A Challenger Deep, a teljes tengerfenék legmélyebb pontja, a Csendes-óceán Mariana-szigeteinek partjainál található Mariana árokban fekszik. Közel 36 000 láb - 7, 8 mérföld - az óceán felszíne alatt található. Ha ezen a figyelemre méltó mélyen állna, a feje fölött lévő vízoszlop 1000-szeresére gyakorolja azt a nyomást, amelyet általában a felszínen tapasztal, azonnal összetörve.
A szervezetek még ebben a szélsőséges környezetben is túlélhetnek. Az egyik típus, kiderül, még virágzik is: baktériumok. Egy új, ma a Nature Geoscience- ben közzétett tanulmány megállapítja, hogy a Mariana-árok mélyén váratlanul gazdag baktériumközösségek nőnek fel, ahol a szervezetek tízszer nagyobb sűrűséggel élnek, mint az árok pereménél lévő sokkal sekélyebb óceánfenéknél.
Az ultramély ökoszisztéma kipróbálására a nemzetközi kutatócsoport, Ronnie Glud vezetésével, a dél-dán egyetemen, 2010-ben egy speciálisan tervezett, 1300 font súlyú robotot küldött az árok aljára. A robot vékony érzékelők, amelyek fel tudnak szeletelni a tengerfenék üledékébe, hogy segítsék az oxigén szerves fogyasztásának mérését. Mivel az élőlények oxigént fogyasztanak, miközben elválik, megvizsgálja, mennyi környezeti oxigén hiányzik az üledékből felhasználható proxyként az adott területen élő mikroorganizmusok mennyiségére.
A kutatócsoport speciális robotja, amelyet rendkívül magas nyomás alatt vett minták készítésére terveztek. (Fotó: Anni Glud) Amikor a csapat az eszközzel az üledékek mintavételéhez egy olyan helyen párt vett, amelynek mélysége 35 476 és 35 488 láb, meglepően nagy mennyiségű oxigént fogyasztottak - olyan szintek, amelyek azt mutatták, hogy tízszer több baktérium van jelen az ultra-mély helyen, mint a egy másik, sekélyebb helyről mintát vettek körülbelül 37 mérföld távolságban, mindössze 19, 626 láb mélységben.
A robot emellett összesen 21 üledékmagot gyűjtött a két helyről, és ezeket a magokat begyűjtötték és elemezték a laboratóriumban. Noha sok mikroorganizmus elpusztult, amikor felszínre hozták őket - elvégre a lények alkalmazkodnak az óceán fenekének magas nyomáshoz és alacsony hőmérsékletéhez -, a megállapítást megerősítették: A Mariana árok magjaiban sokkal nagyobb a baktériumok sűrűsége. sejteket, mint a referencia helyétől.
A csapat távolról videofelvételt készített az óceánfenékről is, fényekkel világítva a szurok-fekete környezetet, és néhány olyan életformát talált, amelyek sokkal nagyobbak, mint az üledék tetején körüljáró baktériumok. Amikor csalétes csapdákat alkalmaztak a példányok egy részének kinyerésére és a felszínre hozatalukra, megállapították, hogy Hirondellea gigas, amfifodák faja - kis rákfélék, jellemzően kevesebb, mint egy hüvelyk hosszú.
A tengerfenékről készített videó feltárja egy kétéltű lábát (balra), amely áthatol a baktériumokkal töltött üledéken. (Kép a Nature Geoscience-n keresztül / Glud et al.) Az ilyen bőséges baktériumélet felfedezése különösen meglepő, mivel a hagyományos bölcsesség azt sugallja, hogy ilyen mélységben nincs elegendő tápanyag a nagy növekedés támogatásához. A fotoszintézisű plankton tápanyag alapjául szolgál majdnem minden óceáni tápláléklánc számára, ám a könnyű tengerfenéken nem képesek életben maradni. Az ökoszisztémák hulladéktermékei (például elhullott állatok és mikroorganizmusok), amelyek a sekély, világos töltésű vizekben magasabbak, kiszűrődnek és mélyebb táplálékhálókat táplálnak, de általában a kevesebb és kevesebb szerves anyag csökkenti a mélység növekedését.
Úgy tűnik, hogy ebben az esetben a tudósok kivételt találtak a szabály alól, mivel az ultramély árokban sokkal több baktérium aktivitás volt otthont adó, mint a közeli sekélyebb referenciahelyen. Magyarázatuk az, hogy az árok természetes üledékcsapdaként működik, fokozatosan összegyűjtve azokat a tápanyagokat, amelyek kiszűrődnek és a közeli óceánfenék sekélyebb pontjaiba landolnak, majd földrengések vagy más zavarok miatt kerülnek kiszűrésre.
A 2010-es felfedezés óta eltelt években a kutatócsoport ugyanazt a robotot küldte le, hogy vegyen mintavételt a japán árokból (kb. 29 500 láb mély), és azt tervezi, hogy idén később mintát vesz a Kermadec-Tonga árokból (35 430 láb mély). „A mélytengeri árkok az egyik legutóbbi„ fehér folt ”a világtérképen” - mondta Glud, a fő szerző, egy sajtónyilatkozatban. "Nagyon keveset tudunk arról, mi folyik odalent."
