FS METEOR M126

BIGMAR - orificii hidrotermale pe creasta mijlocie a Atlanticului

Investigații interdisciplinare biologice, chimice și geologice asupra izvoarelor hidrotermale de pe creasta Mid-Atlanticului

  • 19 aprilie 2016 - 21 mai 2016
  • Fortaleza (Brazilia) - Bridgetown (Barbados)
  • Zona de studiu cuprinsă între 12 ° N și 15 ° N
  • ROV QUEST

câmpuri hidrotermale

Conducător: Prof. Dr. Nicole Dubilier

Întrebări de cercetare

Scopul călătoriei este de a înțelege mai bine interacțiunea proceselor geologice, geochimice și biologice la izvoarele hidrotermale.

- Cum influențează geologia locală deversarea fluidelor hidrotermale și a comunității la izvoarele termale?

- Ce surse de energie predomină în lichide și panouri și cum influențează acestea compoziția și distribuția comunității microbiene?

- Cum afectează virușii biogeochimia și ecologia orificiilor hidrotermale?

Cea mai importantă platformă de lucru pe parcursul celor 23 de zile lucrătoare din zonă este ROV QUEST de la MARUM, Bremen.

Zona de lucru

Institutele participante

  • Institutul Max Planck pentru Microbiologie Marină, Bremen
  • MARUM, Universitatea din Bremen
  • Universitatea Christian Albrechts din Kiel
  • Ohio State University, Columbus, SUA
  • Universitatea Harvard, Boston, SUA
  • Memorial University New Foundland, Canada
  • Universitatea din Bergen, Norvegia
  • Universitatea din Georgia, Atena, SUA

Zona de lucru a M126 cu cele patru câmpuri hidrotermale Logatchev, Semenov, Irinovskoe și Ashadze (modificat din Ondréas și colab. 2012).

Impresii din câmpul hidrotermal Logatchev.

În această călătorie dorim să înțelegem mai bine interacțiunea proceselor geologice, geochimice și biologice la izvoarele hidrotermale. Are loc în cadrul cercetării „Interacțiunile dintre geosferă și biosferă” (GB4) la MARUM. Călătoria noastră ne duce în patru câmpuri hidrotermale de pe creasta Atlanticului Mijlociu: Logatchev, Semenov, Irinovskoe și Ashadze. Accentul nostru se pune pe următoarele trei întrebări:

1) Cum influențează geologia locală deversarea fluidelor hidrotermale și a comunităților de la izvoarele termale?

Cele patru câmpuri hidrotermale diferă prin tectonica lor și prin compoziția rocilor subterane. Rocile subterane, în interacțiune cu factori precum temperatura și presiunea, influențează compoziția și descărcarea fluidelor fierbinți și difuze. La rândul său, natura și distribuția spațială a fluidelor determină sursele de energie care servesc drept bază pentru viața microbiană. Prin urmare, acestea sunt cruciale pentru diversitatea și distribuția comunităților hidrotermale.
Scopul nostru este de a înțelege mai bine interacțiunile dintre subsol, chimie și biologie la sursele hidrotermale prin combinarea cartografierii geologice și biologice cu măsurători spectrometrice de masă in situ ale fluidelor.

2) Ce surse de energie domină fluidele și penele de izvoare termale și cum afectează compoziția și distribuția comunităților microbiene?

Căutăm relații predictibile între principalii geocombustibili sau surse de energie și metabolismul producătorilor primari predominanți de guri de aerisire. Pe măsură ce fluidele de aerisire se ridică de la subsol la fundul mării și mai departe în penele hidrotermale, concentrațiile lor și compozițiile relative se schimbă. Există surse abundente de energie subterană și condițiile anoxice prevalează. Concentrațiile surselor de energie sunt mai mici pe fundul mării și în penă, dar există acceptori de electroni termodinamic mai favorabili oxigen și azotat. Se știe că aceste modificări geochimice afectează compozițiile comunităților microbiene. Cu toate acestea, lipsește studii comparative detaliate ale compoziției chimice și biologice a fluidelor de aerisire din subsol, de pe fundul mării și din penă.

3) Cum afectează virușii biogeochimia și ecologia orificiilor hidrotermale?

Virusurile se găsesc adesea la orificiile hidrotermale. Deci, probabil că joacă un rol crucial în aceste ecosisteme. Studii recente au arătat că virușii care atacă singuri bacteriile oxidante de sulf poartă gene care codifică enzimele cheie din ciclul sulfului. Această descoperire confirmă presupunerea noastră că virușii pot influența metabolismul microbian pentru generarea de energie din fluide hidrotermale și că acestea sunt benefice și pentru celula gazdă.
Vom studia comunitățile de virusuri din bacteriile libide și simbiotice la orificiile hidrotermale. Punem un accent deosebit pe modul în care virușii influențează metabolismul și ecologia microorganismelor.