbazing was dan ook groot toen onderzoekers op de pieken van uitgedoofde onderzeese vulkanen in deze Noordelijke IJszee op een verrassend rijk en dichtbevolkt ecosysteem stuitten dat voornamelijk gedomineerd wordt door sponzen. Die sponzen zijn niet alleen in grote aantallen aanwezig, maar weten op de bodem van de koude, donkere oceaan ook nog eens een indrukwekkende omvang te bereiken.

Symbionten
Het roept natuurlijk de vraag op hoe de sponzen zich in deze gastvrije omgeving weten te onderhouden. De wetenschappers hebben zich daar kort na het aantreffen van de sponzen uitgebreid in verdiept, zo vertelt onderzoeker Antje Boetius. “Op de top van uitgedoofde vulkanische gebergtes hebben we enorme, prima gedijende spons-tuinen aangetroffen, waarvan we eerst niet wisten hoe ze aan voedsel kwamen. Onze analyse onthult nu dat deze sponzen microbiële symbionten bezitten die oude organische materie kunnen gebruiken. Dat stelt ze in staat om zich te voeden met de resten van voormalige, inmiddels uitgestorven, bewoners van de vulkanen, zoals de kokers van wormen – opgebouwd uit eiwitten en chitine – en ander afval.”

Voedsel
De sponzen werken dus nauw samen met bacteriën. Een dergelijke symbiose kennen we ook van sponzen in andere – wat gastvrijere – omgevingen: de bacteriën voorzien de sponzen van voedsel en de sponzen voorzien de bacteriën van een veilige verblijfplaats. Van een vergelijkbare samenwerking is sprake op de uitgedoofde vulkanen in de Noordelijke IJszee. Dat die samenwerking juist hier ontstaan is, is goed te verklaren. Want onderzoek wijst uit dat deze vulkanen duizenden jaren geleden een heel ander, maar eveneens rijk ecosysteem herbergden. Dat ecosysteem – dat bestond bij de gratie van substanties die uit de oceaanbodem lekten – verdween, maar de resten ervan bleven achter. En daar profiteren de sponzen – met hulp van hun microbiële samenwerkingspartners – nu van.

In de val
Die microbiële samenwerkingspartners blijken overigens geknipt voor hun rol; onderzoek wijst uit dat ze over de genen beschikken die nodig zijn om de benodigde stoffen aan de restanten van het vergane ecosysteem te onttrekken. Maar de sponzen zijn geen passieve profiteurs, zo benadrukken de onderzoekers. Ze lijken een steentje bij te dragen door skeletnaalden te produceren. Die skeletnaalden vormen een soort mat op de bodem waar de sponzen zich overheen kunnen bewegen en waaronder en -tussen organische resten als het ware gevangen komen te zitten. Zo creëeren de sponzen een soort val en verzekeren ze zich ervan dat er in de nabije omgeving voedselbronnen zijn waar ze – in nauwe samenwerking met de betrokken bacteriën – uit kunnen putten.

De sponzen zijn er in verschillende groottes: sommigen zijn slechts een centimeter groot. Anderen meten een halve meter! Afbeelding: Alfred-Wegener-Institut / PS101 AWI OFOS system.

Uniek
Het resultaat van dat alles is dus een prima functionerend en ronduit gedijend ecosysteem. Dat bleek ook wel toen onderzoekers dit ecosysteem vergeleken met ecosystemen op geringere diepte en met meer voedsel tot hun beschikking en moesten concluderen dat de biomassa op de uitgedoofde vulkanen in de Noordelijke IJszee zich kon meten met de biomassa in die veel gastvrijere en voedselrijkere omgevingen. “Dit is een uniek ecosysteem,” stelt Boetius. “We hebben nog nooit zoiets gezien in het hogergelegen centraal noordpoolgebied.”

Dat de ‘spons-tuinen’ nu pas zijn ontdekt, is goed te verklaren. Het is namelijk nog niet zo eenvoudig om de zeebodem die niet alleen onder water, maar ook onder zee-ijs schuilgaat, te bestuderen en bemonsteren. De vondst die nu op de uitgedoofde vulkanen is gedaan, doet dan ook vermoeden dat er nog veel meer interessante ecosystemen op ontdekking wachten. Genoeg reden om daarnaar te blijven zoeken, zo stellen de onderzoekers. Maar de tijd dringt. Want het zee-ijs in de Noordelijke IJszee smelt rap en daarmee veranderen ook de onderliggende wateren en de ecosystemen die ze herbergen.