La "primavera fría de Haima" genera "oasis" en las profundidades marinas
En el remoto Mar de China Meridional, la gente descubrió accidentalmente un "oasis" en las profundidades del mar: la comunidad biológica "Seahorse Cold Spring". En las oscuras profundidades del mar profundo, el "Seahorse Cold Spring" proporciona refugio a una variedad de organismos bentónicos y nutre un enorme oasis de vida.
La "filtración fría de Haima" es una enorme filtración fría activa descubierta en el fondo marino de la cuenca de la desembocadura del río Perla.
La filtración fría es otro descubrimiento importante después de los fluidos hidrotermales en el fondo marino. Debajo de la interfaz sedimentaria del fondo marino, fluidos como metano, sulfuro de hidrógeno o hidrocarburos se desbordan del fondo marino en forma de chorros o filtraciones, formando filtraciones frías en el fondo marino.
Las plumas se encuentran en diferentes ambientes sedimentarios marinos en los principales océanos del mundo. Actualmente, se han descubierto decenas de miles de puntos de filtración fríos y al menos 100 áreas activas de filtración de metano basándose en datos de agua de haces múltiples, distribuidos principalmente en el margen continental. Se estima que la cantidad total de metano que se filtra al océano desde manantiales fríos submarinos cada año puede alcanzar entre 400.000 y 6.543,8+0,022.000 toneladas, lo que lo convierte en una de las importantes fuentes naturales de metano en la atmósfera. Además, los hidratos de gas natural enterrados a poca profundidad y altamente saturados a menudo se desarrollan cerca de manantiales fríos, lo que es una ventana importante para estudiar el mecanismo de fuga y migración de metano después de la descomposición de los hidratos de gas natural. Por lo tanto, es de gran importancia científica llevar a cabo investigaciones e investigaciones sobre filtraciones en frío.
Hay siete áreas principales de filtración fría en las aguas costeras de mi país. Entre ellas, la primera área de filtración fría en la depresión de Okinawa se encuentra en el Mar de China Oriental, y las seis áreas restantes se distribuyen en. el Mar de China Meridional. 2065438 + En marzo de 2005, la Oficina de Estudios Geológicos Marinos de Guangzhou del Servicio Geológico de China (en lo sucesivo, la "Oficina de Guangzhou") utilizó el vehículo submarino no tripulado (ROV) de 4.500 metros desarrollado independientemente por mi país para descubrir una enorme embarcación submarina en el Cuenca de la desembocadura del río Pearl por primera vez. Manantial frío submarino activo, denominado "Manantial frío de Haima". En los años siguientes, la Oficina de Guanghai continuó mejorando el equipo técnico del ROV "Haima", organizó múltiples viajes de reconocimiento a gran escala "Haima Cold Spring" y cooperó con las principales universidades oceánicas e instituciones de investigación científica nacionales para utilizar de manera integral una variedad de equipo de inspección de alta precisión para realizar un estudio sistemático de filtraciones frías a gran escala.
Basado en el avance de la tecnología multiplataforma, "Haima" nos abre la puerta al nuevo mundo de "Haima Cold Spring", y la colorida comunidad biológica de Cold Spring hace su gran debut...
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Las arqueas anaeróbicas y las bacterias reductoras de sulfato en el agua de mar participan activamente en las reacciones químicas de oxidación de metano y reducción de sulfato en fluidos fríos de manantiales, proporcionando carbono. fuentes de energía y organismos quimioautótrofos.
Cuando el metano entra en contacto con el agua de mar, que tiene poco oxígeno disuelto, crecen bacterias especiales. Estas bacterias consumen metano y sulfatos del agua de mar y liberan sulfuro de hidrógeno. Aunque el sulfuro de hidrógeno es tóxico para la mayoría de los animales, los quimioautótrofos pueden utilizar esta sustancia química como alimento y, en última instancia, suministran la fuente de energía y carbono que necesitan los heterótrofos. Como resultado, estos químicos autosostenibles se convierten en los principales productores de ecosistemas de filtración fría.
El fondo marino en la zona de "Haima Cold Spring" está cubierto de mantos de hongos blancos o anaranjados que varían desde varios centímetros hasta cientos de metros de diámetro. Estas bacterias suelen estar compuestas por grandes bacterias oxidantes de azufre (una de las quimioautótrofas). La adaptabilidad de las bacterias gigantes reduce la brecha en el suministro de oxígeno y los donantes de electrones, por lo que a menudo aparecen en filtraciones frías con un alto consumo total de oxígeno y un gran desbordamiento de metano.
Los principales consumidores son organismos bentónicos como mejillones, almejas y gusanos tubícolas.
Las bacterias quimiosintéticas y las arqueas forman la base de la cadena alimentaria de primavera fría y sustentan una variedad de organismos bentónicos, incluidos bivalvos de aguas profundas (almejas, mejillones, gorros, etc.), gusanos (gusanos tubulares y gusanos de hielo). gusanos) Insectos) poliquetos y otros consumidores primarios.
Debido a que las almejas quimiosintéticas (nombre científico "almejas mate") pueden recolectar sulfuro de hidrógeno al enraizar sedimentos en sus patas, generalmente viven en áreas con grandes fugas de metano en los "Seahorse Cold Seeps". El sulfuro de hidrógeno se escapa hacia arriba con el líquido de metano, y las almejas dependen de las bacterias que oxidan el azufre en sus branquias para obtener nutrientes. Con un suministro constante de sulfuro de hidrógeno, estas almejas pueden vivir un siglo y crecer hasta más de 15 centímetros.
Las almejas de aguas profundas que se encuentran en la "Manantial Fría de Haima" pueden extenderse a cientos de metros de distancia, lo que es particularmente espectacular. Asimismo, hay una gran cantidad de bacterias quimioautótrofas en las branquias de las almejas de aguas profundas. Los mejillones generalmente solo aparecen en la desembocadura de manantiales fríos activos y son una de las primeras comunidades biológicas en el ciclo de sucesión ecológica de manantiales fríos.
Como el macrobentos más longevo del mundo, el gusano tubular más largo que se encuentra en la zona de "Haima Cold Spring" puede alcanzar los 1,6 metros. Por lo general, los gusanos tubulares sólo se encuentran en manantiales fríos con caudales bajos.
Más adelante en el desarrollo de la fuente fría, cuando el caudal de la fuente fría disminuye, los gusanos tubulares reemplazan a los mejillones originales y se convierten en la especie dominante. No tienen boca ni sistema digestivo y viven de los nutrientes producidos por las bacterias en sus propios tejidos. Estas bacterias obtienen iones de azufre de los fluidos fríos de las filtraciones y oxígeno del agua de mar para sintetizar los materiales orgánicos necesarios para que los gusanos tubulares sobrevivan. Debido a que los gusanos tubulares pueden extender sus "raíces" más de un metro dentro del lecho de roca, aún pueden vivir en colonias incluso si el sulfuro de hidrógeno se ha agotado por completo en la superficie pero aún existe bajo tierra.
Los consumidores secundarios son peces, cangrejos, estrellas de mar y otros organismos.
Además de las comunidades biológicas icónicas de manantiales fríos como mejillones, almejas y gusanos tubulares, el "Seahorse Cold Spring" también reúne una variedad de organismos bentónicos, como anguilas, camarones Alvin, camarones, Las estrellas de mar, las caracolas, las estrellas quebradizas, etc., constituyen los consumidores secundarios del ecosistema de manantiales fríos.
A través de la función de cámara submarina del ROV "Haima", los investigadores descubrieron una escena ecológica vibrante en el área "Haima Cold Spring": cangrejos blancos con forma de araña y cangrejos reales gigantes nadando tranquilamente en los manantiales fríos. en el fondo del mar, todo se puede comer vorazmente; los suaves pepinos de mar de color púrpura, que parecen lombrices de tierra, se enredan entre sí y se distribuyen en grupos para distinguirlos de la comunidad de mejillones, diminutos y ciegos camarones marrones, vieiras, camarones tortuga, branquias y mar; serpientes, peces, etc. , Reunidos en el denso bosque de insectos de tubos delgados y dando vueltas hacia arriba y hacia abajo, formando un pequeño ecosistema, ¡muy animado!
Consumidores terciarios: especies carnívoras de aguas profundas como el pulpo y la pata de rey.
No sólo se pueden ver por todas partes consumidores secundarios como peces, cangrejos y estrellas de mar. Incluso se han visto pulpos gigantes en el área de Seahorse Cold Springs. Lo más sorprendente es que en el fondo de la "Manantial Fría de Haima", a una profundidad de casi 1.400 metros, el ROV "Haima" capturó con éxito dos de los "insectos más grandes del mundo": vainas reales de 25 cm de largo (comúnmente conocidas como agua de mar).
La nutria de aguas profundas es una especie carnívora típica de las aguas profundas. Además de alimentarse de cadáveres de peces, cangrejos, camarones, calamares y ballenas, también se alimentan activamente de algunos organismos marinos de movimiento lento, como pepinos de mar, esponjas, nematodos, radiolarios y otros animales bentónicos, convirtiéndose en el tercer nivel. del ecosistema de primavera fría. Estos grandes organismos eventualmente serán descompuestos por microorganismos y regresarán a la naturaleza, formando un ecosistema completo de manantial frío.
(Unidad del autor: Servicio Geológico Marino de Guangzhou, Servicio Geológico de China)