해저 열수 분출공 아래에서 번성하는 이상한 생태계 발견

Aug 25, 2023

심해 원격 조종 차량을 사용한 탐험이 해저 열수 분출구 아래 숨겨진 지하 생태계를 발견했습니다.

지구상에 열수 분출구만큼 살기 좋지 않은 생태계는 없을 수도 있습니다. 끝없는 어둠, 차갑고 가혹한 심해의 압력 속에서, 이 화산 누출물은 입자와 금속으로 가득 찬 뜨거운 물을 뿜어내는데, 마치 굴뚝에서 검은 연기가 피어오르는 것처럼 보입니다. 그러나 이러한 지옥 같은 서식지에도 대왕조개와 게걸스러운 게부터 가느다란 문어와 유령 장어에 이르기까지 다양한 생명체가 기어다니고 있습니다.

그리고 그것은 환풍구 위에 숨어 있는 생물들일 뿐입니다. 연구원들은 최근 심해 원격 조종 차량(ROV)을 사용하여 해저 석판을 뒤집어 통풍구 아래에 작은 생명체가 가득한 숨겨진 생태계를 발견했습니다. 탐험을 주도한 비엔나 대학의 동물학자인 모니카 브라이트(Monika Bright)에 따르면, 이곳에 서식하는 다양한 벌레, 달팽이, 미세한 유충 및 박테리아는 열수 분출공 생태계에 새로운 복잡성을 더해 주며, 과학자들은 1977년부터 이를 연구해 왔습니다. .

"우리는 오랫동안 위의 통풍구에 대해 알고 있었지만 아래는 기본적으로 완전히 새로운 생태계입니다."라고 Bright는 말합니다. "매우 잘 연구된 곳에서 그것을 발견했다는 것이 특히 이상합니다."

지난 달 Bright와 국제 협력 팀은 파나마에서 비영리 Schmidt Ocean Institute의 연구 선박 Falkor(역시)에 탑승했습니다. 과학자들은 심해 조개의 공생 박테리아부터 작은 요각류 갑각류의 온도 한계에 이르는 종을 연구하기 위해 중앙 아메리카 태평양 연안의 깊이를 조사했습니다.

팀은 갈라지는 지각판이 동태평양 상승으로 알려진 일련의 심해 화산을 생성하는 지역에 ROV 다이빙을 집중했습니다. 판이 떨어져 나가면서 마그마가 균열에서 솟아오르고 냉각되어 새로운 해양저를 만듭니다.

이러한 휘발성 조건은 열수분출공에 연료를 공급합니다. 차가운 물은 쪼개지는 해양 지각의 균열을 통해 스며들어 아래의 끓는 마그마와 만납니다. 바닷물이 섭씨 400도 이상의 온도로 가열되면 화학 반응으로 인해 황과 같은 화학 물질이 풍부한 과급 유체가 생성되고, 이는 해저의 구멍 밖으로 분출됩니다.

이 간헐천 모양의 분출구는 화학 물질을 에너지를 제공하는 설탕으로 전환시키는 박테리아 덕분에 어둠 속에서 번성할 수 있는 심해 다양성의 핫스팟입니다. 이들 박테리아 중 일부는 거대 관벌레(Riftia pachyptila)의 길쭉한 몸체 내부에 서식합니다. 밝은 빨간색의 깃털이 있는 아가미가 노출되어 6피트 길이의 립스틱 튜브처럼 보이는 이 벌레는 통풍구 주변에 빽빽하게 자라며 다른 통풍구 거주자에게 서식지를 제공합니다.

폭발이나 지진으로 인해 해당 지역의 화산 활동이 바뀌면 이 강인한 벌레의 본거지는 전멸됩니다. 그러나 새로운 열수 분출공이 수십, 심지어 수백 킬로미터 떨어진 곳에서 나타나면 몇 년 안에 우뚝 솟은 거대한 관벌레 덤불에 의해 빠르게 식민지화됩니다.

Bright는 이러한 벌레가 어떻게 도착하여 새로운 통풍구에 정착하는지 아직 알려지지 않았다고 말했습니다. 과학자들은 통풍구 주변의 물기둥에서 관벌레 유충을 거의 발견하지 못했고, 과급된 액체의 지속적인 흐름으로 인해 유충이 위에서 부착하기가 어려워졌습니다. 이로 인해 연구자들은 관벌레 유충이 새로운 통풍구에 도달하기 위해 해저 아래 틈새를 통해 꿈틀거리고 있다는 가설을 세웠습니다.

이 아이디어를 테스트하기 위해 과학자들은 ROV를 해수면 아래 2,500m에 위치한 잘 연구된 열수 분출구인 Tica Vent로 보냈습니다. 처음에 팀은 암석 바닥과 지하 표면 사이를 이동하는 동물을 수집하기 위해 해저 균열 위에 메쉬 상자를 붙였습니다. 그러나 상자가 번거로워지자 팀은 보다 직접적인 방법을 사용했습니다. ROV의 로봇 팔로 무거운 해저 덩어리를 뒤집어 그 아래에 있는 것을 수집하는 것입니다.

이것은 지하 세계의 미로를 발견했습니다. 바위를 깎아 만든 동굴과 틈으로 이루어진 네트워크의 물은 섭씨 25도의 온화한 온도였습니다. 이는 원생 생물, 박테리아, 바이러스는 물론 심지어 달팽이와 벌레와 같은 일부 더 큰 생물로 이루어진 미생물 군집이 번성하기에 완벽한 조건을 제공했습니다.