Unexpected biodiversity on the ocean floor

Isolated animals

For her PhD-research, Diaz-Recio Lorenzo looked at the copepods that she collected at hydrothermal vents in the Lau-basin, on the border of the Australian and the Pacific plate, near the island of Tonga. Using large underwater robots, she collected a number of these tiny, shrimp-like animals, that dominate these habitats. The samples were collected from different locations within one basin. Through dna-analysis she then showed that different populations lived rather isolated from each other, with little interactions between the populations. From basins further away, she collected specimens that looked the same, but should even be considered different species, based on the composition of their dna.

Living on nodules

The second part of her research concerned samples of manganese nodules, that were collected from the Clarion Clipperton Zone, a large region at depths of four to five thousand meters in the Pacific Ocean. She found that in these nodules, typically 10 to 15 individuals, but sometimes even more than 200 individuals of nematodes, copepods and other animals can be found. Many of these animals appeared specific to the nodules, because they were not found in the samples of the sediments that were collected around these nodules. Some animals may even use the nodules as habitat for reproduction, as Diaz-Recio Lorenzo found eggs inside the nodules.

Extremely careful

NIOZ Marine ecologist Sabine Gollner, the co-promotor of the PhD-research by Diaz-Recio Lorenzo, is highly surprised by the uniqueness and the diversity of life that is found around the hydrothermal vents and in the manganese nodules. “The locations that were studied are areas that are currently explored for minerals. But this research shows that we should be extremely careful with regards to potential future deep-sea mining, as these unique species carry high extinction risk.”    

Onverwachte biodiversiteit op de oceaanbodem

Warmwaterbronnen en velden met mangaanknolen in de diepe oceanen vertonen meer biodiversiteit dan verwacht. Dat blijkt uit het proefschrift dat NIOZ-mariene bioloog Coral Diaz-Recio Lorenzo vandaag verdedigt aan de Universiteit Utrecht. "Dit onderzoek laat - opnieuw - zien dat we heel voorzichtig moeten zijn met commerciële diepzeemijnbouw voor mineralen die in deze habitats voorkomen", zegt marien ecoloog Sabine Gollner van het NIOZ.

Geïsoleerde populaties

Voor haar promotieonderzoek keek Diaz-Recio Lorenzo naar roeipootkreeftjes of copepoden die ze verzamelde bij warmwaterbronnen in het Lau-bekken, op de grens van de Australische en de Pacifische plaat, vlakbij het eiland Tonga. Met behulp van grote onderwaterrobots verzamelde ze een aantal van deze kleine, garnaalachtige diertjes, die hier als dominante diersoort voorkomen. Ze verzamelde monsters op verschillende locaties binnen één bekken. Door middel van dna-analyse toonde ze vervolgens aan dat verschillende populaties nogal geïsoleerd van elkaar leefden, met weinig interacties tussen de populaties. In verder weg gelegen bekkens verzamelde ze roeipootkreeftjes die er hetzelfde uitzagen, maar op basis van de samenstelling van hun dna zelfs als verschillende soorten moeten worden gezien.

Leven op knollen

Het tweede deel van haar onderzoek draaide om monsters van mangaanknollen die waren verzameld in de Clarion Clipperton Zone, een groot gebied op vier- tot vijfduizend meter diepte in de Stille Oceaan. Ze ontdekte dat in deze knollen algauw 10 tot 15 individuen, maar soms zelfs meer dan 200 individuen van nematoden, roeipootkreeftjes en andere diertjes leven. Veel van deze dieren bleken specifiek te zijn voor de knollen, omdat ze niet werden gevonden in de monsters van het sediment dat rond deze knollen werd verzameld. Sommige dieren gebruiken de knollen misschien zelfs als habitat voor de voortplanting, want Diaz-Recio Lorenzo vond er ook eitjes.

Uiterst voorzichtig

Marien ecoloog Sabine Gollner van het NIOZ, de co-promotor van het onderzoek van Diaz-Recio Lorenzo, is erg verrast door het unieke karakter en de diversiteit van het leven rond de warmwaterbronnen en in de mangaanknollen. "De locaties die voor dit onderzoek zijn bezocht, worden ook door mijnbouwbedrijven onderzocht op mineralen. Maar dit onderzoek laat zien dat we uiterst voorzichtig moeten zijn met mogelijke toekomstige diepzeemijnbouw, omdat dit soort unieke dieren een hoog risico op uitsterven hebben."