De hydrothermale afvoervloeistoffen van het verspreidingscentrum van Gorda Ridge in de noordoostelijke Stille Oceaan creëren een biologisch centrum van activiteit in de diepzee. Daar, in de donkere oceaan, een uniek voedselweb gedijt niet op fotosynthese, maar eerder op chemische energie uit de uitstromende vloeistoffen. Onder de wezens die een velddag vieren bij de ventilatieopeningen van Gorda Ridge, is een divers assortiment microbiële eukaryoten, of protisten, die grazen op chemosynthetische bacteriën en archaea.

Deze protistan grazende, dat een sleutelmechanisme is voor koolstoftransport en -recycling in microbiële voedselwebben, oefent een hogere predatiedruk uit op hydrothermale ventilatieplaatsen dan in de omringende diepzeeomgeving, een nieuwe krant vindt.

"Onze bevindingen bieden een eerste schatting van de graasdruk van protistan in voedselwebben van hydrothermale ventilatieopeningen, wijzend op de belangrijke rol die verschillende diepzee-protistaanse gemeenschappen spelen in de koolstofcyclus in de diepzee, "volgens de krant Begrazing in Protistan heeft invloed op microbiële gemeenschappen en koolstofcyclische ad diepzee hydrothermale ventilatieopeningen gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ).

Protisten dienen als schakel tussen primaire producenten en hogere trofische niveaus, en hun begrazing is een belangrijk mechanisme voor koolstoftransport en recycling in microbiële voedselwebben, de krant stelt.

Uit het onderzoek bleek dat protisten 28-62% van de dagelijkse voorraad bacteriën en archaea-biomassa consumeren in het afvoeren van hydrothermale ventilatievloeistoffen uit de Gorda Ridge, die ongeveer 200 kilometer uit de kust van het zuiden van Oregon ligt. In aanvulling, onderzoekers schatten dat protistan begrazing verantwoordelijk kan zijn voor het consumeren of overbrengen van tot 22% of koolstof die wordt vastgelegd door de chemosynthetische populatie in de afvoerende vloeistoffen. Hoewel het lot van al die koolstof onduidelijk is, "protistan begrazing zal een deel van de organische koolstof afgeven in de microbiële lus als gevolg van uitscheiding, egestie, en slordig eten, " en een deel van de koolstof zal worden opgenomen door grotere organismen die protistancellen consumeren, de krant stelt.

Na het verzamelen van ventilatievloeistofmonsters van de hydrothermale ventilatievelden Sea Cliff en Apollo in de Gorda Ridge, onderzoekers voerden begrazingsexperimenten uit, die enkele technische uitdagingen met zich meebracht die moesten worden overwonnen. Bijvoorbeeld, "Het bereiden van een kwaliteitsmaaltijd voor deze protisten is erg moeilijk, " zei hoofdauteur Sarah Hu, een postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Mariene Chemie en Geochemie van de Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI).

"Het was heel opwindend om dit onderzoek te doen op een diepzee-ontluchtingslocatie omdat het voedselweb daar zo fascinerend is, en het wordt aangedreven door wat er gebeurt bij deze afvoervloeistof, " zei Hu, die aan boord van de E/V Nautilus was tijdens de cruise van mei-juni 2019. "Er is dit hele microbiële systeem en deze gemeenschap die daar onder de eufotische zone buiten het bereik van zonlicht opereert. Ik was opgewonden om uit te breiden wat we weten over de microbiële gemeenschappen bij deze ventilatieopeningen."

Hu en co-auteur Julie Huber zeiden dat kwantitatieve metingen belangrijk zijn om te begrijpen hoe voedselwebben werken op ongerepte en ongestoorde ventilatieopeningen.

"De oceaan biedt ons een aantal ecosysteemdiensten die veel mensen kennen, zoals zeevruchten en koolstofputten. Nog, als we denken aan microbiële ecosysteemdiensten, vooral in de diepe zee, we hebben gewoon niet zoveel gegevens over hoe die voedselwebben werken, " zei Huber, associate scientist bij de afdeling Mariene Chemie en Geochemie van de WHOI.

Het verkrijgen van nulmetingen "wordt steeds belangrijker naarmate deze habitats worden bekeken voor diepzeemijnbouw of koolstofvastlegging. Hoe kan dat van invloed zijn op de hoeveelheid koolstof die wordt geproduceerd, geëxporteerd, of gerecycled?" zei ze.

"We moeten deze habitats en de ecosystemen die ze ondersteunen begrijpen, Huber zei. "Dit onderzoek verbindt een aantal nieuwe punten die we eerder niet konden verbinden."