Wetenschappers hebben voor het eerst bijgehouden hoeveel energie van planten en dieren aan het oppervlak van de open oceaan overleeft als deeltjes meer dan drie kilometer lager op de zeebodem vallen, waar ze zeggen dat een verrassend robuust ecosysteem reikhalzend uitkijkt.

Een nieuwe studie die deze week is gepubliceerd in Natuurcommunicatie documenteert hoe weinig energie overleeft. Het meeste gaat in de bovenste waterkolom verloren aan bacteriën, die alle fijnstof afspeuren op zoek naar voedsel. Maar sommige diatomeeën - een bepaald type eencellige algen - zijn zo zwaar dat ze na hun dood als een spreekwoordelijke steen zinken, de zeebodem bereiken voordat bacteriën de kans krijgen om alle voedingsstoffen en energie uit te spoelen.

Deze doden, maar rijk, diatomeeën komen aan op de oceaanbodem met het grootste deel van hun energievoorziening intact en vormen een voedselweb met onder andere buiswormen, kleine krabben en andere kleine organismen, leven in een "feest-of-hongersnood" bestaan.

"Diatomen vertegenwoordigen slechts ongeveer 3% tot 5% van het fytoplankton aan de oppervlakte, maar leveren de meeste energie die de oceaanbodem bereikt, " merkte Ricardo Letelier op, een mariene ecoloog van de Oregon State University en co-auteur van het onderzoek. "Deze grote diatomeeën hebben schelpen van silica die ze zwaar maken en ze laten zinken voordat ze uitgeput raken.

"Energie kan grappig zijn. Je kunt een donut of een stuk kolen eten, en ze kunnen allebei ongeveer dezelfde hoeveelheid koolstof bevatten. Maar je kunt niet veel energie krijgen van het eten van steenkool. Meestal meten we de hoeveelheid koolstof in organismen, niet de hoeveelheid energie die ze leveren. Deze studie is een van de eerste die zich richt op energie en de resultaten zijn verrassend."

Een paar jaar geleden, de onderzoekers, die hun studie richtten op de Noord-Pacific Subtropische Gyre, vond een ander aspect dat bijdraagt ​​aan het "feest-of-hongersnood"-bestaan ​​van organismen op de bodem van de oceaan. Er is een enorme piek in de productie van diatomeeën tijdens de laatste twee weken van augustus, het creëren van een scherpe piek in de voedselproductie voor die omgeving.

"Je kunt er je kalender aan aanpassen - de laatste paar weken van augustus is het diatomeeënseizoen, "Zei Letelier. "De organismen die zich meer dan twee mijl onder het oppervlak bevinden, kunnen zichzelf voor een korte periode volproppen, en dan moeten ze de rest van het jaar van weinig voedsel leven. Gelukkig, het is een koudwateromgeving en daarom hebben ze een laag metabolisme, dus ze hebben waarschijnlijk niet veel nodig."

De studie is belangrijk omdat er geen volledig begrip is van hoe de oceaan voldoet aan de energiebehoefte van alle organismen die daar leven. De productie van fytoplankton aan de oppervlakte is een enorme bron, maar er is nog steeds onzekerheid over hoe dicht het komt om alle energie te leveren die nodig is om al het leven dat wordt waargenomen in de diepe delen van de oceaan te ondersteunen. Andere bronnen zijn onder meer hydrothermale bronnen, methaan sijpelt, ethaan, en verschillende atmosferische en terrestrische koolstofbronnen.

"We zijn nog lang niet in staat om volledig inzicht te krijgen in het niveau van energiebehoeften en -bronnen, ' zei Letelier.