يقول العلماء إنهم قاموا بتجول المحيط في غاطسة في أعماق البحار وصادفوا نظامًا بيئيًا غير مكتشف

يقول الباحثون البحريون الذين يستكشفون الأعماق المتطرفة إنهم اكتشفوا نظامًا بيئيًا مذهلاً من الحياة الكيميائية المذهلة للحياة الكيميائية التي تغذيها الغازات التي تهرب من الكسور في سرير المحيط. كشفت الحملة عن الميكروبات المنتجة للميثان واللافقاريات البحرية التي تجعل منزلها في ظروف لا ترحم حيث لا تصل أشعة الشمس ، وفقًا لدراسة جديدة.

بقيت الجيوكيميائية مينجران دو 30 دقيقة في مهمتها الغاطسة عندما قررت استكشاف امتداد أخيرة من الخنادق التي تقع بين روسيا وألاسكا ، حوالي 5800 إلى 9500 متر (19000 إلى 30،000 قدم) تحت سطح المحيط في ما يسمى المنطقة. قالت إنها بدأت تلاحظ “مخلوقات مذهلة” ، بما في ذلك أنواع مختلفة من دودة البطلينوس والأنبوب التي لم يتم تسجيلها في عمق السطح.

ما تعثرت عليه دو كان حوالي 2500 كيلومتر (1550 ميلًا) لما يقوله فريقها هو أعمق نظام بيئي معروف للكائنات الحية التي تستخدم الميثان المركبة الكيميائية بدلاً من أشعة الشمس للبقاء على قيد الحياة. Du مؤلف مشارك لدراسة تصف النتائج التي تم نشرها في 30 يوليو في مجلة Nature.

تتألف منطقة الدافع في المقام الأول من خنادق وحوض محيط – بعض من أعمق البيئات والأقل استكشافًا على الأرض. في هذه الأعماق ، “الحياة تحتاج إلى حيل للبقاء على قيد الحياة والازدهار هناك” ، أوضح DU ، الأستاذ والباحث في معهد العلوم والهندسة في أعماق البحار في الأكاديمية الصينية للعلوم.

تكمن إحدى هذه الحيل في البكتيريا التي تطورت للعيش داخل البطلينوس والديدان الأنبوبية ، وفقًا للإدارة الوطنية في الغلاف الجوي للمحيطات. تقوم البكتيريا بتحويل الميثان وكبريتيد الهيدروجين من التسربات الباردة – تشققات في قاع البحر الذي يتسرب هذه المركبات كسوائل – إلى طاقة وطعام يمكن للحيوان المضيف استخدامهو السماح للكائنات الحية بالعيش في ظروف الصفر.

يشير هذا الاكتشاف إلى أن هذه المجتمعات قد تكون موجودة أيضًا في خنادق الدافع الأخرى ، كما قال دو ، حيث فتح فرصًا لمزيد من البحث في مدى عمق هذه الحيوانات على قيد الحياة.

نظام بيئي أعماق البحار يغذيه الميثان

بعد تحليل عينات الرواسب التي تم جمعها من الحملة ، قالت دو وفريقها إنهم اكتشفوا تركيزات عالية من الميثان. كان الاكتشاف مفاجئًا ، حيث تحتوي الرواسب العميقة على تركيزات منخفضة جدًا للمركب.

افترض العلماء أن الميكروبات التي تعيش في النظام الإيكولوجي تحول المادة العضوية في الرواسب إلى ثاني أكسيد الكربون ، وثاني أكسيد الكربون في الميثان – وهو ما لا يعرفه الباحثون. وقال دو إن البكتيريا التي تعيش داخل أنواع البطلينوس وأنبوب دودة ثم تستخدم هذا الميثان للتخليق الكيميائي للبقاء على قيد الحياة.

كان هناك وحي آخر ، أيضا. اعتقد العلماء سابقًا أن المجتمعات الكيميائية المختصرة اعتمدت على المواد العضوية – مثل الكائنات الحية الميتة والجزيئات المنجزة من الأنواع الحية – التي سقطت من سطح المحيط إلى الأرض. لكن هذا الاكتشاف ، كما قال دو ، يكشف أن هذه الميكروبات المنتجة للميثان تخلق أيضًا مصدرًا محليًا للجزيئات العضوية التي يمكن أن تستخدمها الكائنات الحية الكبيرة مثل البطلينوس في الغذاء والطاقة.

الميثان ، كمركب يحتوي على الكربون ، هو جزء من دورة الكربون. لذلك ، يشير هذا الاكتشاف أيضًا إلى أن خنادق الدافع تلعب دورًا أكثر أهمية في تلك الدورة مما كان يعتقد سابقًا ، كما أوضح DU.

لقد فهم العلماء منذ فترة طويلة أن الميثان يتم تخزينه كسائل مضغوط في عمق منطقة الاندماج ، حيث تلتقي الألواح التكتونية أسفل قاع المحيط ، الذي يطلق في نهاية المطاف من خلال “التسربات الباردة” في أسفل خنادق الدافع. الآن بعد أن اكتشف فريق DU التخليق الكيميائي في مثل هذه الأعماق ، يفترضون أن خنادق الضربة لا تتصرف فقط كخزانات ، ولكن أيضًا كمراكز لإعادة التدوير للميثان.

هذا يشير إلى أن “دو ،” إن “كمية كبيرة من الكربون يبقى في الرواسب و (هو) معاد تدويره بواسطة الكائنات الحية الدقيقة”. في الواقع ، قدّر العلماء مؤخرًا أن رواسب منطقة الدافع يمكن أن تقلب ما يصل إلى 70 مرة من الكربون العضوي أكثر من قاع البحر المحيط. تعد هذه الأحواض الكربونية المزعومة أمرًا بالغ الأهمية لكوكبنا بالنظر إلى أن الميثان وثاني أكسيد الكربون هما غازان رئيسيان في الاحتباس الحراري الذي يقود الاحترار العالمي في الغلاف الجوي.

مزيد من البحث في النظم الإيكولوجية في أعماق البحار

المجتمعات الكيميائية نفسها ليست جديدة في العلم. قال جوهانا ويستون ، عالم البيئة في أوشن هولز في ماساتشوستس الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة ، لقد ألمحت الأبحاث السابقة إلى أنه من الممكن أن يزدهروا في مثل هذه الأعماق العظيمة. ومع ذلك ، فقد أعجبت بمدى الاكتشاف الأخير ، كما أخبرت سي إن إن.

في عصر فقدان التنوع البيولوجي على نطاق واسع ، يسلط النتيجة الضوء على أهمية التكنولوجيا الجديدة التي يمكنها تحمل الضغط العالي في بيئات أعماق البحار لتوثيق الكائنات الحية غير المكتشفة ، كما قال ويستون ، وهو جزء من فريق يستكشف بنشاط الشاطئ البحري العميق من الأرجنتين.

وأضافت أن الخنادق الضخمة بعيدة ، إلا أنها ليست معزولة تمامًا. اكتشف ويستون وزملاؤها نوعًا جديدًا في عام 2020 في خندق ماريانا يدعى Eurythenes Plasticus للألياف الدقيقة المكتشفة في أمعاءها. وبالقرب من بورتوريكو ، حدد ويستون حديثًا إيزوبودًا يأكل حصريًا سارجاسوم ، وهو نوع من الأعشاب البحرية الوفيرة في المحيط الأطلسي الذي يمكن أن يغرق في قاع المحيط في 40 ساعة فقط. وقالت: “المحيط العميق مرتبط للغاية بما يحدث على السطح”.

الأبحاث حول النظم الإيكولوجية في أعماق البحار لا تقل عن بضعة عقود ، والتكنولوجيا للاكتشافات الجديدة تتحسن. لكن DU أضاف أنه من المهم بالنسبة للبلدان المختلفة والتخصصات العلمية التعاون في الجهود المستقبلية. يهدف برنامج Hadal Exploration العالمي ، الذي يقوده اليونسكو والأكاديمية الصينية للعلوم ، إلى القيام بذلك من خلال إنشاء شبكة من علماء البحار العميق من بلدان متعددة.

وتأمل Du في أن تتمكن هي وفريقها من معرفة المزيد حول النظم الإيكولوجية لخندق Haldal من خلال دراسة كيفية تكييف هذه الأنواع مع مثل هذه الأعماق المتطرفة.

وقال دو: “على الرغم من أننا نرى أن خندق الدافع هو بيئة متطرفة للغاية ، فإن البيئة الأكثر مضيافًا … (الكائنات الكيميائية الكيميائية) يمكن أن تعيش بسعادة هناك”.

اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون مع الأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com