Hydrothermale Entlüftungsgemeinschaften

Hydrothermale Entlüftungsöffnungen treten sowohl an divergierenden als auch an konvergierenden Plattengrenzen auf. Wärme wird freigesetzt, wenn Magma aufsteigt und den Meeresboden und darüber liegende Sedimente spaltet. Meerwasser fließt in Risse und wird überhitzt, löst Mineralien auf und konzentriert Schwefel und andere Verbindungen. Wenn Wasser auf dem Weg nach unten blockiert ist, wird es in einem Wasserstrahl von annähernd 750 ° F ausgespuckt.

Bei Kontakt mit dem kalten Grundwasser der Tiefsee fallen gelöste Mineralien schnell aus der Lösung und bilden hohe Türme oder Schornsteine. Aus diesen Gewässern fließen Wasserstrahlen, die sich oft 1000 Fuß über dem Abzug erheben. Das Wasser der sogenannten “schwarzen Raucher” ist reich an Sulfiden; in “weißen Rauchern” – Verbindungen von Barium, Kalzium und Silizium. Die Federtemperatur von weißen Rauchern ist normalerweise niedriger als die von Schwarzen.

Links: Schwarzer Raucher; Rechts: weißer Raucher (beide mit freundlicher Genehmigung von NOAA)

Wasser sickert auch durch die Wände der Schornsteine ​​und ist ausreichend gekühlt (35-210 ° F), damit hochspezialisierte Fauna (siehe unten) in den Lüftungsschlitzen leben kann.

Quellen entstehen normalerweise in Clustern oder weiten Feldern über einem bestimmten Magmakörper. Tektonisch aktivere Plattengrenzen (z. B. der East Pacific Rise) weisen tendenziell mehr und dichtere Entlüftungsgruppen auf als weniger aktive (z. B. der Atlantic Mid-Ocean Ridge). Entlüftungsöffnungen sind temporäre Strukturen auf dem Meeresboden. Sie werden inaktiv, wenn die Ausbreitung des Meeresbodens sie vom aufsteigenden Magma wegzieht oder wenn sie verstopfen. Einige Belüftungsöffnungen können 10.000 Jahre lang aktiv bleiben, andere sind jedoch viel kürzer.

Chemosynthetische Bakterien beziehen ihre Energie aus den chemischen Bindungen von Schwefelwasserstoff. In hydrothermalen Quellgemeinschaften sind diese Bakterien der erste Schritt in der Nahrungskette. Viele dieser Bakterien existieren in symbiotischen Beziehungen zu Entlüftungsöffnungen. Sie sind die Wirte von röhrenförmigen Würmern, Blasenmollusken und Batimodiolidenmuscheln. Tubuli haben überhaupt keinen Darm und sind vollständig von Bakterien abhängig, die in ihrem Gewebe leben. Die Größe der röhrenförmigen Auslasswürmer reicht von weniger als einem Zoll bis fast 3 Fuß Länge. Die größte von ihnen, Riftia pachyptila, lebt im ostpazifischen Aufstieg.

Muscheln sind Filterfuttermittel und erhalten auch Energie von symbiotischen Bakterien. Mollusken haben ein reduziertes Verdauungssystem, was auf eine größere Abhängigkeit von chemosynthetischen Mikroben hinweist als Muscheln, die ein voll funktionsfähiges Verdauungssystem haben. Die Riesenmuschel (Calyptogena magnica) kann bis zu 20 cm lang werden.

Es gibt Garnelen, die auch Wirte von serosensitiven Bakterien sind. Zumindest einige Leute “züchten” Bakterien in einem speziellen Mundapparat.

Links: Röhrenwürmer (C. Van Dover.NOAA); Rechts: Galatheidkrabben, Garnelen, Weidebakterien auf Entlüftungsmuscheln (NOAA)

Neben den in den Wirten lebenden Bakterien leben auch frei lebende chemosynthetische Bakterien in den Belüftungsöffnungen. Einige leben als kleine Tropfen, die an Seeschnee erinnern, in einer aufsteigenden Wolke. Andere wachsen als Matten oder Biofilme auf harten Steinen oder Tieroberflächen und werden von Copepoden, Amphipoden und Garnelen gefressen.

Zu den besten Fleischfressern in den Öffnungen zählen die aalähnlichen Zoarchiden, die sich anscheinend von Schnecken, Untertassen und Amphipoden ernähren. Belüftende Krabben und gedrungene Hummer bevorzugen Schalentiere und röhrenförmige Würmer. Alle diese Tiere sind in belüfteten Lebensräumen eingeschränkt. Weiter verbreitete Tintenfische besuchen die Öffnung, um Schalentiere und Muscheln zu essen.

Aasfresser (Gastropoden, Dekapoden und Copepoden) treffen ein, wenn die Entlüftungsgemeinschaft aufgrund eines Verstopfens der Entlüftung selbst oder einer Abnahme ihrer Aktivität, wenn sich die Entlüftung von der Magmaquelle entfernt, rückläufig ist.

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