FS METEOR M126

BIGMAR - хидротермални отвори на средноатлантическия хребет

Интердисциплинарни биологични, химични и геоложки изследвания на хидротермални извори на Средноатлантическия хребет

  • 19 април 2016 г. - 21 май 2016 г.
  • Форталеза (Бразилия) - Бриджтаун (Барбадос)
  • Изследвана зона между 12 ° с.ш. и 15 ° с.ш.
  • ROV QUEST

влияят върху

Ръководител: проф. Д-р Никол Дюбилие

Изследователски въпроси

Целта на пътуването е да се разбере по-добре взаимодействието на геоложки, геохимични и биологични процеси в хидротермалните извори.

- Как местната геология влияе върху изхвърлянето на хидротермални течности и общността при горещи извори?

- Кои енергийни източници преобладават в течностите и шлейфовете и как влияят върху състава и разпространението на микробната общност?

- Как влияят вирусите върху биогеохимията и екологията на хидротермалните отвори?

Най-важната ни работна платформа през 23-те работни дни в района е ROV QUEST от MARUM, Бремен.

Работна среда

Институти, които участват

  • Институт за морска микробиология Макс Планк, Бремен
  • MARUM, Университет в Бремен
  • Университет Кристиан Албрехтс в Кил
  • Държавен университет в Охайо, Колумб, САЩ
  • Харвардски университет, Бостън, САЩ
  • Университет Мемориал Ню Фъндланд, Канада
  • Университет в Берген, Норвегия
  • Университет на Джорджия, Атина, САЩ

Работната зона на M126 с четирите хидротермални полета Logatchev, Semenov, Irinovskoe и Ashadze (модифициран от Ondréas et al. 2012).

Впечатления от хидротермалното поле Логатчев.

На това пътуване искаме да разберем по-добре взаимодействието на геоложки, геохимични и биологични процеси в хидротермалните извори. Провежда се в рамките на фокуса на изследването „Взаимодействия между геосферата и биосферата“ (GB4) в MARUM. Пътуването ни отвежда до четири хидротермални полета на Средноатлантическия хребет: Логатчев, Семенов, Ириновское и Ашадзе. Нашият фокус е върху следните три въпроса:

1) Как местната геология влияе върху изхвърлянето на хидротермални течности и общностите при горещи извори?

Четирите хидротермални полета се различават по своята тектоника и състава на подземните си скали. Подземните скали в взаимодействие с фактори като температура и налягане влияят върху състава и изпускането на горещите и дифузните течности. Характерът и пространственото разпределение на течностите от своя страна определят енергийните източници, които служат като основа за микробния живот. Следователно те са от решаващо значение за разнообразието и разпространението на хидротермалните общности.
Нашата цел е да разберем по-добре взаимодействието между подпочвената повърхност, химията и биологията при хидротермални източници чрез комбиниране на геоложки и биологични карти с масови спектрометрични измервания на място на течностите.

2) Какви енергийни източници са доминиращи в течностите и шлейфовете с горещи извори и как те влияят върху състава и разпространението на микробните съобщества?

Ние търсим предсказуеми връзки между основните горива или енергийни източници и метаболизма на преобладаващите първични производители на отвори. По време на изкачването на вентилационните течности от подземната повърхност към морското дъно и по-нататък в хидротермалните шлейфове, техните концентрации и относителният състав се променят. Има много източници на енергия под земята и преобладават аноксичните условия. Концентрациите на енергийни източници са по-ниски на морското дъно и в шлейфа, но има термодинамично по-благоприятните електронни акцептори кислород и нитрат. Известно е, че тези геохимични промени засягат състава на микробните съобщества. Липсват обаче подробни сравнителни проучвания на химическия и биологичния състав на отдушните течности в подземната повърхност, на морското дъно и в шлейфа.

3) Как вирусите влияят върху биогеохимията и екологията на хидротермалните отвори?

Вирусите често се намират в хидротермалните отвори. Така че те вероятно играят решаваща роля в тези екосистеми. Последните проучвания показват, че вирусите, които атакуват сяра-окислителните бактерии, носят гени, които кодират ключови ензими в серния цикъл. Това откритие потвърждава нашето предположение, че вирусите могат да повлияят на микробния метаболизъм за производство на енергия от хидротермални течности и че те също са полезни за клетката гостоприемник.
Ще изследваме вирусните съобщества в свободно живеещи и симбиотични бактерии в хидротермалните отвори. Ние поставяме особен акцент върху това как вирусите влияят върху метаболизма и екологията на микроорганизмите.