Evidence of hydrothermal vent animals, in volcanic caves beneath the ocean floor

~~ scroll naar beneden voor Nederlands ~~ for Dutch scroll down ~~

“Scientists have spent the past 46 years studying hydrothermal vents but have never looked for animals under these volcanic hot springs,” says NIOZ researcher Sabine Gollner. “We were thrilled when we peeked into the underground cavities, full of live. This discovery adds a new dimension to hydrothermal vents, showing that life exists both above and below the surrounding seafloor.”

“Our understanding of animal life at deep-sea hydrothermal vents has greatly expanded with this discovery,” said expedition leader Monika Bright. “Two dynamic vent habitats exist. Vent animals above and below the surface thrive together in unison, depending on vent fluid from below and oxygen in the seawater from above.”

Unique Dutch experiment

The expedition took the scientists to the undersea volcano on the East Pacific Rise off Central America at 2.500m depth. To determine if animals travel through vent fluids, the science team used Schmidt Ocean Institute’s underwater robot, ROV SuBastian and new equipment developed by NIOZ. “We developed special mesh boxes in the Netherlands, which were glued over cracks in the earth’s crust,” says Sabine Gollner. “When we removed the boxes after several days along with the crust, we discovered animals living below the surface in hydrothermal caves.”

Animals travel through the subsurface

Additionally, the researchers found evidence of vent animals, like tubeworms, traveling underneath the seafloor through vent fluid to colonize new habitats. Tubeworms are one of the best-known hydrothermal vent animals but very few of their young have been found in the water above hydrothermal vents. This led scientists to suspect they travel beneath the earth’s surface to create new hydrothermal communities.

Hydrothermal vents act like underwater hot springs that flow through cracks in the earth’s crust because of tectonic activity. When a new hydrothermal vent appears, the ecosystem rapidly follows as animals colonize an area within a few years. How animal larvae find new vent fields is unknown by scientists. The international team is the first to examine and confirm that tubeworm larvae can settle and even live underneath the seafloor. Finding an entirely new ecosystem below the seabed surface provides evidence that this may be the case.

Fully explore our ocean

“The discoveries made on each Schmidt Ocean Institute expedition reinforce the urgency of fully exploring our ocean, so we know what exists in the deep sea," said Wendy Schmidt, president and co-founder of Schmidt Ocean Institute (SOI). "The discovery of new creatures, landscapes, and now, an entirely new ecosystem underscores just how much we have yet to discover about our Ocean--and how important it is to protect what we don't yet know or understand."

“On land we have long known of animals living in caves underground and in the ocean, of animals living in sand and mud, but for the first time, scientists have looked beneath hydrothermal vents,” said SOI’s Executive Director, Jyotika Virmani. “This truly remarkable discovery of a new ecosystem, hidden beneath another ecosystem, provides fresh evidence that life exists in incredible places. Schmidt Ocean Institute is proud to have provided a platform for Dr. Bright and her team to gather new insights into these systems that may be vulnerable to deep-sea mining.”

Collaboration

The 30-day SubLife expedition aboard SOI’s research vessel Falkor (too) was led by Monika Bright, University of Vienna. Along with an international science team from the the Netherlands, United States, Germany, France, Costa Rica, and Slovenia they visited the undersea volcano on the East Pacific Rise off Central America.

Bewijs van hydrothermale dieren, in vulkanische grotten onder de oceaanbodem

Wetenschappers ontdekken nieuw ecosysteem onder hydrothermale bronnen

Er is een nieuw ecosysteem ontdekt in vulkanische grotten onder hydrothermale bronnen bij een goed bestudeerde onderzeese vulkaan op 2.500 m diepte. Met behulp van een onderwaterrobot hebben wetenschappers stukken vulkanische korst losgemaakt en grottenstelsels ontdekt die krioelen van wormen, slakken en chemo-synthetische bacteriën die in water van 25 graden Celsius leven. De ontdekking is gedaan door een internationaal team waaronder marien bioloog Sabine Gollner van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ).

Nieuwe ondergrondse habitats

"Wetenschappers hebben de afgelopen 46 jaar hydrothermale bronnen bestudeerd, maar hebben nog nooit gezocht naar dieren onder deze vulkanische warmwaterbronnen," vertelt NIOZ-onderzoeker Sabine 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."

"Ons begrip van het dierenleven bij hydrothermale bronnen in de diepzee is met deze ontdekking enorm uitgebreid," zei 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."  

Uniek Nederlands experiment

De expeditie voerde de wetenschappers naar de onderzeese vulkaan op de East Pacific Rise ten westen van Midden-Amerika op 2.500 m diepte. Om vast te stellen of dieren zich door de warme bronnen verplaatsen, gebruikte het wetenschapsteam de onderwaterrobot van het Schmidt Ocean Institute, de ROV SuBastian en nieuwe apparatuur die door het NIOZ is ontwikkeld. "We ontwikkelden in Nederland speciale gaasdozen die over scheuren in de aardkorst werden geplakt," vertelt Sabine Gollner. "Toen we de dozen na enkele dagen samen met de korst verwijderden, ontdekten we dieren die onder het oppervlak in hydrothermale grotten leefden."

Dieren reizen door de ondergrond

Daarnaast vonden de onderzoekers bewijs dat dieren uit de bronnen, zoals kokerwormen, onder de zeebodem door de vloeistof van de bronnen kunnen reizen om nieuwe leefgebieden te koloniseren. 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.

Bij hydrothermale bronnen komt warm water 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. Dieren koloniseren een gebied binnen een paar jaar. Wetenschappers weten niet hoe dierenlarven nieuwe warmwaterbronnen vinden. Het internationale team is het eerste dat dit onderzocht. De onderzoekers bevestigen nu dat kokerwormlarven zich onder de zeebodem kunnen vestigen en er zelfs kunnen leven. Het vinden van een geheel nieuw ecosysteem onder het zeebodemoppervlak is daar het bewijs van.

Onze oceaan volledig verkennen

"De ontdekkingen die tijdens elke expeditie van het Schmidt Ocean Institute worden gedaan, onderstrepen de urgentie om onze oceaan volledig te onderzoeken, zodat we weten wat er in de diepzee allemaal voorkomt," zegt Wendy Schmidt, voorzitter en medeoprichter van het Schmidt Ocean Institute. "De ontdekking van nieuwe dieren, landschappen en nu een geheel nieuw ecosysteem toont aan hoeveel er nog te ontdekken valt over onze oceaan - en hoe belangrijk het is om te beschermen wat we nog niet kennen of begrijpen."

"Op het land weten we al lang van dieren die in grotten onder de grond leven en in de oceaan, van dieren die in zand en modder leven. Maar voor het eerst hebben wetenschappers onder hydrothermale bronnen gekeken," zei SOI's uitvoerend directeur, Jyotika Virmani. "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."

Samenwerking

De SubLife expeditie aan boord van het onderzoeksschip Falkor (too) van het Schmidt Ocean Institute werd geleid door Monika Bright van de Universiteit van Wenen. Zij onderzocht samen met een internationaal wetenschapsteam uit Nederland, de Verenigde Staten, Duitsland, Frankrijk, Costa Rica en Slovenië de onderzeese vulkaan op de East Pacific Rise ten westen van Midden-Amerika.