Meteor-Logbuch 4. August: Am REGAB Pockmark tummelt sich das Leben

Planeterde Blog

Spielt die Artenvielfalt von Tiefseelebewesen eine Rolle für das Klima unseres Planeten? Fragen rund um das Thema Meeresforschung beantworten direkt von Bord der FS Meteor  Fahrtleiterin Prof. Dr. Antje Boetius und ihre Crew.  In Kooperation mit dem Geoportal planeterde.de  führen sie vom 17.07.08 bis zum 24.08.08 einen Science-Blog  zur METEOR Expedition M76/3 GUINECO - MARUM Forschung zu Fluid- und Gasaustritten vor Westafrika. Technischer Mittelpunkt der Expedition ist der ferngesteuerte Unterwasserroboter QUEST4000 des MARUM, mit dem ein umfangreiches Beprobungs- und Messprogramm geplant ist. Tauchen Sie mit ihm an Orte ab, die noch kein Mensch je zuvor gesehen hat: entdecken Sie eine faszinierende Meeresfauna und begleiten Sie die Tiefseeforscher bei ihrer Arbeit an den Gas- und Fluidquellen!

Die Fahrt M76/3b ist ein Gemeinschaftsvorhaben des MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen und seinen Partnerinstituten MPI  und AWI  sowie dem französischen Forschungsinstitut IFREMER und der Universität Paris.

Mehr Informationen über das aktuelle Meteor-Logbuch, zur Übersicht der Blogs und Expedition M76/3B:

4. August 2008 (Autorin: Karine Olu)

Aktuelle Position

 “Hallo, ich bin Karine Olu, Tiefseebiologin des Forschungsinstituts IFREMER (Forschungsinstitut zur Exploration der Meere) in Brest, Frankreich. Seit 15 Jahren untersuche ich die Gemeinschaften von Lebewesen an den so genannten “Cold Seeps”, den methanreichen Ökosystemen am Tiefseeboden. Dieses ist meine vierte Ausfahrt zum tiefen Kongobecken, und jedes Mal entdecken wir neue Geheimnisse. Wir haben den ersten Tauchgang zu dem riesigen Pockmark REGAB im Jahr 2000 mit dem Französischen Tauchroboter ROV VICTOR 6000 durchgeführt, und wir waren sofort fasziniert von der enorm vielfältigen Tiefseelandschaft sowie der vielen verschiedenen Arten und den riesigen Biomassen von Organismen. Seit letztem Jahr haben wir ein Gemeinschaftsprojekt mit dem MARUM in Bremen zur weiteren Erforschung der Westafrikanischen Seep Systeme. Auf dieser Ausfahrt beproben wir die Fauna, um die Artenvielfalt der tiefen Pockmarks besser abschätzen zu können, und um besser zu verstehen wie die Organismen sich in den verschiedenen Habitaten verteilen, wie sie die enormen Energiequellen nutzen, und sich an die Giftigkeit bestimmter chemischer Substanzen aus den Seeps anpassen.“

Bild 1: Riesige Röhrenwürmer aus der Familie der Sibogliniden – sie können bis zu zwei Meter Länge erreichen!

Am REGAB Pockmark tummelt sich das Leben:

Die Diversität der chemosynthetischen, symbiotischen Arten am REGAB Pockmark

Heute haben wir Proben vom letzten Tauchgang aufgearbeitet, daher möchte ich die verschiedenen Symbiosen vom REGAB Pockmark vorstellen. Die Biomasse der Methanquellen wird von großen Invertebraten (Wirbellosen Tieren) dominiert, die in ihrem Gewebe bakterielle Symbionten beherbergen. Diese Bakterien können reduzierte chemische Energie nutzen wie Methan und Sulfid, die an den Methanquellen reichlich vorkommen. Die Bakterien nutzen die Energie, um CO₂ zu fixieren und ihren Wirten mit organischer Substanz zu versorgen. Wir haben hier vor allem Vertreter zweier Gruppen, die der Muscheln (Bivalvia, das heißt Weichtiere mit zwei Schalen) und Würmer (Polychaeta), die in Röhren leben. Für die größten Lebewesen hier an den Seeps ist Symbiose der Weg zur Ernährung, sie haben kaum oder keinen Verdauungstrakt mehr, wie zum Beispiel die riesigen Röhrenwürmer aus der Familie der Sibogliniden (Bild 1), oder die Muscheln der Familie Solemyidae (Bild 2).

Bild 2: Die Muscheln der Familie Solemyidae und auch andere Organismen an den Cold Seep Systemen leben vor allem durch die Symbiose mit Bakterien, die in ihrem Gewebe sitzen. Diese gewinnen ihre Energie aus chemischen Komponenten und ernähren den Wirt, also die Muschel, quasi mit.

Hier gibt es auch eine Muschelart, die in unglaublichen Dichten von bis zu 1000 Individuen pro Quadratmeter vorkommt (Bild 3). Wie ihre Verwandte, die Miesmuschel, kann diese Muschel noch Partikel aus der Wassersäule filtrieren, hier am REGAB Pockmark wird die Muschel aber hauptsächlich von ihren Methan zehrenden Bakterien ernährt.

Bild 3: Am REGAB Pockmark wimmelt es vor Leben: bis zu 1000 Individuen können pro Quadratmeter im Muschelbett vorkommen.

Eine dritte Gruppe von Muscheln bilden die Vesicomyiden (siehe auch BLOG 28.07.) und Thyasiriden. Diese Muscheln leben im Sediment und haben sich an sehr hohe Schwefelwasserstoffkonzentrationen und niedrige Sauerstoffverfügbarkeit angepasst. Ihre Symbionten nutzen den giftigen Schwefelwasserstoff, den die Muschel über ihren Fuß aus dem Meeresboden aufnimmt. Ebenso nutzen die Röhrenwürmer Schwefelwasserstoff als Energiequelle – sie stecken tief im Sediment und können den Schwefelwasserstoff über ihre Wurzel aufnehmen und zu ihren Symbionten leiten. Die methanzehrenden Muscheln findet man dagegen eher auf hartem Substrat (hier vor allem Kalkstein), in der direkten Umgebung von Methanaustritten oder Gashydraten. Symbiose ist also eine sehr gute Möglichkeit das Überleben zu sichern: Die Muscheln werden bis 20 cm lang (Bild 4) und die Röhrenwürmer sogar bis zu 2 m!

Bild 4: Auch die Muscheln sind bis zu riesige 20 Zentimeter lang!