Verborgene Tiergemeinschaften in Hohlräumen unter der Tiefsee entdeckt

Verborgene Lebensräume unter dem Meeresboden

In versteckten Hohlräumen unter dem Boden der Tiefsee, in den von hydrothermaler Aktivität geschaffenen Oasen, gedeihen im Dunkeln ganze Gemeinschaften vielzelliger Tiere.

Der Fund weist auf ein weitaus komplexeres hydrothermales Ökosystem hin als bisher angenommen – in permanent von Dunkelheit verhüllten Meerestiefen, in denen enormer Druck und bittere Kälte Bedingungen schaffen, die für an Luft gewöhnte Menschen an der Oberfläche höchst unwirtlich sind.

„Wir waren überrascht, weil wir nicht wussten, dass es dort Hohlräume gibt“, sagte die Meeresbiologin Monika Bright von der Universität Wien gegenüber ScienceAlert.

„Diese Hohlräume waren zuvor von Geologen beschrieben worden, doch sie hatten keine Tiere gesehen. Und wir Biologen wussten nicht, dass die Hohlräume existieren. Als wir aber versuchten, die Gesteine zu sammeln, um an der Oberfläche nach Larven von Röhrenwürmern zu suchen, brachen wir in die Hohlräume ein und entdeckten die Tiere.“

Hydrothermalquellen am East Pacific Rise

In 2.515 Metern Tiefe unter der Meeresoberfläche liegt das Feld hydrothermaler Quellen am East Pacific Rise – in einer Tiefe, die für Menschen nur schwer erreichbar ist. Dieses vulkanisch aktive Gebiet des Meeresbodens ist jedoch von Öffnungen durchzogen, aus denen Wärme und Mineralien austreten. Sie bilden die chemosynthetische Grundlage, auf der marine Nahrungsnetze gedeihen.

Gerade weil diese Lebensräume so unwirtlich sind, lassen sie sich auch nur schwer erforschen, was unser Verständnis ihrer Beschaffenheit einschränkt. In den vergangenen Jahren haben wir dank Fortschritten bei ferngesteuerter Technik jedoch zunehmend Einblicke gewonnen: Die Ausrüstung kann bis in bathypelagische Tiefen hinabgelassen werden, während die Forschenden sicher über der Wasseroberfläche bleiben.

Bright und ihr Team unternahmen eine solche Expedition an Bord des Forschungsschiffs Falkor (too). Mit dem ferngesteuerten Unterwasserfahrzeug SuB-astian untersuchten sie die Lebensformen rund um die Quellen des East Pacific Rise, kartierten das Gebiet und entnahmen Proben. Dass sie den Meeresboden durchbrechen und darunterliegende Hohlräume entdecken würden, hatten sie nicht erwartet.

Tiere in den Hohlräumen der Tiefsee

Die Hohlräume befanden sich etwa 10 Zentimeter unter dem Meeresboden. Sie waren mit Wasser gefüllt, das durch vulkanische Aktivität auf ungefähr 25 Grad Celsius erwärmt wurde. Darin wurden mindestens 10 Arten nachgewiesen, darunter Vielborster, Meeresschnecken und der Riesenröhrenwurm Riftia pachyptila.

Einige derselben Arten fanden sich auch an der Oberfläche sowie in einer Lavaspalte. Das deutet auf eine Verbindung zwischen dem Meeresboden und den darunterliegenden Hohlräumen hin.

„Die Tatsache, dass lebende große Röhrenwürmer gefunden wurden, bestätigt die Hypothese, dass Larven Quellen von unten her besiedeln können“, erklärte Bright. „Einige siedeln sich im Untergrund an, wenn die Bedingungen stimmen; andere könnten mit dem Quellenstrom aus dem Untergrund herausgespült werden und die Oberfläche besiedeln.“

Die Bedingungen in manchen Hohlräumen ähneln zudem stark jenen rund um die Quellen an der Oberfläche des Meeresbodens. Das könnte bedeuten, dass die Gemeinschaften unter der Oberfläche recht weitreichend sind. Nach einem Vulkanausbruch könnten die Hohlraumgemeinschaften somit die Quelle für die erneute Besiedlung der Quellen am Meeresboden sein.

Wie häufig und wie ausgedehnt diese Hohlräume sind, ist derzeit noch nicht bekannt. Der Fund zeigt jedoch, dass wir mehr tun müssen, um die Tiere weit unter den Wellen zu verstehen und vor menschlichen Aktivitäten wie dem Tiefseebergbau zu schützen, so die Forschenden.

„Wir überlegen derzeit, wie die nächsten Schritte aussehen könnten“, sagte Bright, „etwa indem wir Werkzeuge für ROVs entwickeln, die tiefer in die Kruste vordringen können, um die vertikale Ausdehnung zu untersuchen und sich auch horizontal auf andere Quellenfelder auszuweiten.“

Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht.