Жизнь в экстремальных условиях у горячих источников в океане
Вулканический остров Квейшантао на северо-востоке Тайваня является экстремальной средой обитания для морских организмов. Прибрежная зона с активным вулканом обладает уникальным гидротермальным полем с множеством горячих источников и вулканических газов. Кислотность в районе исследований была одной из самых высоких в мире. Легкодоступная мелководная зона вокруг острова представляет собой идеальную среду для изучения адаптации высокоспециализированных морских организмов, таких как крабы, к сильнокислой и токсичной морской воде.
На протяжении около десяти лет морские исследователи из Института геонаук Кильского университета (CAU) совместно с китайскими и тайваньскими партнерами из Университета Чжэцзян в Ханчжоу и Национального тайваньского океанологического университета в Цзилуне регулярно собирали данные о геологических, химических и биологических процессах, пока два события в 2016 году не нарушили результаты временных рядов. Сначала остров потрясло землетрясение, а через несколько недель на него обрушился сильный тропический тайфун «Непартак». На основе многолетних данных исследователям впервые удалось показать, как биогеохимические процессы изменились из-за последствий этих событий и как разные организмы смогли адаптироваться к изменившейся биогеохимии морской воды всего за один год. Первые результаты междисциплинарного исследования, основанного на обширных данных с 1960-х годов, недавно были опубликованы в международном журнале Nature Scientific Reports.
«Наше исследование наглядно показывает, насколько тесно взаимодействуют атмосферные, геологические, биологические и химические процессы и как экосистема с экстремальными условиями жизни, такая как вулканические источники на дне океана, реагирует на нарушения, вызванные природными событиями», — говорит доктор Марио Лебрато из Института геонаук Кильского университета. Мелководная гидротермальная система «Квейшантао» с её многочисленными выбросами углекислого газа и токсичных металлов, а также высокой концентрацией соединений серы, приводящей к сильному закислению воды, служит важной природной моделью для изучения последствий окисления океана.
После событий 2016 год район исследований полностью изменился: дно было погребено под слоем осадка, кислые тёплые источники иссякли, а состав морской воды значительно и надолго изменился. Аэрофотосъёмка с дронов, пробы, взятые научными водолазами, и биогеохимические исследования чётко показали масштабы нарушений. «То, что изначально выглядело катастрофой для нашего исследования временных рядов, впоследствии оказалось удачей. Это дало нам редкую возможность наблюдать, как организмы адаптируются к серьёзным нарушениям», — объясняет руководитель проекта доктор Дитер Гарбе-Шёнберг.