FS METEOR M126

BIGMAR - гідротермальні отвори на середньоатлантичному хребті

Міждисциплінарні біологічні, хімічні та геологічні дослідження на гідротермальних джерелах на Середньоатлантичному хребті

  • 19 квітня 2016 р. - 21 травня 2016 р
  • Форталеза (Бразилія) - Бриджтаун (Барбадос)
  • Площа дослідження між 12 ° пн.ш. та 15 ° с.ш.
  • ROV QUEST

впливають склад

Керівник: проф. Ніколь Дюбліє

Питання дослідження

Мета поїздки - краще зрозуміти взаємодію геологічних, геохімічних та біологічних процесів на гідротермальних джерелах.

- Як місцева геологія впливає на скид гідротермальних рідин та громаду в гарячих джерелах?

- Які джерела енергії переважають у рідинах та шлейфах та як вони впливають на склад та розподіл мікробної спільноти?

- Як віруси впливають на біогеохімію та екологію гідротермальних отворів?

Наша найважливіша робоча платформа протягом 23 робочих днів у цьому районі - ROV QUEST від MARUM, Бремен.

Робоча зона

Інститути-учасники

  • Інститут морської мікробіології Макса Планка, Бремен
  • МАРУМ, Бременський університет
  • Університет Крістіана Альбрехтса в Кільі
  • Університет штату Огайо, Коламбус, США
  • Гарвардський університет, Бостон, США
  • Меморіальний університет Нового Фінляндії, Канада
  • Бергенський університет, Норвегія
  • Університет Джорджії, Афіни, США

Робоча зона М126 з чотирма гідротермальними полями Логатчев, Семенов, Іриновське та Ашадзе (змінено з Ondréas et al. 2012).

Враження від гідротермального родовища Логатчева.

Під час цієї поїздки ми хочемо краще зрозуміти взаємодію геологічних, геохімічних та біологічних процесів на гідротермальних джерелах. Це відбувається в рамках дослідницького фокусу «Взаємодія між геосферою та біосферою» (GB4) у MARUM. Наша подорож веде нас до чотирьох гідротермальних полів Середньоатлантичного хребта: Логатчева, Семенова, Іриновського та Ашадзе. Наша увага зосереджена на наступних трьох питаннях:

1) Як місцева геологія впливає на скидання гідротермальних рідин та спільнот у гарячих джерелах?

Чотири гідротермальні поля відрізняються своєю тектонікою та складом підземних порід. Підземні породи у взаємодії з такими факторами, як температура і тиск, впливають на склад і скидання гарячих і дифузних рідин. Характер і просторовий розподіл рідин у свою чергу визначає джерела енергії, які служать основою для життя мікробів. Тому вони мають вирішальне значення для різноманітності та розподілу гідротермальних спільнот.
Наша мета - краще зрозуміти взаємодію між надр, хімією та біологією в гідротермальних джерелах, поєднуючи геологічне та біологічне картографування з мас-спектрометричними вимірюваннями рідин на місці.

2) Які джерела енергії є домінуючими в рідинах і шлейфах гарячих джерел, і як вони впливають на склад та розподіл мікробних спільнот?

Ми шукаємо передбачуваних зв’язків між основними геопаливами та джерелами енергії та метаболізмом основних первинних виробників вентиляційних отворів. Під час підйому вентиляційних рідин з підземної поверхні до морського дна і далі в гідротермальні шлейфи їх концентрації та відносний склад змінюються. Під землею є велика кількість джерел енергії, і переважають аноксичні умови. Концентрації джерел енергії нижчі на морському дні та в шлейфі, але є термодинамічно більш сприятливі електроноакцептори кисню та нітратів. Відомо, що ці геохімічні зміни впливають на склад мікробних спільнот. Однак детальні порівняльні дослідження хімічного та біологічного складу вентиляційних рідин у підземці, на дні моря та в шлейфі відсутні.

3) Як віруси впливають на біогеохімію та екологію гідротермальних отворів?

Віруси часто зустрічаються в гідротермальних отворах. Тож вони, мабуть, відіграють вирішальну роль у цих екосистемах. Недавні дослідження показали, що самі віруси, які атакують окислювачі сірки бактерії, несуть гени, що кодують ключові ферменти в циклі сірки. Це відкриття підтверджує наше припущення, що віруси можуть впливати на мікробний метаболізм для вироблення енергії з гідротермальних рідин і що вони також корисні для клітини-господаря.
Ми вивчимо вірусні спільноти у вільноживучих та симбіотичних бактеріях у гідротермальних отворах. Ми приділяємо особливу увагу тому, як віруси впливають на метаболізм та екологію мікроорганізмів.