Met behulp van een onderwaterrobot ontdekten ze een geheel nieuw ecosysteem, bestaande uit grottenstelsels vol krioelend leven.
Hydrothermale bronnen zijn goed bestudeerde fenomenen. Al decennia worden deze bronnen nauwgezet door wetenschappers onder de loep genomen. Toch blijken ze nog verrassingen voor ons in petto te hebben. Aan boord van het onderzoeksschip Falkor (too) reisde een team af naar een bekende onderzeese vulkaan in de Oost-Pacifische Rug. En in de vulkanische holtes onder de hydrothermale bronnen troffen ze tot hun verbazing een geheel nieuw ecosysteem aan, waar verschillende dieren prima lijken te gedijen.
Hydrothermale bronnen zijn eruptiekanalen in de zeebodem die over de hele wereld voorkomen bij vulkanisch actieve gebieden, meestal in de buurt van de mid-oceanische rug. Er komt warme mineraalrijke vloeistof door spleten in de aardkorst naar boven, die opgewarmd is door het magma van de aarde. De onderwaterwereld rond deze bronnen vormt een uniek ecosysteem. Een bekend gebied met hydrothermale bronnen bevindt zich op de bodem van de Atlantische Oceaan in het zogenoemde Atlantismassief van de Mid-Atlantische rug. Op dit soort plekken is mogelijk het eerste leven op aarde ontstaan.
De onderzoekers maakten gebruik van een geavanceerde onderwaterrobot, waarmee ze brokken vulkanische korst verplaatsten. Op die manier konden ze voor het eerst een blik onder een hydrothermale bron werpen die zich nabij een onderzeese vulkaan op 2.500 meter diepte bevindt. “We ontwikkelden in Nederland speciale gaasdozen die over scheuren in de aardkorst werden geplakt,” vertelt marien bioloog Sabine Gollner van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee. Toen ze die dozen na enkele dagen samen met de korst verwijderden, leverde dat een baanbrekende ontdekking op.
Leven
Het team ontdekte grottenstelsels die krioelen van wormen, slakken en chemo-synthetische bacteriën. De dieren blijken in water van zo’n aangename 25 graden Celsius te leven. “Wetenschappers hebben de afgelopen 46 jaar hydrothermale bronnen bestudeerd, maar hebben nog nooit gezocht naar dieren onder deze vulkanische warmwaterbronnen,” zegt Gollner. “We waren opgetogen toen we een kijkje namen in de ondergrondse holtes, vol met leven. Deze ontdekking voegt een nieuwe dimensie toe aan hydrothermale bronnen en laat zien dat er daaromheen zowel boven als onder de zeebodem leven bestaat.”
Kokerwormen
De onderzoekers vonden bovendien bewijs dat dieren uit de bronnen, zoals kokerwormen, onder de zeebodem door de vloeistof van de bronnen kunnen reizen om nieuwe leefgebieden te koloniseren. En dat is een interessant nieuw inzicht. Kokerwormen zijn een van de bekendste dieren van hydrothermale bronnen, maar er zijn maar heel weinig jongen van deze dieren gevonden in het water boven hydrothermale bronnen. Dit deed wetenschappers vermoeden dat ze zich onder het aardoppervlak verplaatsen om nieuwe hydrothermale gemeenschappen te creëren. En dat blijkt dus inderdaad te kloppen. “Ons begrip van het dierenleven bij hydrothermale bronnen in de diepzee is met deze ontdekking enorm uitgebreid,” zegt expeditieleider Monika Bright. “Er bestaan twee dynamische habitats. Boven- en ondergrondse dieren gedijen samen in harmonie, afhankelijk van de vloeistof van onderen en de zuurstof in het zeewater van boven.”
Ecosysteem
Hydrothermale bronnen zijn eigenlijk een soort warmwaterbronnen onder water. Warm water komt naar boven door scheuren in de aardkorst die het gevolg zijn van tektonische activiteit. Als er een nieuwe hydrothermale opening verschijnt, volgt het ecosysteem snel: binnen een jaar hebben dieren het gebied al gekoloniseerd. Wetenschappers weten niet hoe dierenlarven nieuwe warmwaterbronnen vinden. Dat is nu voor het eerst wat beter onderzocht. De onderzoekers bevestigen dat kokerwormlarven onder de zeebodem kunnen neerstrijken en er zelfs kunnen leven en gedijen. Het vinden van een geheel nieuw ecosysteem onder het zeebodemoppervlak is daarvan het bewijs.
Leven op ongelofelijke plaatsen
De ontdekking is bijzonder. “Op het land weten we al lang dat dieren in grotten onder de grond kunnen leven,” zegt uitvoerend directeur van het Schmidt Ocean Institute, Jyotika Virmani. “En in de oceaan leven dieren in het zand en de modder. Maar voor het eerst hebben wetenschappers nu ónder hydrothermale bronnen gekeken. Deze werkelijk opmerkelijke ontdekking van een nieuw ecosysteem, verborgen onder een ander ecosysteem, levert nieuw bewijs dat leven bestaat op ongelooflijke plaatsen. Het Schmidt Ocean Institute is er trots op een platform te hebben geboden aan Dr. Bright en haar team om nieuwe inzichten te verzamelen in deze systemen die kwetsbaar kunnen zijn voor diepzeemijnbouw.”
Wetenschappers zullen de komende maanden de resultaten van hun experimenten nader bestuderen. Daarnaast hebben de bevindingen ook verstrekkende implicaties. “De ontdekkingen die tijdens elke expeditie zijn gedaan, versterken de urgentie om onze oceaan volledig te verkennen, zodat we weten wat er in de diepzee bestaat,” zegt Wendy Schmidt, president en mede-oprichter van het Schmidt Ocean Institute. “De ontdekking van nieuwe wezens, landschappen en nu een geheel nieuw ecosysteem onderstreept hoeveel we nog moeten ontdekken over onze oceaan – en hoe belangrijk het is om te beschermen wat we nog niet weten of begrijpen.”
